Otras cerámicas resistentes al desgaste y a la corrosión
Detalles
El núcleo de las industrias resistentes al desgaste y a la corrosión es la aplicación de nuevos materiales y tecnologías en industrias relacionadas.Incluye principalmente la pulverización térmica, la superficie y la placa resistente al desgaste, el revestimiento láser, la tecnología cerámica resistente al desgaste, la tecnología de revestimiento resistente a la corrosión y al desgaste, la tecnología resistente a la corrosión, la tecnología de materiales resistentes al desgaste, etc.
Las industrias resistentes al desgaste y a la corrosión son una rama de la industria de tratamiento de superficies.Es una industria emergente de cuidados preventivos y servicios de tecnología de remanufactura para resolver los problemas de desgaste y corrosión de equipos y piezas de trabajo en las industrias de energía, acero, minería química, cemento y otras.La industria resistente al desgaste y a la corrosión tiene una gran vitalidad.A través de la protección contra el desgaste y la corrosión de los equipos industriales, se puede mejorar considerablemente su vida útil y se puede reducir el consumo de acero y otros materiales causados por su mantenimiento o reemplazo para ahorrar recursos.Las industrias resistentes al desgaste y a la corrosión son medidas importantes para ahorrar recursos, proteger el medio ambiente y promover la economía circular.También son un poderoso asistente para que las empresas logren ahorro de energía, reducción de emisiones y costos, y mejora de la eficiencia económica.Las industrias resistentes al desgaste y resistentes a la corrosión tienen las características de transversales, marginales y multidisciplinarias.
Los problemas de desgaste por corrosión existen ampliamente en los equipos mecánicos del petróleo, la industria química, las minas de carbón, la energía eléctrica, la metalurgia y otros campos industriales, que es una de las principales razones de la pérdida de material y la falla del equipo.Se informa que los Estados Unidos tienen alrededor de 230000 toneladas de acero cada año.Solo centrándonos en los equipos de procesamiento de minerales en el mundo, hay 450000 toneladas de acero dañadas por la corrosión y el desgaste.sin duda es una enorme pérdida económica considerar la corrosión y el desgaste de otros sectores industriales juntos.
1.Definición y clasificación del desgaste por corrosión
El desgaste por corrosión se refiere al fenómeno de pérdida de material causado por una reacción química o electroquímica entre el material de la superficie y el medio circundante, acompañada de una acción mecánica, durante el proceso de deslizamiento relativo de la superficie dual del par de fricción.En condiciones de trabajo reales, el desgaste por corrosión a menudo está limitado por factores materiales, factores electroquímicos, factores mecánicos y factores ambientales.
•Factores materiales: composición del material, microestructura, propiedades mecánicas, propiedades físicas y químicas, etc.;
•Factores electroquímicos: tipo, concentración, valor de pH, etc. del medio corrosivo;
•Factores mecánicos: carga, velocidad, etc;
•Factores ambientales: temperatura, presión, etc.;
El rendimiento del desgaste por corrosión es bastante diferente al de la corrosión pura y el desgaste puro.
Según los diferentes medios de corrosión, el desgaste por corrosión se puede dividir en desgaste por corrosión química y desgaste por corrosión electroquímica.
Desgaste por corrosión química
En medio gaseoso, el desgaste por corrosión es principalmente desgaste por oxidación.Se refiere principalmente al proceso en el que la superficie metálica reacciona con el medio gaseoso, forma una película de óxido en la superficie y luego se elimina bajo la acción de un abrasivo o microconvexo.Según las diferentes propiedades mecánicas de las películas, existen dos tipos principales de modelos de desgaste por oxidación: el modelo de desgaste por oxidación frágil y el modelo de desgaste por oxidación dúctil.
Desgaste por corrosión electroquímica
Debido a muchos factores involucrados, el desgaste por corrosión electroquímica es un proceso más complejo que el desgaste por oxidación.De acuerdo con las características de la eliminación de material en el proceso de desgaste por corrosión electroquímica, se han propuesto un modelo de eliminación mecánica y un modelo de eliminación de corrosión.
