泵材料的性能及合理选用
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泵材料的性能及合理选用
　　近年来，在各类大、中型工程项目招标活动中，我们经常会遇到“材料—环境”组合问题。对于招标公司来说，虽然环境条件已有明确要求，环境对材料的要求也逐一阐明清楚了，但作为竞标者，仍然会感到问题的解决很是棘手，不能迅捷地在差异化的环境条件下对泵用材料作出正确、合理、经济的抉择。从而也导致竞标胜算的几率不大，错失良机。　　为了避免因类似材料问题的再次出现，现将我对金属材料的一些常规知识以及材料的一般选用原则的心得体会写出来，与各位同仁一起交流和分享。　　一、金属材料的性能　　材料的性能主要包括力学性能、化学性能和加工工艺性能。　　材料的主要力学性能——抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、硬度、冲击韧性；　　材料的化学性能——耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性；　　材料的加工工艺性能——铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理工艺性能、冷加工工艺性能。材料的工艺性在判断加工可能性方面起着重要的作用。　　铸造工艺性——指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生缩孔的倾向性等。　　锻造工艺性——指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性变形的能力等。　　下一页　　焊接工艺性——指材料的焊接性能及焊缝产生裂纹的倾向性等。　　热处理工艺性——指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介质对它的渗透能力等。　　冷加工工艺性——指材料的硬度、易切削性、冷作硬化程度及切削后可能达到的表面粗糙度等。　　二、材料的一般选用原则　　1、材料的化学性能和耐腐蚀性能能满足工况介质的要求；　　2、材料的加工工艺性能能满足设计的要求；　　3、材料有好的性价比，经济效果明显。　　三、材料的耐腐蚀性及耐蚀材料选择　　1、金属的腐蚀类型及特征：　　在腐蚀介质中选材时往往涉及的是材料的耐腐蚀性。　　金属材料的腐蚀类型及特征如下表所示：　　金属材料的腐蚀类型及特征　　腐蚀类型　　特征　　均匀腐蚀　　在金属材料的整个暴露表面或大面积上均匀地发生化学和电化学反应，金属宏观变薄。是常见的腐蚀现象。　　晶间腐蚀　　沿金属晶粒边界发生腐蚀现象，主要特点是金属外部尺寸不变，大多数仍保持金属光泽，但金属的强度和延性下降，冷弯后表面出现裂缝。　　选择性腐蚀　　合金中某元素或某组织在腐蚀过程中选择性地受到腐蚀例如：铬锰钼氮双相钢在工业醋酸中发生的奥氏体选择性腐蚀。　　应力腐蚀　　开裂　　金属在持久à-应力和特定的腐蚀介质联合作用下出现的脆性开裂特点是出现腐蚀裂缝甚至断裂，裂缝的起源点往往在点腐蚀小空或腐蚀小坑的底部，裂纹扩散有沿晶、穿晶和混合型三种，断口具有脆性断裂的特征。　　腐蚀疲劳　　金属受腐蚀介质和交变应力联合作用而引起的破损现象，其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹以致金属丧失疲劳强度裂缝多半穿晶粒，一般不分叉。导致疲劳腐蚀的介质有：酸性介质、氯化物、以及含H2S、SO2、O2 等。　　点腐蚀　　金属的大部分表面不发生腐蚀和腐蚀轻微，局部地方出现腐蚀小空，并向深处延伸发展的腐蚀现象。　　缝隙腐蚀　　在电解质溶液中，金属与金属、或金属与非金属之间形成缝隙，由于足以使介质进入，又使介质处于停滞状态而发生的腐蚀。　　电偶腐蚀　　在电解质溶液中，两种或两种以上不同电位的金属相接触而使电位较负的金属发生的腐蚀。腐蚀部位常出现沟槽、凹坑等宏观现象。　　磨损腐蚀　　腐蚀性流体和固体颗粒与金属表面发生相对运动，尤其是涡流对金属表面的冲刷作用，同时又与裸露金属部分发生化学或电化学作用，从而引起的腐蚀，金属以腐蚀产物的形式从金属表面脱落后，其表面常出现带有方向性的凹槽、沟道、波纹、圆孔等腐蚀外形。　　氢腐蚀　　在高温高压下，H与钢中的碳发生化学反应，导致钢材脆化的现象，特点是外部没有明显变化，但力学性能显著下降，断口呈脆性断裂，金相观察可见脱碳现象和晶间裂缝，有时可形成宏观鼓泡。　　