點(diǎn)蝕
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-22
點(diǎn)蝕的視頻教程
Abaqus python 漸進(jìn)式二次開發(fā)（二） —打造內(nèi)核插件專屬“工具包”
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點(diǎn)蝕連桿動—靜力學(xué)拉伸教程及應(yīng)力應(yīng)變曲線輸出
背景介紹 拉伸試驗作為最基本的力學(xué)測試之一，在理想條件下對試樣的受力已經(jīng)有了較為成熟的分析，通過拉伸（壓縮）對試樣的強(qiáng)度、屈服、延展率以及失效形式等指標(biāo)進(jìn)行獲取。然而在進(jìn)行拉伸測試中，由于試樣的幾何特征眾多，試樣中也會有很多不確定缺陷的存在，導(dǎo)致單純的通過實(shí)驗測試無法滿足試驗參數(shù)的獲取，與此同時也會造成時間與資源的浪費(fèi)。更為重要的是，試樣中存在的缺陷具有高度的隨機(jī)性，通常情況下并不能成功的獲得帶有理想缺陷的試樣進(jìn)行實(shí)驗
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Abaqus支架腐蝕分析建模過程
Abaqus支架腐蝕分析建模過程，通過vusdfld子程序進(jìn)行材料腐蝕分析，考慮了點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕，并且引入了服從weibull分布的腐蝕速率系數(shù)。ABAQUS通過VUSDFLD模擬材料腐蝕 － 技術(shù)鄰 (jishulink.com)
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點(diǎn)蝕的實(shí)例教程
現(xiàn)象和識別：
點(diǎn)蝕是在不銹鋼表面上局部形成的具有一定深度的小孔或銹斑。由于點(diǎn)蝕常常被銹層，腐蝕產(chǎn)物等覆蓋，因而難以發(fā)現(xiàn)。在金相顯微鏡下觀察點(diǎn)蝕，其斷面有多種形貌。
點(diǎn)蝕一般系在特定腐蝕介質(zhì)中，特別是在含有Clˉ（包括Brˉ,Iˉ）介質(zhì)中產(chǎn)生。使不銹鋼產(chǎn)生點(diǎn)蝕的常見介質(zhì)有：大氣，水介質(zhì)及水蒸氣，海水，漂白液，各種有機(jī)和無機(jī)氯化物等。
點(diǎn)蝕可在室溫下出現(xiàn)并隨腐蝕介質(zhì)溫度升高而更易產(chǎn)生并更趨嚴(yán)重。
點(diǎn)蝕不僅可導(dǎo)致設(shè)備，管線等穿孔而破壞，而且常常誘發(fā)晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕。雖然，不銹鋼的點(diǎn)蝕事故僅占化工，石油等系統(tǒng)腐蝕破壞的~20%，但在大氣中使用的不銹鋼，卻有近80%是由于點(diǎn)蝕和銹斑而損壞。
2. 機(jī)理：
一般認(rèn)為，不銹鋼的點(diǎn)蝕是在金屬表面非金屬夾雜物，析出相，晶界，位錯露頭等缺陷處，由于鈍化膜較脆弱，在特定腐蝕介質(zhì)作用下，鈍化膜修復(fù)能力差而造成的破壞。點(diǎn)蝕的出現(xiàn)包括成核和擴(kuò)展二個階段。
3. 點(diǎn)蝕的成核：
在溶液中有Clˉ存在時，金屬表面有硫化錳夾雜的部位，由于難以鈍化，再鈍化而產(chǎn)生優(yōu)先溶解并形成小孔坑。硫化物溶解產(chǎn)生H+(或H2S)，對不銹鋼的新鮮表面產(chǎn)生活化作用，防止小孔坑的再鈍化而形成孔蝕源。
三. 不銹鋼的縫隙腐蝕
1. 現(xiàn)象和識別:
