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節(jié)能工業(yè)大風扇緊固件不銹鋼螺栓的腐蝕失效是風扇設備損壞的重要隱患,不同于一般碳鋼、合金鋼螺栓是在其表面有明顯腐蝕產(chǎn)物及減薄的情況下失效,而不銹鋼螺栓會在其表面幾乎看不出任何變化的情況下喪失強度,造成結構或設備的嚴重破壞,其失效更具隱蔽性和危害性。
要對不銹鋼螺栓進行腐蝕防護,首先要從根本上了解不銹鋼螺栓腐蝕機理。通過長期對對大型節(jié)能風扇不銹鋼螺栓的失效和使用情況分析后認為,不銹鋼螺栓產(chǎn)生裂紋、斷裂現(xiàn)象的原因主要是大氣腐蝕引起的。水(汽)溶液在不銹鋼螺栓表面積聚形成腐蝕介質(zhì),產(chǎn)生縫隙腐蝕;不銹鋼組織晶界區(qū)存在雜質(zhì)或應力,在腐蝕介質(zhì)會產(chǎn)生晶間腐蝕。
1、縫隙腐蝕
金屬表面上由于存在異物或結構上的原因而形成縫隙,使縫隙內(nèi)外溶液之間與腐蝕有關的物質(zhì)遷移困難所引起的縫隙內(nèi)金屬的腐蝕稱為縫隙腐蝕。如螺栓連接的結合部、螺紋結合處等情況下金屬與金屬間形成的縫隙;金屬與非金屬接觸所形成的縫隙;以及沙粒、灰塵和臟物等污垢在金屬表面上所形成的縫隙等等,在一定的電解質(zhì)溶液中都會引起金屬縫隙腐蝕。幾乎所有的腐蝕介質(zhì)(包括淡水)都能引起金屬縫隙腐蝕??p隙的寬度一般在0.03-0.10mm時,使縫隙內(nèi)外溶液之間的物質(zhì)遷移發(fā)生困難,這就是說,容易引起縫隙腐蝕。
2、晶間腐蝕
沿著合金的晶界區(qū)發(fā)展的腐蝕,叫做晶間腐蝕。就其電化學本質(zhì)而言,可以認為是在腐蝕電位下合金晶界區(qū)與晶粒本體之間存在不等速溶解所致。只要在一定腐蝕介質(zhì)中合金晶界區(qū)物質(zhì)的溶解速率遠大于晶粒本體的溶解速率,就會形成晶間腐蝕。產(chǎn)生晶界區(qū)與晶粒本體的不等速溶解的主要原因是在適當?shù)慕橘|(zhì)條件下,晶界區(qū)某種物質(zhì)同晶粒本體之間在電化學性質(zhì)上存在顯著差異造成的。晶界區(qū)與晶粒本體之間的電化學行為之所以有很大的不同,一是由合金受熱時產(chǎn)生組織變化引起的;二是晶界區(qū)存在雜質(zhì)或產(chǎn)生應力所致,在適當介質(zhì)條件下也會使其電化學行為同晶粒本體顯著不同。
明白了不銹鋼螺栓的腐蝕機理,我們就能針對縫隙腐蝕、晶間腐蝕的成因來預防節(jié)能風扇螺栓腐蝕。首先,我們要在風扇的結構設計中避免形成縫隙,避免造成容易產(chǎn)生表面沉積的幾何條件;對于不能避免縫隙的,應該用焊接或把縫隙填實(封閉),使水溶液不能進入;不銹鋼材料應采用含高鉻、高鉬的材料;條件允許時,可以在不銹鋼螺栓外增加保護層,使其與大氣或水溶液隔離。
雖然節(jié)能工業(yè)大風扇可以使用其他材質(zhì)的螺栓,但是不銹鋼螺栓相比碳鋼螺栓、合金鋼螺栓的使用溫度范圍更廣,所以是最常用的風扇螺栓。只要我們針對螺栓的腐蝕原理,進行有效的防護,就能夠完全避免腐蝕的發(fā)生,使不銹鋼螺栓的性價比達到最大,并延長螺栓的使用壽命。