D'autres céramiques résistantes à l'usure et à la corrosion
Détails
Le cœur des industries résistantes à l'usure et à la corrosion est l'application de nouveaux matériaux et technologies dans les industries connexes.Il comprend principalement la pulvérisation thermique, le surfaçage et la plaque résistante à l'usure, le revêtement laser, la technologie céramique résistante à l'usure, la technologie de revêtement résistant à la corrosion et à l'usure, la technologie résistante à la corrosion, la technologie des matériaux résistant à l'usure, etc.
Les industries résistantes à l'usure et à la corrosion sont une branche de l'industrie du traitement de surface.Il s'agit d'une industrie émergente pour les soins préventifs et les services technologiques de remise à neuf afin de résoudre les problèmes d'usure et de corrosion des équipements et des pièces dans les industries de l'énergie, de l'acier, des mines chimiques, du ciment et d'autres industries.l'industrie résistante à l'usure et à la corrosion a une forte vitalité.Grâce à la protection contre l'usure et la corrosion des équipements industriels, leur durée de vie peut être considérablement améliorée et la consommation d'acier et d'autres matériaux causée par leur maintenance ou leur remplacement peut être réduite pour économiser les ressources.Les industries résistantes à l'usure et à la corrosion sont des mesures importantes pour économiser les ressources, protéger l'environnement et promouvoir l'économie circulaire.Ils sont également un assistant puissant pour les entreprises afin de réaliser des économies d'énergie, une réduction des émissions et des coûts et une amélioration de l'efficacité économique.Les industries résistantes à l'usure et à la corrosion ont des caractéristiques transversales, marginales et multidisciplinaires.
Les problèmes d'usure par corrosion existent largement dans les équipements mécaniques du pétrole, de l'industrie chimique, des mines de charbon, de l'énergie électrique, de la métallurgie et d'autres domaines industriels, ce qui est l'une des principales raisons de la perte de matériel et de la défaillance de l'équipement.Il est rapporté que les États-Unis ont environ 230 000 tonnes d'acier chaque année.En se concentrant uniquement sur les équipements de traitement des minéraux dans le monde, il y a 450 000 tonnes d'acier endommagées par la corrosion et l'usure.c'est sans aucun doute une énorme perte économique de considérer ensemble la corrosion et l'usure d'autres secteurs industriels.
1.Définition et classification de l'usure par corrosion
L'usure par corrosion fait référence au phénomène de perte de matière provoqué par une réaction chimique ou électrochimique entre le matériau de surface et le milieu environnant, accompagnée d'une action mécanique, lors du processus de glissement relatif de la double surface de la paire de friction.Dans des conditions de travail réelles, l'usure par corrosion est souvent limitée par des facteurs matériels, des facteurs électrochimiques, des facteurs mécaniques et des facteurs environnementaux.
•Facteurs matériaux : composition du matériau, microstructure, propriétés mécaniques, propriétés physiques et chimiques, etc. ;
• Facteurs électrochimiques : type, concentration, valeur pH, etc. du milieu corrosif ;
•Facteurs mécaniques : charge, vitesse, etc ;
•Facteurs environnementaux : température, pression, etc. ;
Les performances d'usure par corrosion sont assez différentes de celles de la corrosion pure et de l'usure pure.
Selon les différents milieux de corrosion, l'usure par corrosion peut être divisée en usure par corrosion chimique et usure par corrosion électrochimique.
Usure par corrosion chimique
En milieu gazeux, l'usure par corrosion est principalement une usure par oxydation.Il se réfère principalement au processus dans lequel la surface métallique réagit avec le milieu gazeux, forme un film d'oxyde sur la surface, puis est éliminée sous l'action d'un abrasif ou d'un micro convexe.Selon les différentes propriétés mécaniques des films, il existe deux principaux types de modèles d'usure par oxydation : le modèle d'usure par oxydation fragile et le modèle d'usure par oxydation ductile.
Usure par corrosion électrochimique
En raison de nombreux facteurs impliqués, l'usure par corrosion électrochimique est un processus plus complexe que l'usure par oxydation.Selon les caractéristiques de l'élimination des matériaux dans le processus d'usure par corrosion électrochimique, un modèle d'élimination mécanique et un modèle d'élimination de la corrosion ont été proposés.