不銹鋼表面上若存在金屬和非金屬夾雜物,例如金屬微粒，砂粒，灰塵，臟物，海生物，或者由于結(jié)構(gòu)上的原因，例如鉚接，螺栓聯(lián)接，墊片（圈），管與管板脹接，與非金屬接觸等，均可形成縫隙。在腐蝕介質(zhì)作用下，縫隙內(nèi)出現(xiàn)腐蝕，就是縫隙腐蝕。
縫隙腐蝕一般根據(jù)縫隙形狀不同而具有一定的外形。輕微時，可以是縫隙內(nèi)的一般（全面）腐蝕，嚴(yán)重時，多為成片的點(diǎn)蝕狀或潰瘍狀。
展開 史菲菲等斯坦福大學(xué)研究人員觀察到剝離后的鋰與SEI之間會形成納米空隙，而鋰的高速溶解會引起空隙的加速生長，繼而帶來SEI膜的坍塌，即點(diǎn)蝕。研究人員系統(tǒng)地測量了鋰的極化行為，發(fā)現(xiàn)鋰離子穿過SEI膜是剝離過程的決速步驟。而鋰箔表面的晶界和滑移線會在很大程度上加速鋰的局部溶解。這一工作近日PNAS線上發(fā)表，深入探討了鋰剝離的機(jī)理，為未來鋰負(fù)極和電解質(zhì)設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。
金屬鋰的剝離本質(zhì)上是鋰的氧化溶解過程，使得鋰金屬表面原子以鋰離子方式釋放并進(jìn)入電解質(zhì)。它涉及到界面之間的電荷轉(zhuǎn)移，鋰離子在SEI膜中的擴(kuò)散遷移和溶劑化鋰離子在電解質(zhì)中擴(kuò)散三個步驟。由于鋰的化學(xué)勢低，所有電解質(zhì)都會與之反應(yīng)并導(dǎo)致自發(fā)鈍化層，即SEI。文章首先討論了在鈍化層完好情況下剝離鋰的情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬鋰初次溶解后，SEI層和原始鋰之間出現(xiàn)了空隙，而提高電流密度會導(dǎo)致空隙尺寸變大。在高倍率充電的情況下，鋰的電化學(xué)溶解會加速空隙的生長，進(jìn)而導(dǎo)致SEI層局部擊穿。此后，擊穿位置的反應(yīng)速度比其他位置快得多，從而導(dǎo)致鋰的點(diǎn)蝕。圖3顯示了不同電流密度下鋰的點(diǎn)蝕，凹坑的總面積覆蓋率隨著電流密度的增加而增加。點(diǎn)蝕底部可以清晰的看出空隙鋰和SEI層的界面（圖3D，H和L），證實(shí)點(diǎn)蝕是由空隙的累積引起的。
圖3. 金屬鋰在不同電流密度下的點(diǎn)蝕
圖4顯示了不同電流密度下鋰的剝離過電勢。為了精確測量不同電解質(zhì)和SEI系統(tǒng)中的電位，作者使用預(yù)循環(huán)的LTO電極作為參比電極，所有化學(xué)電位均在三電極體系下測量。過電位的主要成因包括電荷轉(zhuǎn)移，傳質(zhì)擴(kuò)散和iR降。文章使用微電極（直徑25μm）快速掃描（掃描速率為200 mV·s-1）的辦法研究鋰表面的電子轉(zhuǎn)移過程。在這種快速的動力學(xué)測量過程中，鋰沉積的速度快于鋰的腐蝕，因而電子傳遞成為主要貢獻(xiàn)因素。
展開 1Cr13在淡水中可能對中度點(diǎn)蝕敏感.但是點(diǎn)蝕完全可以用陰極防蝕方法來避免。1Cr17和奧氏體型不銹鋼在室溫（環(huán)境溫度）幾乎完全可以耐淡水腐蝕。
3.酸性水
酸性水是指從礦石和煤浸析出的被污染的自然水，由于是較強(qiáng)的酸性所以其腐蝕性比自然淡水強(qiáng)得多。由于水對礦石和煤中所含硫化物的浸析作用，酸性水中通常含有大量的游離硫酸，此外，這種水含有大量的硫酸鐵，對碳鋼的腐蝕有非常大的作用。
受酸性水作用的碳鋼設(shè)備通常很快被腐蝕。用受酸性河水作用的各種材料所做試驗的結(jié)果表明，在這種環(huán)境下奧氏體型不銹鋼有較高的耐腐蝕性能。
奧氏體型不銹鋼在淡水和酸性河水中有極好的耐腐蝕性能，特別是其腐蝕膜對熱傳導(dǎo)的阻礙較小，所以在熱交換用途中廣泛使用不銹鋼管。
4.鹽性水