2.Mecanismo de desgaste por corrosión
La investigación sobre el mecanismo de desgaste por corrosión del metal siempre ha sido objeto de controversia.El modelo de eliminación mecánica de la película superficial y la teoría del desgaste inducido por hidrógeno se propusieron en los primeros días.No pueden explicar varios problemas en forma de pérdida de materiales de desgaste corrosivo.Posteriormente, la investigación del mecanismo de desgaste por corrosión se centró en el rendimiento, la reparación y la tasa de regeneración de la película de la superficie metálica.Sin embargo, de hecho, los resultados de la investigación electroquímica del daño y la reparación de la película superficial no pueden explicar satisfactoriamente varios problemas de desgaste por corrosión.Una gran cantidad de experimentos y prácticas de ingeniería han hecho que las personas se den cuenta gradualmente de que el núcleo de la investigación sobre el desgaste por corrosión debe ser la interacción entre la corrosión y el desgaste (efecto sinérgico), en lugar del comportamiento de la película superficial.
3. Métodos de prevención y control del desgaste por corrosión del metal.
Lo que es más importante es cómo controlar el desgaste por corrosión y reducir la pérdida de material durante el servicio para prolongar la vida útil de la pieza de trabajo.
De acuerdo con las características de falla del desgaste corrosivo, los métodos efectivos para controlar el desgaste corrosivo se pueden dividir en las siguientes categorías:
1) Selección de materiales con buena resistencia al desgaste: Es el método más efectivo para controlar el desgaste por corrosión.
2) Diseño razonable: reducción del caudal, aumento del grosor del material, etc. para reducir el nivel de corrosión y desgaste de los materiales.
3) Cambiar el entorno: agregar tampón, reducir la temperatura, eliminar sedimentos, etc.
Agregar inhibidor de corrosión al medio de corrosión puede formar una película densa en la superficie del metal para aislar el cuerpo metálico del medio de corrosión, para proteger el metal y evitar la corrosión.También puede formar una película lubricante gruesa sobre la superficie del metal y la superficie del par de fricción, lo que no solo desempeña un papel en la lubricación, sino que también ralentiza el desgaste del metal, con una buena capacidad de carga y una rápida velocidad de reparación.
4) tratamiento de superficie
Es bien sabido que la modificación de la superficie de los materiales puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de los materiales.Por lo tanto, está obligado a mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia al desgaste de los materiales.Existen algunos métodos para mejorar en gran medida la resistencia a la corrosión y al desgaste del metal, como el revestimiento de aleación de Ni-P no electrolítico en la superficie del metal, la carbonitruración, la deposición de vapor de película superdura de TiN, etc.
5) Protección electroquímica
La clave de la protección anódica no es solo hacer que la superficie metálica sea pasiva, sino también mantener el estado pasivo.De lo contrario, no solo puede proteger el metal, sino también acelerar la corrosión del metal.En el sistema de desgaste corrosivo, el impacto de las partículas de escombros o el flujo de fluidos o el efecto de fricción de los pares de fricción.En general, la película pasiva sobre la superficie metálica se romperá y se caerá, y no se podrá mantener la pasividad.Por lo tanto, el método de protección anódica no debe usarse en un sistema de desgaste corrosivo.
La pérdida de material por desgaste por corrosión incluye componentes de corrosión y desgaste.Además, si el componente de corrosión se controla mediante protección catódica, se reducirá la aceleración de la corrosión por desgaste.Por lo tanto, la pérdida de materiales se reducirá en gran medida.
Como una forma común de desgaste en la producción industrial moderna, varios departamentos industriales han prestado cada vez más atención al desgaste por corrosión.La investigación sobre esta forma especial de desgaste se está desarrollando tanto en amplitud como en profundidad.En el futuro, su labor investigadora incluirá principalmente los siguientes aspectos:
(1) fortalecer aún más el estudio del mecanismo de desgaste por corrosión;
(2) Desarrollar equipos de prueba de desgaste por corrosión más maduros con una aplicación más amplia y un rendimiento más estable lo antes posible;
(3) De acuerdo con el entorno de corrosión específico, seleccione materiales razonables y procesos de tratamiento térmico;estudiar la relación entre la selección de materiales y el desgaste por corrosión;y la relación entre la selección del proceso de tratamiento térmico del material y el desgaste por corrosión;
(4) Estudiar profundamente el mecanismo de mejora de la resistencia al desgaste por corrosión mediante el uso de una capa modificada en la superficie;