2. Mécanisme d'usure par corrosion
La recherche sur le mécanisme de l'usure par corrosion des métaux a toujours fait l'objet de controverses.Le modèle d'élimination mécanique du film de surface et la théorie de l'usure induite par l'hydrogène ont été proposés au début.Ils ne peuvent pas expliquer divers problèmes sous forme de perte de matériaux d'usure corrosifs.Plus tard, la recherche du mécanisme d'usure par corrosion s'est concentrée sur les performances, la réparation et le taux de régénération du film de surface métallique.Cependant, en fait, les résultats de la recherche électrochimique sur les dommages et la réparation des films de surface ne peuvent pas expliquer de manière satisfaisante divers problèmes d'usure par corrosion.Un grand nombre d'expériences et de pratiques d'ingénierie ont progressivement fait comprendre que le cœur de la recherche sur l'usure par corrosion devrait être l'interaction entre la corrosion et l'usure (effet synergique), plutôt que le comportement du film de surface.
3.Méthodes de prévention et de contrôle de l'usure par corrosion des métaux
Ce qui est plus important, c'est comment contrôler l'usure par corrosion et réduire la perte de matériau pendant le service afin de prolonger la durée de vie de la pièce.
Selon les caractéristiques de défaillance de l'usure corrosive, les méthodes efficaces de contrôle de l'usure corrosive peuvent être réparties dans les catégories suivantes :
1) Sélection de matériaux avec une bonne résistance à l'usure : C'est la méthode la plus efficace pour contrôler l'usure par corrosion.
2) Conception raisonnable : réduction du débit, augmentation de l'épaisseur du matériau, etc. afin de réduire le niveau de corrosion et d'usure des matériaux.
3) Modification de l'environnement : ajout d'un tampon, réduction de la température, élimination des sédiments, etc.
L'ajout d'un inhibiteur de corrosion au milieu de corrosion peut former un film dense sur la surface métallique pour isoler le corps métallique du milieu de corrosion, de manière à protéger le métal et à prévenir la corrosion.Il peut également former un film lubrifiant épais sur la surface métallique et la surface de la paire de friction, qui non seulement joue un rôle dans la lubrification, mais ralentit également l'usure du métal, avec une bonne capacité portante et une vitesse de réparation rapide.
4) Traitement de surface
Il est bien connu que la modification de surface des matériaux peut améliorer considérablement la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion des matériaux.Par conséquent, il est lié à l'amélioration de la résistance à la corrosion et à l'usure des matériaux.Il existe certaines méthodes pour améliorer considérablement la résistance à la corrosion et à l'usure du métal, telles que le placage d'alliage Ni-P autocatalytique sur la surface métallique, la carbonitruration, le dépôt en phase vapeur de film TiN Superhard, etc.
5) Protection électrochimique
La clé de la protection anodique n'est pas seulement de rendre la surface métallique passive, mais aussi de maintenir l'état passif.Sinon, cela peut non seulement protéger le métal, mais aussi accélérer la corrosion du métal.Dans le système d'usure corrosif, l'impact des particules de débris ou de l'écoulement de fluide ou l'effet de frottement des paires de frottement.En général, le film passif sur la surface métallique se brisera et tombera, et la passivité ne pourra pas être maintenue.Par conséquent, la méthode de protection anodique ne doit pas être utilisée dans un système d'usure corrosif.
La perte de matériau d'usure par corrosion comprend les composants de corrosion et d'usure.De plus, si la composante de corrosion est contrôlée par protection cathodique, l'accélération de la corrosion sur l'usure sera réduite.Par conséquent, la perte de matériaux sera considérablement réduite.
En tant que forme d'usure courante dans la production industrielle moderne, l'usure par corrosion fait l'objet d'une attention croissante de la part de divers départements industriels.La recherche sur cette forme d'usure spéciale se développe à la fois en ampleur et en profondeur.A l'avenir, ses travaux de recherche porteront principalement sur les aspects suivants :
(1) Renforcer davantage l'étude du mécanisme d'usure par corrosion ;
(2) Développer un équipement de test d'usure par corrosion plus mature avec une application plus étendue et des performances plus stables dès que possible ;
(3) Selon l'environnement de corrosion spécifique, sélectionnez des matériaux et des processus de traitement thermique raisonnables ;étudier la relation entre le choix des matériaux et l'usure par corrosion ;et la relation entre la sélection du processus de traitement thermique des matériaux et l'usure par corrosion ;
(4) étudier en profondeur le mécanisme d'amélioration de la résistance à l'usure par corrosion en utilisant une couche modifiée en surface ;