鹽性水的腐蝕特點(diǎn)是經(jīng)常以點(diǎn)蝕的形式出現(xiàn)。對于不銹鋼，在很大程度上是由于鹽性水導(dǎo)致起耐腐蝕作用的鈍化膜局部破壞。這些鋼發(fā)生點(diǎn)蝕的其他原因是附著于不銹鋼設(shè)備上的茗荷介和其他海水有機(jī)物可形成報送的濃差電池。一旦形成，這些電池非常活躍，并且造成大量腐蝕和點(diǎn)蝕。在鹽性水高速流動的情況下，例如泵的葉輪，奧氏體型不銹鋼的腐蝕通常是非常小的。
對使用不銹鋼管的冷凝器，需保持水流速大于1.5m/s，以使海水有機(jī)物和其他固體在管中集聚得最少。對處理鹽性水的不銹鋼設(shè)備的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計時最好是減少縫隙和使用厚壁部件。
5.土壤
埋入土壤中的金屬，取決于天氣和其他因素，處于隨時都在變化的復(fù)雜的狀態(tài)下。實(shí)踐證明，奧氏體型不銹鋼一般具有極好的耐大多數(shù)土壤腐蝕的性能，而1Cr13和1Cr17則在很多土壤中要產(chǎn)生點(diǎn)蝕。0Cr17Ni12Mo0不銹鋼在所有土壤的試驗中完全可以耐點(diǎn)蝕。
展開 1、什么是點(diǎn)蝕
點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。
由于金屬材料中存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，當(dāng)介質(zhì)中含有某些活性陰離子（如Cl－）時，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上，從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時，金屬表面就發(fā)生腐蝕。這是因為在金屬表面缺陷處易漏出機(jī)體金屬，使其呈活化狀態(tài)，而鈍化膜處仍為鈍態(tài)，這樣就形成了活性—鈍性腐蝕電池，由于陽極面積比陰極面積小得多，陽極電流密度很大，所以腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現(xiàn)象被稱為點(diǎn)蝕。
在石油、化工的腐蝕失效類型統(tǒng)計中，點(diǎn)蝕約占20%～25%。流動不暢的含活性陰離子的介質(zhì)中容易形成活性陰離子的積聚和濃縮的條件，促使點(diǎn)蝕的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易發(fā)生點(diǎn)蝕。
PH值降低、溫度升高都會增加點(diǎn)蝕的傾向。氧化性金屬離子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促進(jìn)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。但某些含氧陰離子（如氫氧化物、鉻酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等）能防止點(diǎn)蝕。
點(diǎn)蝕雖然失重不大，但由于陽極面積很小，所以腐蝕速率很快，嚴(yán)重時可造成設(shè)備穿孔，使大量的油、水、氣泄漏，有時甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故，危險性很大。點(diǎn)蝕會使晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等加劇，在很多情況下點(diǎn)蝕是這些類型腐蝕的起源。
2、什么是縫隙腐蝕
