來源：磨蝕專（zhuān）委會

一、磨損腐蝕定（dìng）義

磨（mó）損腐蝕（Wear Corrosion）是在材料（liào）表麵磨損與（yǔ）腐蝕介質共同作用下所產生的局部性金屬腐蝕。受磨損腐（fǔ）蝕的表麵形貌表現為溝槽、溝紋或呈山穀狀，並常帶有方向性，磨損和腐蝕交互作用將加速金屬材料（liào）破（pò）壞過程。

大多數金屬和合（hé）金，在一些氣體、水溶液、有機溶劑或液體金屬等腐蝕介質中都會受到磨損腐蝕。銅、鉛、錫等更容易發生磨損腐蝕。其處於運動流體（tǐ）中的設備如管道（dào）係統、離心機、推進器、葉輪、換熱器、蒸汽管道（dào）等Z易遭受磨損腐蝕（shí）（見圖1）。所有影（yǐng）響腐蝕的因素（sù）都影響磨損腐蝕，磨損腐蝕（shí）的速度比單純的腐蝕更快[1]。

圖1  運動流體設備磨（mó）損腐蝕圖（來源：設備維修管家索雷）

二、磨損腐蝕分類

根據摩擦副相對運動時材料性質（zhì）的不同，磨損（sǔn）腐蝕可分為：摩振腐蝕(FrettingCorrosion)，金屬材料之間相對運動時所（suǒ）發生的磨損腐蝕；衝蝕(ImpingementCorrosion)，金屬材料與流體相對運動時發生的（de）磨損腐蝕。

(1) 摩振腐蝕

摩（mó）振腐蝕又稱微動腐蝕或摩擦氧化，是指在有氧氣存在（zài）的外界（jiè）環境中，外界載（zǎi）荷作用下固（gù）體相互接觸表（biǎo）麵間由於振動或滑動產生的腐蝕現象。磨（mó）振腐蝕的形成條件為：承受載荷的界麵存在振動（dòng）或（huò）滑（huá）動；載荷和相對運動使界麵（miàn）產（chǎn）生滑移和變形；有腐蝕介質參與作（zuò）用。磨振腐蝕的機理包括（kuò）：磨損-氧化理論和氧化-磨損理論（lùn），如圖2所示。常發生於滾珠（zhū）軸承與軸之間,也發生在引（yǐn）擎、機車部件、螺栓連（lián）接的部件等處。

圖2  磨振腐蝕機理示意圖

(2) 衝蝕磨損

衝蝕（衝擊腐蝕（shí））又（yòu）稱湍流腐蝕，是指腐蝕性流體與金（jīn）屬表麵間相互運動而引起的金屬的加速（sù）腐蝕。高速流體或流動截麵（miàn）的突（tū）然變化形成了湍流或衝擊，對金屬材（cái）料表麵施加切應力，使（shǐ）表麵膜破壞，在磨損和腐蝕的協同（tóng）作用下形成腐蝕坑，如圖3所示。衝擊腐蝕多發生在流體（tǐ）改變（biàn）方向的部位，如彎頭、三通、旋風（fēng）分離器、容器內以及入口管相對的部位（wèi）。

圖3  衝蝕（shí）磨損示意圖

空泡腐蝕(Cavitation Erosion)是衝擊腐蝕的一種特殊形式。其產生的原因是流體（tǐ）高速運動時產生的湍流、氣泡和空腔。氣泡和空腔高速形成並破滅，在其破滅（miè）的瞬間產生極大壓力，破壞了金屬表麵的保護膜，使金屬受到強烈的破壞（huài）。空（kōng）泡腐蝕（shí）過程（如圖4所（suǒ）示）：①在金屬表麵膜上形成氣泡；②氣泡破滅使膜破（pò）壞；③暴露出的金屬基體被腐蝕並重新成膜；④在（zài）該處容易形成（chéng）新的（de）氣泡；⑤氣泡破（pò）滅，膜再次破壞；⑥金屬基體的裸區被腐蝕並重新成膜。上述過程反複（fù）進行，Z終造成（chéng）嚴重的氣蝕[2]。

