Детали гидронасосов, в частности клапаны, изготовляли из стали 40Х. Однако в дальнейшем в новых более мощных насосах, в которых скорость движения потока жидкости резко возросла, поверхность клапанов из стали 40Х быстро разрушалась. Объяснить причины, по которым это изменение условий службы вызвало разрушение клапанов, и какие явления этому способствовали. Рекомендовать состав, стойкий в условиях большой скорости потока воды и для насосов по перекачке морской воды.
Решение
Главная причина – коррозия клапана, изготовленного из легированной стали 40Х.
Скорости коррозии углеродистых и низколегированных сталей, а также чугунов в морской воде отличаются незначительно. Скорость коррозии углеродистой и низколегированном стали в морской воде при полном погружении и длительных испытаниях колеблется в пределах 0,08-0,12 мм/год, и максимальный глубинный показатель для стали без окалины составляет 0,3—0,4 мм/год. Уже после годичной выдержки достигается достаточно постоянное во времени значение скорости коррозии. Введение легирующих элементов до 5 % в сталь мало влияет на скорость коррозии. Исключение представляет хром, введение которого сильно ускоряет появление местной коррозии стали. Легирование стали одной медью в условиях морской коррозии в отличие от атмосферной коррозии не дает положительных результатов.
Нержавеющие стали в морской воде при достаточно сильной аэрации обладают высокой стойкостью к общей коррозии, однако склонны к сильной местной коррозии, особенно в застойных зонах, ограничивающих аэрацию. Различные марки нержавеющих сталей довольно сильно различаются по скорости развития местной коррозии. Наиболее устойчивы хромоникелевые стали аустенитного класса, дополнительно легированные молибденом, а наиболее подвержены местной коррозии простые хромистые стали (например, 40Х). В спокойной морской воде нержавеющие стали, не легированные молибденом, не имеют преимуществ перед углеродистыми и низколегированными сталями по склонности к местной коррозии
. Однако в быстро движущейся морской воде местная коррозия углеродистой и низколегированной стали будет возрастать, а коррозия нержавеющей стали — значительно снижаться. Например, максимальная скорость образования питтинга на стали марки 1X18Н9 в спокойной морской воде была около 1,85 мм/год, в то время как при скорости движения морской воды 1,2—1,5 м/с развитие местной коррозии снижалось до 0,09 - 0,1 мм/год.
Еще одним материалом, возможным для применения в качестве заменителя стали 40Х может быть одна из марок специальной латуни. Специальные латуни обладают большей прочностью, лучшей коррозионной стойкостью к большему числу сред по сравнению с простыми латунями. Большинство специальных латуней имеют хорошие антифрикционные свойства.
Многие из них устойчивы к морской воде (оловянные, алюминиевые, кремнистые. марганцевые), перегретому пару (марганцевые латуни) и т.д. Некоторые из них сочетают отличные коррозионные свойства с хорошими антифрикционными свойствами (ЛК65-1.5-3, ЛО90-1, ЛЖМц59-1-1). Особая стойкость отдельных латуней к конкретным средам в специфических условиях эксплуатации определяет сферу их преимущественного применения. Например, оловянные латуни называют «морскими латунями».
Морская латунь — латунь, основным легирующим элементом которой является олово. Применяется со второй половины 19 в. В СССР выпускали оловянные латуни четырех марок: ЛО90-1 (89—91% Сu; 0,75% Sn; остальное — цинк); ЛО70-1 (69-71% Сu; 1,5% Sn; остальное — цинк); Л062-1 (61— 63% Сu; 0,7—1,1% Sn; остальное — цинк); ЛО60 — 1 (59 — 61% Сu; 1 — 1,5% Sn; остальное — цинк)
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