在電解液中，金屬與金屬或金屬與非金屬表面之間構(gòu)成狹窄的縫隙，縫隙內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的移動受到了阻滯，形成濃差電池，從而產(chǎn)生局部腐蝕，這種腐蝕被稱為縫隙腐蝕。縫隙腐蝕常發(fā)生在設(shè)備中法蘭的連接處，墊圈、襯板、纏繞與金屬重疊處，它可以在不同的金屬和不同的腐蝕介質(zhì)中出現(xiàn)，從而給生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重障礙，甚至發(fā)生破壞事故。對鈦及鈦合金來說，縫隙腐蝕是最應(yīng)關(guān)注的腐蝕現(xiàn)象。
展開 圖5 沖擊試樣取樣位置
表3 鍛件不同位置的沖擊功
點(diǎn)腐蝕試驗分析
通過對雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕性能分析，可以判定此產(chǎn)品在石油輸送、氯堿工業(yè)、海水淡化等領(lǐng)域的使用壽命。依據(jù)ASTM G48-2011(2020)用氯化鐵溶液測試不銹鋼和相關(guān)合金抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(A 法)進(jìn)行試驗分析。在試驗過程中要注意以下幾點(diǎn)：⑴試樣表面要經(jīng)打磨處理；⑵腐蝕產(chǎn)物要經(jīng)過清水沖洗→毛刷擦除→超聲波清洗→酒精清洗吹干等步驟。試樣尺寸分別為49.94mm×24.92mm×4.90mm和49.92mm×24.91mm×4.93mm，試樣表面積為3.3×103mm2，選用濃度6%的FeCl3 對試樣進(jìn)行測試，測試溫度為50℃，測試時間48 小時，通過對試樣進(jìn)行稱重，最終測得的點(diǎn)蝕試驗數(shù)據(jù)如表4 所示，質(zhì)量損失率分別為0.84g/m2 和0.74g/m2，滿足客戶要求，同時在圖6 點(diǎn)蝕金相圖中未發(fā)現(xiàn)明顯的點(diǎn)蝕痕跡，說明F55 雙相不銹鋼閥蓋具有優(yōu)良的耐點(diǎn)腐蝕性能。
表4 點(diǎn)腐蝕試驗測試結(jié)果
圖6 點(diǎn)蝕后金相圖
金屬間有害相評價
雙相不銹鋼中的析出相大多含有較高含量的Cr、Mo 和N，其析出不但造成材料耐腐蝕性能的顯著下降，而且會給后續(xù)鋼的成形帶來很大的困難，研究表明這些相中危害最大的是σ 相，具有四方結(jié)構(gòu)的σ 相是關(guān)鍵有害相，即使有少量的σ 相也對雙相不銹鋼塑韌性和耐腐蝕性能危害極大。
依據(jù)ASTM A923-2014 檢測雙相奧氏體-鐵素體不銹鋼中有害金屬間相的試驗方法進(jìn)行評價。如圖7 所示，在400 倍倒置金相顯微鏡下觀察，鐵素體和奧氏體相均勻分布，未發(fā)現(xiàn)金屬間有害相，無金屬化合物相析出，各晶界邊緣光滑。
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點(diǎn)蝕的最新內(nèi)容
鋁合金易發(fā)生點(diǎn)蝕，NaCl與SO?協(xié)同加速腐蝕，UV則促進(jìn)臭氧生成加劇氧化。鋅合金表面致密層易被Cl?破壞，UV暴露會提升其腐蝕速率。不銹鋼依賴鈍化膜防護(hù)，復(fù)合環(huán)境下膜破損易引發(fā)點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕。
4、表面處理工藝影響
陽極氧化處理形成的Al?O?膜可抵御腐蝕介質(zhì)，5083鋁合金涂層能阻止Cl?滲入。
</p><p><strong>四、鹽霧對產(chǎn)品的三重毀滅效應(yīng)</strong></p><p> 當(dāng)鹽霧滲透到產(chǎn)品內(nèi)部，會引發(fā)鏈?zhǔn)礁g反應(yīng)，主要表現(xiàn)在三大效應(yīng)：</p><p> 1、腐蝕效應(yīng)</p><p> 氯離子（直徑僅0.00036μm）穿透保護(hù)膜直達(dá)金屬基體，在缺陷處形成點(diǎn)蝕坑。
切削液為什么會腐蝕2個月前