2、耐蚀材料选择　　1、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序：　　1）奥氏体不锈钢：　　1Cr18Ni9Ti →0Cr18Ni9（304）→0Cr18Ni11Ti（321）→00Cr19Ni10（304L）0Cr17Ni12Mo2Ti（316）→00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）　　2）铁素体不锈钢：　　0Cr13（410S）→0Cr13Al（405）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2 →00Cr26Mo1 →00Cr30Mo2　　3）双相不锈钢：　　00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→NH55→CD-4MCu→00Cr25Ni6Mo3Cu3N（1.4517）　　2、耐高温腐蚀用材的顺序　　20＃→12Cr1MoV→12Cr2Mo1（2Cr-1Mo）→1Cr5Mo→1Cr9Mo　　3、耐应力腐蚀用材料：　　16MnR→20R→12Cr1MoV　　00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）　　00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）　　0Cr13（410S）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2 →00Cr26Mo1　　注：铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。　　四、材料的耐磨性和耐磨材料的选择　　耐磨材料的选用，除了考虑材料本身的硬度和成分外，还应考虑材料的经济性和铸造生产的条件，避免铸件内部的缩孔、缩松、气孔、夹杂、裂纹等缺陷的存在而影响铸件的使用寿命。此外，由于磨损系统中的外界条件十分复杂，影响材料磨损性能的因素也很多，比如：磨料的硬度和形状、磨料冲击零件的速度和方向、工作温度的高低、磨损环境的干湿、湿环境中的酸碱性等等，因此选材时必须针对具体情况进行具体的分析，才能做出合理的选择。　　1、磨损分类　　磨损主要有磨料磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损等三大类。　　1）磨料磨损 Abrasive Wear　　一般指磨粒或硬的微凸体在与材料表面相互作用过程中，造成材料表面损耗的现象或过程。　　按磨料相对于被磨损材料的软硬程度，可将磨料磨损分为软磨料磨损和硬磨料磨损。通常以被磨材料的硬度Hm和磨料的硬度Ha的相对比值（相对磨损性ε）来划分。　　影响磨料磨损的主要因素有：　　内部因素——材料的成分、组织结构及由组织结构决定的性能；　　外部因素——磨料特性、磨料与材料相互作用的接触应力、相对运动速度、环境介质及温度等。　　2）冲蚀磨损 Erosive Wear　　通常指流体或固体粒子（通常粒径不超过1mm）以一定速度（通常不超过500m/s）和角度对材料表面进行冲击所造成的材料表面流失的现象。　　冲蚀磨损分为：气固冲蚀磨损、液固（浆体）冲蚀磨损、液滴冲蚀磨损和汽蚀磨损等几大类，水泵运行过程中发生最多的磨损大致为液固（浆体）冲蚀磨损和汽蚀磨损两大类。　　影响冲蚀磨损的主要因素有：　　环境因素——冲击速度、冲角、冲蚀时间、环境温度；　　磨料性质——磨料硬度、形状、粒度、破碎性；　　材料性质——材料硬度、组织、力学性能、物理性能　　3）腐蚀磨损 Corrosive Wear　　在腐蚀环境中，摩擦表面因磨损和腐蚀共同作用而出现的材料流失的现象。其特点是腐蚀和磨损对材料共同起作用。　　根据腐蚀介质的性质，可分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损两大类，腐蚀磨损的过程很复杂，随环境、温度、湿度、介质、载荷、速度、材料等的不同而变化很大，大多数的情况是腐蚀和磨损的交互作用使得材料严重流失亦即磨蚀。在这种磨损条件下，应针对相应的实际介质环境而做出合理的选择。　　