高壓防腐海水泵各種材料的腐蝕性性能分析:
鑄鐵材料
對于防腐海水泵而言,普通鑄鐵的防腐蝕性能已無法滿足海水泵的運轉需求,將漸漸被淘汰。我們可以在普通鑄鐵中加入添加銅、鉻、鎳、鑰等元素,改變其其金相組織,如使其變為奧氏體組織,以增加鑄鐵材料防腐蝕性能。例如,在鑄鐵中添加百分之十二至百分之三十六的鎳形成奧氏體高鎳鑄鐵,其中的石墨呈球狀或者片狀。其防腐蝕性能、可塑性、強度均有明顯提升。在海水中,灰鑄鐵的腐蝕速度高達0.070.5毫米每年,高鎳鑄鐵的腐蝕速度僅有0.02-0.06毫米每年,適合用于海水泵的泵體、葉輪等部件的制作。
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不銹鋼材料
目前海水泵使用的不銹鋼材料主要有五種:Nitronic502205雙相鋼、2507雙相鋼、316,、316L。這些不銹鋼材料耐碳化腐蝕的性能與其C元素的含量有直接關系,C元素含量越低,耐碳化腐蝕的性能越強。鉻元素在影響不銹鋼防銹能力的關鍵元素:鎳元素是不銹鋼材料形成奧氏體的關鍵元素,通過調整不銹鋼材料中的鎳元素含量可以使材料呈現奧氏體與鐵素體的雙相特性;在材料中添加Fe、M、Si、Mo等微量元素可以起到增強材料性能,細化晶粒的作用,使材料更易焊接與切削的同時增強其耐晶間腐蝕的性能。
幾種材料的屈服強度、抗拉強度一覽表從圖2中我們可以發現, Nitronic50材料具備最佳的屈服強度、抗拉強度,其次是2507雙相鋼、2205雙相鋼、最后是316和316L;而316不銹鋼具備最佳的延伸率,其次是316L不銹鋼、2205雙相鋼、2507雙相鋼和 Nitronic50。
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銅合金材料
當前海水泵的泵殼、葉輪經常會用到四種銅合金材料:
鋁青銅、錫青銅、銅合金C63000和C95800.銅合金材料主要包含銅、錳、鐵、鎳、硅等元素,為了使銅合金才性能更好更豐富,我們可以調整銅合金中各種元素的比例。我國國家標準的鋁青銅與美國材料與試驗協會標準的銅合金材料C63000、C95800的主要化學成分類似。如圖3所示,C63000具有最佳的屈服強度和抗拉強度,其他依次是鋁青銅、 C95800、錫青銅,而這幾種銅合金材料的延伸率基本一致
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蒙乃爾材料
目前,部分海水泵的螺栓、濾網采用的是蒙乃爾( Monel)
材料。其主要包括 Monel K500、 M onel400兩種。 M onel K500比 M onel400多添加了鋁元素和鈦元素,從而提高了Monel K500防腐蝕性、無磁性以及強度。
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高壓防腐海水泵各種材料的價格比較
在選擇海水泵材質時,除了要考慮材料的耐用性,還必須結合海水泵的使用期限與資金情況作出合理的選擇。如不銹鋼材料中,奧氏體不銹鋼的價格相對更便宜,而雙相不銹鋼的價格比較高,因此,在能夠滿足使用需求的情況下我們應該優先選擇價格較低的海水泵材料。在銅合金材料中,國際與國內的銅合金材料價格相差并不大,因此,在選擇銅合金材料時不需要考慮太多的價格因素:而對于蒙乃爾材料來說, Monel400的價格較高,除非特殊情況需要,我們應該盡量選擇其他性能相近的作為替代