不同金屬材質(zhì)（如碳鋼、不銹鋼、鋁合金）對切削液的適配性要求不同，比如鋁合金加工需專用的防變色切削液，若盲目使用通用型切削液，極易引發(fā)點(diǎn)蝕、變色；同時，加工環(huán)境的濕度、溫度也會影響切削液性能，夏季車間高溫高濕，切削液易滋生細(xì)菌，細(xì)菌代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)會改變切削液的 PH 值，當(dāng) PH 值過低時，切削液呈酸性，會對金屬產(chǎn)生腐蝕性，這也是杉山潤滑油重點(diǎn)解決的行業(yè)痛點(diǎn) —— 針對夏天切削液易發(fā)臭、變黃、潤滑變差的問題
表面處理工藝十分重要，諾冠對關(guān)鍵零部件實(shí)施電化學(xué)拋光、鈍化處理或噴涂高性能防腐涂層（如PTFE、PFA或陶瓷涂層），形成致密保護(hù)層，隔絕腐蝕介質(zhì)與金屬基體的接觸，尤其在海洋平臺或化工流程中，這種處理可顯著提升抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力。
優(yōu)質(zhì)齒輪油能在齒面形成一層均勻穩(wěn)定的油膜，填補(bǔ)齒面微小劃痕與間隙，將干摩擦轉(zhuǎn)化為油膜間的液體摩擦，大幅降低摩擦系數(shù)，減少齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合等故障風(fēng)險，延長齒輪與傳動系統(tǒng)的使用壽命。尤其在高負(fù)荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況下，這種潤滑保護(hù)作用更為關(guān)鍵，可避免設(shè)備因摩擦損耗導(dǎo)致的停機(jī)維修與成本增加。 冷卻降溫是齒輪油的另一重要功能。
增強(qiáng)可靠性
該工具能夠預(yù)測齒輪點(diǎn)蝕、軸承疲勞、軸斷裂等潛在失效模式，幫助工程師在設(shè)計階段規(guī)避風(fēng)險，提高產(chǎn)品的可靠性。
4. 支持定制化設(shè)計
無論是風(fēng)電齒輪箱、汽車變速箱，還是機(jī)器人精密減速器，Romax Nexus都能針對不同行業(yè)的需求提供定制化仿真方案。
Romax Nexus的競爭優(yōu)勢
1.
電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承測試：測試項目：潤滑脂老化、滾道疲勞點(diǎn)蝕。
測試方法：高速旋轉(zhuǎn)（如 20000rpm）+ 徑向 / 軸向載荷 + 交變電磁力，通過油液分析鐵屑含量與振動頻譜評估壽命（如要求連續(xù)運(yùn)行 1000 小時無失效）。
由于Cl-的吸附特性，其在溶液中會吸附到管徑表面，破壞鈍化膜，改變腐蝕產(chǎn)物膜的形貌，從而造成點(diǎn)蝕，增加腐蝕速率，但是對腐蝕產(chǎn)物膜的構(gòu)成并沒有影響。劉雨薇[3]采用腐蝕失重法、電化學(xué)及拉伸實(shí)驗等方法研究Q235鋼腐蝕行為，結(jié)果表明銹層的裂紋有利于O2和Cl-向基體擴(kuò)散，加速腐蝕過程。銹層的主要成分組成為γ-Fe OOH、α-Fe OOH、β-Fe OOH和Fe3O4。
Materials selection
2 Materials selection 材料選擇
偏心軸承通常基于應(yīng)具有高強(qiáng)度、可焊接性、耐磨性和耐點(diǎn)蝕性的材料。
渦輪盤服役溫度較葉片低，常常發(fā)生低溫?zé)岣g而形成局部點(diǎn)蝕坑，同時腐蝕也易于在點(diǎn)蝕坑內(nèi)的晶界處繼續(xù)滲透腐蝕。點(diǎn)蝕坑不僅造成高溫合金表面力學(xué)性能退化，而且進(jìn)一步影響部件的整體力學(xué)性能，具有相比普通氧化行為更為嚴(yán)重的影響。