影响腐蚀磨损的主要因素有：　　PH值——一般随PH值增大而降低；　　环境——在各种酸、碱、盐及混酸中有很大的差异；　　浓度——随具体介质中各组成物的浓度不同而差异很大；　　交互作用——腐蚀和磨损并存，在交互作用下早期失效。　　2、耐磨材料的选择：　　耐磨材料的选择应考虑以下两点：　　1）高耐磨性　　材料的耐磨性与材料本身的机械性能(如硬度、韧性、金相组织)和工况条件密切相关。一般地讲，在较低冲击较低应力的工况条件下，材料的硬度是关键。选用高硬度(磨损后)的材料，如高铬和中铬钢，耐磨性相当好。如：选择 KmTBCr27做渣浆泵过流部件材料；在高应力、高冲击、硬物料的工况条件下，韧性是主要因素，首先应保证其安全性，然后才是耐磨性。在满足韧性的前提下，应采用较高硬度的材料，如双相钢、变质处理的高锰钢、超高锰钢、贝氏体钢等。　　2）低成本　　任何耐磨材料的最终定位是性价比。提高性价比的措施如：对高锰钢和低合金钢进行变质处理；二是考虑应用高韧性材料，如：贝氏体钢和双相钢等；三是制造工艺的改进，如：表面强化技术、高锰钢的爆炸硬化；四是开发含有高硬度碳化物的钢种，如：中、高铬钢。　　五、材料使用温度的一般限制条件　　在腐蚀环境中，选用材料应避免灾难性的腐蚀形式(如应力腐蚀开裂)出现，而对均匀腐蚀，一般至少应限定在"耐腐蚀"级，即最高年腐蚀速率不超过0.5mm；　　介质温度也是选用材料的一个重要参数。因为温度的变化会引起材料的一系列性能变化，如低温下材料的脆性，高温下材料的石墨化、蠕变等问题。很多腐蚀形态都与介质温度有密切的关系，甚至是腐蚀发生的基本条件。　　有压力要求的产品在选材时应满足温度的限制条件：　　1）碳钼钢(C-0.5Mo) 最高工作温度不应超过468℃；　　2）在均匀腐蚀环境下工作时，应根据腐蚀速率、使用寿命等进行经济核算，同时给出足够的腐蚀余量；　　3）在高温H2+H2S介质环境下工作时，应根据Nelson曲线和Couper曲线确定其使用条件；　　4）应避免在有应力腐蚀开裂的环境中使用；　　4、不锈耐热钢　　常用的不锈耐热钢材料标准主要有GB/T14976、GB4237、GB4238、GB1220、GB1221等。其共性的使用限制条件如下：　　1）含铬12%以上的铁素体和马氏体不锈钢不应在400℃以上温度使用；　　2）在还原性较强的腐蚀介质中选用奥氏体不锈钢时，应选用稳定型(含稳定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C&0.0.03%)奥氏体不锈钢；　　3）在有氯离子存在情况下，一般不锈钢只能在物料和环境中的氯离子浓度不超过25×10-6应用。　　4）奥氏体不锈钢使用温度超过525℃时，其含碳量应大于0.04％，否则钢的强度会显著下降。　
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海水淡化用泵及材料发展浅述
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&&当今世界海水淡化有5种主要制水工艺法,本文简述其中最主流的2种：反渗透法(RO法)和多级闪蒸法(MSF法)及其用泵和用材的特点。列述海水腐蚀类型、产生原因、海水泵中最广泛使用的不锈钢材料遇到的最大问题及针对性的防护措施、材料的表面涂覆技术等。
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高分子材料修复舶行业风机和水泵腐蚀问题
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引言：&&& 水泵，是我们日常给排水系统不可缺少的设备，更是各工业企业液体流最重要设备之一，由于水泵所处工作环境不一样，经常受到介质的冲蚀、侵蚀、气蚀、腐蚀及磨损的问题，大大降低了水泵的使用寿命，给企业带来了巨大的损失，如何防护水泵不被腐蚀、侵蚀、气蚀及磨损变得越来越重要，现使用高分子材料就水泵腐蚀修复，风机腐蚀修复问题和工况企业的朋友一起分享一下。
应用案例：问题概述：&&& 上海某船舶厂，一艘商业船上排水系统循环水泵叶轮和风机外壳，经常受到海水介质的侵蚀、冲蚀和腐蚀，严重损坏了水泵的导叶冲部件及风机外壳，业主要求采用对现有的水泵叶轮和风机外壳提供腐蚀与防护保护。解决方案：采用美国安耐康ENECON高分子产品进行对水泵叶轮及风机外壳提供防腐保护，其产品具有卓越的抗冲蚀、抗侵蚀、抗腐蚀性能，是修复各种液体流受损设备 - 保护新设备和零部件的最先进的高分子保护涂层系统!
