Способы борьбы с износом

Существует много способов борьбы с износом. Рассмотрим наиболее распространенные в химическом машиностроении.

1. Правильный выбор конструкционных материалов.

Для предотвращения преждевременного механического износа необходимо, чтобы трущиеся поверхности были твердыми и возможно более чисто обработанными.

2. Термическая обработка стальных деталей.

Наиболее часто применяемые способы термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. В последнее время широкое распространение получила поверхностная закалка деталей. Она позволяет добиться высокой твердости, прочности и износоустойчивости поверхностного слоя. Отличие ее от обычной закалки состоит в том, что нагревается до температуры закалки и затем быстро охлаждается только поверхность детали на глубину закаливаемого слоя.

3. Поверхностное упрочнение деталей химико-термическими способам и.

Цементация – это процесс науглероживания (насыщения углеродом) поверхностей деталей; содержание углерода в поверхностных слоях возрастает с 0,1…0,25 до 1…1,2 %. Наблюдается повышенная твердость, прочность и износостойкость поверхностного слоя.

Азотирование заключается в насыщении поверхностных слоев азотом, что способствует повышению их твердости, прочности и стойкости против механического и коррозионного износа.

Цианирование – насыщение поверхности детали углеродом и азотом.

Алитирование заключается в насыщении поверхностных слоев детали алюминием, и применяют его для повышения жаропрочности стальных деталей.

Хромирование – насыщение поверхности хромом путем диффузионной металлизации в порошке, содержащем 60 % металлического хрома, 37 % глинозема и 3 % концентрированной HCl.

Силицирование – насыщение поверхностного слоя кремнием; подвергают стальные детали, работающие в условиях высоких температур.

4. Поверхностное упрочнение деталей наклепом.

Для повышения стойкости деталей к механическому износу их поверхности подвергают наклепу, осуществляемому двумя методами – обкаткой или дробеструйной обработкой.

Обкатку применяют для обработки цилиндрических и плоских деталей. Деталь, закрепленная в суппорте токарного станка и приводимая во вращательное движение, обкатывается роликами. Обычно глубина наклепанного слоя не превышает 2 мм.

Дробеструйная обработка пригодна для деталей любой конфигурации. Поверхность обрабатывают в течение 3…5 минут мелкой дробью из отбеленного чугуна, который подают струей воздуха под давлением 0,5…0,6 МПа. Необходимо помнить, что поверхности, подвергнутые наклепу, теряют стойкость к коррозионному разрушению.

5. Повышение износостойкости деталей покрытием из твердых сплавов.

Для увеличения износостойкости деталей их поверхности наплавляют литыми и порошкообразными металлокерамическими твердыми сплавами. Литыми сплавами являются сормайт-1 и сормайт-2. Сормайт – сплав хрома, углерода и железа с незначительным содержанием кремния, марганца и никеля; он изготовляется в виде литых прутков диаметром 3-8 мм или в виде пластин длиной 250 мм.

В качестве порошкообразного сплава используют сталинит – смесь порошков феррохрома и ферромарганца с чугунной стружкой и нефтяным коксом.

6. Конструктивные меры борьбы с износом:

а) предотвращение образования застойных зон;

б) предотвращение эрозионного износа;

в) предотвращение износа поверхностей контакта (установкой между деталями изолятора из неметаллического материала);

г) повышение качества обработки поверхностей;

д) повышение качества смазки и улучшение условий смазки трущихся поверхностей.

7. Защита от коррозии ингибиторами.

Ингибиторы – специальные вещества, которые вводят в агрессивную среду для замедления коррозии.

На нефтеперерабатывающих заводах для защиты холодильного оборудования от хлористого водорода добавляют в среду каустическую или кальцинированную соду, а в верхнюю часть ректификационных колонн для первичной перегонки нефти подают аммиак.

Количество ингибитора должно строго контролироваться, т. к. избыток его может ускорить коррозию. Особенно опасны такие ингибиторы, как тиодигликоль и формальдегид. Очень часто ингибитор, замедляющий коррозию одного металла, может оказаться коррозионноактивным для другого. Так, аммиак, предотвращающий коррозию стальных колонн, вызывает интенсивную коррозию латунных труб в конденсаторах. Поэтому при использовании того или иного ингибитора необходимо помнить о технологической последовательности прохождения средой всех аппаратов, машин и трубопроводов.

8. Электрохимическая защита.

Различают два вида электрохимической защиты. Это катодная и протекторная защита.

Катодную защиту осуществляют подачей постоянного тока от внешнего источника. Отрицательный полюс тока присоединяют к защищаемой конструкции, а положительный – к вспомогательному электроду (аноду), который находится в контакте с агрессивной средой. Катодная защита применяется для подземных трубопроводов и металлоконструкций, оборудования, работающего в морской воде.

При протекторной защите корпус оборудования присоединяют к электроду, имеющему более отрицательный потенциал, чем защищаемая поверхность. В качестве материала для протекторов применяют цинк, магний, магниевые сплавы, сплавы алюминия с цинком и др.

9. Металлизация.

Металлизация может быть осуществлена различными способами: напылением, диффузией, конденсацией из газовой фазы, механическим плакированием и др. Перед металлизацией поверхность детали очищают до металлического блеска в пескоструйных аппаратах.

10. Гальваническое покрытие деталей.

Процесс ведут в электролитах (водных растворах солей, кислот, оснований) или в расплавах солей. Анодом служит наносимый металл, катодом – деталь, на поверхность которой наносят покрытие. Гальваническое покрытие имеет небольшую толщину – обычно не более нескольких десятков микрон.

Дата добавления: 2014-01-03