圖4  空泡腐蝕過程

三、磨損腐蝕影響因素

磨損腐蝕的影響因素（sù），主要有以下四方麵[2]：

(1) 金屬耐磨損腐蝕（shí）性能與它的耐蝕性和（hé）耐磨性密切相關。

(2) 表麵膜（mó）的保護（hù）性能和損壞後的修複能力，對（duì）材料耐磨損腐蝕性能起著決定性的作用。

(3) 流速是影響磨損腐蝕的重要因素，但它對金屬材料（liào）腐蝕的影響（xiǎng）是複雜（zá）的，當流體流動（dòng）有利於金屬鈍化時，流速增加將使腐蝕速度下降。流動也能消（xiāo）除液體停滯（zhì）而降低點蝕等局部腐蝕發生概率。當流體的（de）流速和流動狀態影響到金屬表麵膜的形成，破壞和（hé）修複（fù）時，將導致磨損腐蝕出現。

(4) 當液體中含有懸浮固體顆粒（如泥漿、料漿）或（huò）氣泡，氣體中含有微（wēi）液滴（如（rú）蒸氣中（zhōng）含冷凝水滴（dī））時，將加劇材料的（de）磨損腐蝕破（pò）壞。

四、磨（mó）損腐蝕的（de）防止

(1) 選擇耐磨損腐蝕的材料（liào）

選擇耐磨損磨蝕的材料是（shì）解決磨損腐蝕的常用方法。一（yī）般硬度高、耐腐蝕和表麵膜性能好的合金有利於抗磨損腐蝕。

(2) 結構設（shè）計優化

結構設計優化是（shì）指改變（biàn）設備形狀或幾何結構，力求避免產生渦流和湍流。例如，熱交換器的流體入口管端可以把湍流的死區擴大，使湍流不至於形成；也（yě）可以設計為流線型，以利於減小衝刷磨損腐蝕。在受衝刷的（de）部位，適當加?壁厚。設備的進口管如果伸出管板外十（shí）多厘米，可以使管子的壽（shòu）命成倍增長。降低表麵（miàn）粗糙度也是有益的。

(3) 采用塗（tú）層和襯層防護

選用有彈性的、耐蝕耐磨的塗層材料，如橡膠襯裏材料、塑料襯裏、采用（yòng）耐磨蝕的（de）金屬覆蓋（gài）層（céng）可延長設備、管道和攪（jiǎo）拌槳的使用壽命（mìng）。凝汽器（qì）銅管冷卻（què）水進（jìn）口也常采尼龍或塑料套圈，或塗環氧樹脂（zhī）進行保護。此外，盡可能（néng）降（jiàng）低（dī）溫度，除（chú）去介質中（zhōng）的氧，采用緩蝕劑。

(4) 陰極（jí）保護（hù）

采用電化學方法對設備進行防護，例如海水環（huán）境使用的熱交換器上施加電流進行（háng）陰極保護，在泵中使（shǐ）用（yòng）鋅塞（sāi）以犧牲（shēng）陽極的方式保護泵。陰極保護可使金屬表麵上產生（shēng）氫氣泡，以阻擋空泡腐蝕所產生的衝擊波[3]。

磨（mó）損腐蝕（shí）是一個物理、機械、化學和電化學協同（tóng）作用的（de）綜合領域（yù），各影響因素錯綜（zōng）複雜，其將大幅加速材料的降解速度並在磨損腐蝕過程中?速（sù）失效，引起設備故障、生產（chǎn）線打斷等經（jīng）濟損失問題，甚至（zhì）還會引起安全事故，逐漸受到各個工業部門的重（chóng）視。因此對於這種特殊的磨（mó）損形式的持續探索和研究具有重要（yào）的科（kē）學理論價值（zhí）和工業實際應用意義。

參考（kǎo）文獻

[1] 林玉珍, 楊德鈞. 腐蝕和腐蝕控製原理第2版[M]. 北京：中國石（shí）化出版社， 2014:186.

[2] 祝新偉. 壓力管道腐蝕與防護[M]. 上海: 華東理工大學出版社, 2015: 102-104.

[3] 陳穎敏. 電廠（chǎng）設備的腐蝕與控製[M]. 北京: 中國電力出版社, 2014: 93.