その他 耐摩耗・耐食セラミックス
詳細
耐摩耗性および耐腐食性産業の中核は、関連産業における新しい材料と技術の適用です。主に、溶射、表面処理および耐摩耗プレート、レーザークラッディング、耐摩耗セラミック技術、耐腐食および耐摩耗コーティング技術、耐腐食技術、耐摩耗材料技術などが含まれます。
耐摩耗性および耐腐食性産業は、表面処理産業の一分野です。これは、電力、鉄鋼、化学鉱業、セメントおよびその他の産業における機器およびワークピースの摩耗および腐食の問題を解決するための予防的ケアおよび再生技術サービスの新興産業です。耐摩耗性と耐腐食性産業は活力が強いです。産業機器の摩耗と腐食から保護することで、その耐用年数を大幅に改善し、メンテナンスや交換による鋼材やその他の材料の消費を減らして資源を節約できます。耐摩耗性および耐腐食性産業は、資源を節約し、環境を保護し、循環経済を促進するための重要な手段です。また、企業が省エネルギー、排出量とコストの削減、および経済効率の向上を達成するための強力なアシスタントでもあります。耐摩耗性および耐腐食性産業には、横断的、限界的、および学際的な特徴があります。
腐食摩耗の問題は、石油、化学産業、炭鉱、電力、冶金、その他の産業分野の機械設備に広く存在し、材料の損失や設備の故障の主な原因の 1 つです。米国は毎年約23万トンの鉄鋼を保有していると報告されています。世界の鉱物処理装置だけに注目すると、腐食や摩耗によって損傷した鋼鉄は 450,000 トンあります。他の産業部門の腐食と摩耗を一緒に考えることは、間違いなく大きな経済的損失です。
1.腐食摩耗の定義と分類
腐食摩耗とは、摩擦ペアの二重表面の相対的な滑りプロセス中に、機械的作用を伴う、表面材料と周囲の媒体との間の化学的または電気化学的反応によって引き起こされる材料損失現象を指します。実際の作業条件では、腐食摩耗は多くの場合、材料要因、電気化学的要因、機械的要因、および環境要因によって制限されます。
•材料要因: 材料組成、微細構造、機械的特性、物理的および化学的特性など。
•電気化学的要因: 腐食性媒体の種類、濃度、pH 値など。
•機械的要因: 負荷、速度など。
•環境要因：温度、圧力など。
腐食摩耗性能は、純粋な腐食や純粋な摩耗とはまったく異なります。
さまざまな腐食媒体によると、腐食摩耗は化学腐食摩耗と電気化学腐食摩耗に分けることができます。
化学腐食摩耗
ガス媒体では、腐食摩耗は主に酸化摩耗です。主に、金属表面がガス媒体と反応し、表面に酸化膜を形成し、研磨剤またはマイクロコンベックスの作用で除去されるプロセスを指します。フィルムのさまざまな機械的特性に応じて、酸化摩耗モデルには主に2つのタイプがあります。脆性酸化摩耗モデルと延性酸化摩耗モデルです。
電気化学的腐食摩耗
多くの要因が関与するため、電気化学的腐食摩耗は酸化摩耗よりも複雑なプロセスです。電気化学的腐食摩耗プロセスにおける材料除去の特性に従って、機械的除去モデルと腐食除去モデルが提案されています。
2.腐食摩耗のメカニズム
金属腐食摩耗のメカニズムに関する研究は、常に論争の的となっています。表面膜の機械的除去モデルと水素誘起摩耗理論が初期に提案されました。腐食性摩耗材料の損失形態におけるさまざまな問題を説明することはできません。その後、腐食摩耗メカニズムの研究は、金属表面フィルムの性能、修復および再生速度に焦点を当てました。しかし、実際には、表面皮膜の損傷と修復に関する電気化学的研究結果は、腐食摩耗のさまざまな問題を十分に説明することはできません。多くの実験と工学的実践により、腐食摩耗研究の核心は、表面膜の挙動ではなく、腐食と摩耗の間の相互作用 (相乗効果) であるべきであることが次第に認識されるようになりました。
3.金属腐食摩耗の防止・抑制方法
さらに重要なことは、ワークピースの耐用年数を延ばすために、使用中の腐食摩耗を制御し、材料の損失を減らす方法です。
腐食摩耗の故障特性に応じて、腐食摩耗を制御するための効果的な方法は、次のカテゴリに分類できます。
1) 耐摩耗性の良い材料を選択する：腐食摩耗を抑える最も有効な方法です。
2) 合理的な設計: 材料の腐食と摩耗レベルを下げるために、流量を減らしたり、材料の厚さを増やしたりします。
3) 環境の変更: バッファーの追加、温度の低下、沈殿物の除去など
腐食媒体に腐食防止剤を添加すると、金属表面に緻密な膜を形成して金属体を腐食媒体から隔離し、金属を保護して腐食を防ぐことができます。また、金属表面と摩擦対の表面に厚い潤滑膜を形成することもできます。これは、潤滑の役割を果たすだけでなく、金属の摩耗を遅らせ、優れた支持力と速い修復速度を備えています。
4) 表面処理
材料の表面改質により、材料の耐摩耗性と耐食性が大幅に向上することはよく知られています。したがって、材料の耐食性と耐摩耗性を向上させる必要があります。金属表面への無電解Ni-P合金メッキ、浸炭窒化、TiN超硬膜の蒸着など、金属の耐食性や耐摩耗性を大幅に向上させる方法があります。
5) 電気化学的保護
陽極保護の鍵は、金属表面を不動態にするだけでなく、不動態状態を維持することです。そうしないと、金属を保護するだけでなく、金属の腐食を加速させる可能性があります。腐食摩耗システムでは、破片粒子または流体の流れの影響、または摩擦ペアの摩擦効果。一般に、金属表面の不動態被膜は破れて脱落し、不動態を維持できなくなります。したがって、腐食性摩耗システムでは陽極保護法を使用しないでください。
腐食摩耗材料損失には、腐食および摩耗成分が含まれます。また、陰極防食により腐食成分を抑制すれば、摩耗による腐食の進行を抑えることができます。したがって、材料の損失が大幅に削減されます。
現代の工業生産における摩耗の一般的な形態として、腐食摩耗はさまざまな産業部門によってますます注目されています。この特殊な摩耗形態に関する研究は、幅と深さの両方で発展しています。将来的には、その研究作業には主に次の側面が含まれます。
(1) 腐食摩耗メカニズムの研究をさらに強化する。
(2) より広範な用途とより安定した性能を備えた、より成熟した腐食摩耗試験装置をできるだけ早く開発する。
（3）特定の腐食環境に応じて、合理的な材料と熱処理プロセスを選択します。材料の選択と腐食摩耗の関係を研究します。材料の熱処理プロセスの選択と腐食摩耗の関係。
(4) 表面改質層による耐食摩耗性向上のメカニズムを深く研究する。