&&& 金覆CL+AC瓷釉合金为双组分，不含溶剂，液态高分子聚合材料可供有效地修补、恢复和刷涂保护各种遭受冲蚀/腐蚀损害的机械设备和零部件，性能卓越。金覆CL+AC瓷釉合金混合后呈粘性液体状，固化后变得坚硬，并具陶瓷般材质光滑的表面。产品特点： 可涂刷，辊涂、不需要加热、无储存期限制、不含溶剂、使用简单安全 典型应用：泵及叶轮、风机、换热器管板、冷凝器、水箱、阀门和管道、罐、冷却塔、化学储罐等美国安耐康ENECON高分子聚合材料的优势：（1）优异的附着性能，在光滑的钛板表面平均附着力为175公斤/平方厘米（钛板为所有金属材料中最不粘结材料），碳钢为280公斤/平方厘米。（2）具有液体和固体两种状态，无收缩。（3）双组份，不混合可永久不存（3）极好的抗侵蚀、抗腐蚀性能。（4）通过美国核认证（D.B.A）ASTM 3911-89（5）被写入美国海军技术手册制定维修材料（6）通过劳氏船级社认证、美国船级社认证、韩国船级社认证施工工艺：（1）工具及设备：喷砂设备、保护用的帆布或塑料布、酒精或丙酮、刮刀、螺旋器、垃圾袋、手电钻、工作电源、橡胶手套、安全帽、防护眼镜、擦布、毛刷。（2）施工步骤：第一步：喷砂处理：在喷砂处理时用帆布和其它等遮挡一下，以免喷出的砂粒弄脏其它设备。喷砂时使用石英砂，它可以产生3-4密耳的表面而不会产生更多的灰尘，要一直打出基材金属本色。第二步：溶液清洗：用丙酮把金属表面的杂质及油污清洗干净。第三步：涂抹材料：先用美国安耐康ENECON高分子修复材料金属修复产品金覆CP+AC瓷釉合金，把冷凝器管板内壁有坑的部位进行填平，以免在工作时水产生涡流，直至达到要求平面为准。然后把金覆CL+AC瓷釉合金流体保护材料均匀涂至整个被修复面。第四步：固化：按照材料的固化要求进行固化，固化完毕后即可
&结束语：通过以上措施，很好的解决了船厂水泵腐蚀及风机腐蚀问题，甲方非常满意。美国安耐康24款产品：：◆金覆DA耐固合金&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆金覆CP+瓷釉合金◆金覆SA速凝合金&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆金覆CP+瓷釉合金◆金覆QS超速凝合金&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆金覆CBX耐磨合金◆金覆CP+AC瓷釉合金&&&&&&&&&&&& & ◆金覆DW耐久碳纤◆金覆CL+AC瓷釉合金&& ：◆柔覆DP耐韧&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆柔覆DL耐韧& ：◆化覆XC超强&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &◆化覆SC标准 ：◆土覆DQ耐久&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &◆土覆WP水塞◆土覆DF耐充&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆土覆WS水密：◆密覆HR热折射&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &◆ 密覆CR防腐&&&&&&&&&&&&&& ◆密覆MP砖石穿渗&：◆地覆FPS地面保护系统&&&&&&&&&&&& &◆地覆SPS自注找平系统◆地覆CFS透明地面密封系统&&&&&&& ◆地覆SB超能胶安耐浮家族系列：◆节油宝&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ◆节水宝&
现在温室气体不断增多，给大自然带来了更大的危害。作为一名地球上的公民，我们应该了解它，不要制造，同时注意减少生活中制造的温室气体。 温室气体或称温室效应气体是指大气中促成温室效应的气体成分。自然温室气体包括水汽（H2O），水汽所产生的温室效应大约占整体温室效应的60-70%，其次是二氧化碳
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