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穴蚀的原因,与电化学腐蚀有什么关系,以及冷却水的温度关系

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该用户从未签到

发表于 16-3-2010 16:05:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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穴蚀的原因,与电化学腐蚀有什么关系,以及冷却水的温度关系。

该用户从未签到

发表于 18-3-2010 11:25:22 | 显示全部楼层
回复 1# 有么玩么


    这个里面讲得比较全面和清楚

柴油机缸套的穴蚀及其影响因素分析.pdf

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该用户从未签到

发表于 18-3-2010 11:28:38 | 显示全部楼层
给你节选出来好了

柴油机缸套的穴蚀是由于“空泡腐蚀”、“电化学腐蚀”和其它腐蚀综合作用而引起的。
空泡腐蚀是在气缸内压力的循环变化和活塞的
侧推力作用下引起缸套的弹性变形和高频振动而产
生的。缸套的高频振动产生对冷却水不断的交替的
拉伸和压缩。
当冷却水受到拉伸时,水的连接性遭到破坏.由
于水的内聚力小于附着力,使紧贴缸壁的那部分水
层振离缸壁,仅剩一薄层水膜贴附缸壁,水膜与大部
分水层间形成局部瞬时真空,在水中便出现含有蒸
气的“空泡”;与此同时,冷却水瞬时受热汽化也在水
中出现“空泡”;再者就是缸壁振动加速度很大时,导
致冷却水的运动跟不上,甚至连水膜也难附于缸壁
而被弹离缸壁表面,致使冷却水层与缸壁之间出现
局部真空而产生含有水蒸气或从水中产生的其他气
体的空泡。
当冷却水受到压缩时,“空泡”也受到压缩,空泡
内水蒸气迅速液化而空泡破灭,空泡周围的水迅速
冲向空间,产生极强的冲击波作用在缸壁表面上。这
个冲击力虽然作用时间和作用空间很小,但它是连
续反复地产生和作用在缸壁的极小面积上,碾压金
属,使金属产生塑性变形及疲劳损坏,使缸壁表面金
属逐步被爆裂和掉落而形成孔洞和穴。


电化学腐蚀
我们知道,金属被电化学腐蚀的条件:一是处于
电解质溶液中;二是各部分存在着电位差。柴油机缸
套外表面与冷水直接接触,海水是当然的电解溶液.
而淡水中也难免含有一些杂物、氧气、氢气及渗漏入
水腔中的燃气等。因此,缸套正处于电化学腐蚀的条
件下,受到电解液的强烈的腐蚀作用。柴油机缸套大
多用铸铁制造,铸铁是多相合金,各相的电位不同。
例如铁(Fe)与碳化铁(Fe。C)比较,碳化铁比铁更不
易失去电子,电位较高,因而铁成为阳极碳化铁成为
阴极,在冷却水中进行如下反应:
析氧反应:
在铁(Fe)上:2Fe一4e一2Fe一 (进入冷却水
中);
在碳化铁(Fe。C)上:()2+4e+2H2O-,-4OH 。
析氢反应:
在铁(Fe)Fe一2e一2 Fe一(进入冷却水中);
在碳化铁(Fe。C)上:2H +2e一2H—H2十。
即在阳极上,铁(Fe)成为离子进入冷却水中,
铁被腐蚀。电化学腐蚀的强烈程度不仅与冷却水中
含有氢和氧的浓度有关,而且还与温度有关。冷却水
中的氢、氧含量大时,电化学腐蚀加剧;冷却水的温
度越高,电化学腐蚀反应速度加快。在缸套穴蚀处,
由于空泡腐蚀产生的冲击波,即高的压力峰及温度
峰的作用,铁原子内部的电子活力增大,使该处铁原
子较其他处易失去电子而被腐蚀。


其它腐蚀
包括化学腐蚀、热化学腐蚀(氧扩散)和冲刷腐
蚀。冷却水中不可避免的含有硫化氢(H:S)、氧气
(O )、二氧化硫(SO )、二氧化碳(CO )等气体,这些
物质都会和缸套金属发生化学反应,使金属发生化
学腐蚀。有关试验证实,温度升高10 C,化学反应速
度提高2倍~4倍。穴蚀处因受冲击波作用,局部有
较大的温升。故该处的金属与上述气体的反应比其
他处快,该处化学腐蚀也较激烈。我们知道,铁在高
温下的氧化过程是一种复杂的热化学过程。在高温
下,氧不仅与铁反应生成化合物,并且氧原子与铁原
子还经过多相扩散层而进行不断地扩散。氧化层大
体由三种氧化物构成,即三氧化二铁、四氧化三铁、
氧化亚铁。一般地,氧化亚铁中的氧原子不满定额,
其晶格不完整,氧原子与铁原子较易通过氧化亚铁
而扩散,温度越高,氧化层中的氧化亚铁就越多,氧
原子和铁原子就越易扩散。因此,在缸套表面穴蚀处
因受冲击波作用局部温度升高增加了该处氧原子和
铁原子的活力,同时也增加了该处的氧化亚铁量,故
该处氧原子与铁原子扩散速度比较快。使该处热化
学腐蚀加剧。在缸套外侧流动着的冷却水易将其表
面的腐蚀产物层(四氧化三铁、三氧化二铁、氧化亚
铁)冲刷掉,使得缸套基体金属再受腐蚀。如此重复.
就造成所谓的冲刷腐蚀。显然,冷却水流速越大.冲
刷腐蚀就越严重。
对于不同型号的柴油机,上述各种腐蚀对缸套
的影响作用不尽相同。一般说来,空泡腐蚀使缸套疲
劳,电化学腐蚀和其它腐蚀使缸套腐蚀破坏。它们之
间既有区别又有联系,即相互影响又相互促进。如空
泡腐蚀产生的冲击波使电化学腐蚀和其它腐蚀加
快,已被电化学腐蚀或被其它腐蚀的部分更容易被
空泡腐蚀的冲击波冲击剥落,最终结果,使缸套的破
坏速度加快。缸套产生穴蚀的主要原因是空泡腐蚀,
影响空泡腐蚀的因素也是多方面的。例如柴油机零
件结构方面,冷却水系统方面和柴油机工况方面等。
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该用户从未签到

发表于 30-3-2011 12:13:26 | 显示全部楼层
冷却系统方面,水温越高,冷却系统压力越小,越容易出现穴蚀
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  • TA的每日心情
    擦汗
    9-9-2017 15:49
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 6-9-2017 19:04:38 | 显示全部楼层
    感谢分享资料
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  • TA的每日心情
    奋斗
    18-8-2017 11:01
  • 签到天数: 9 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 7-9-2017 10:08:04 | 显示全部楼层
    冷却液也可以做到如此的细致
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