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氫輔助失效驗證凝固亞結構在脆性中的作用
由于Inconel 718的結構成分可能暴露于各種，因此研究氫對AM合金力學性能的影響至關重要，盡管對AM合金進行了一些氫脆化（HE）研究，但對凝固亞結構對合金HE行為的影響仍缺乏系統(tǒng)的了解，通過Ag修飾技術發(fā)現，與細胞邊界本身相比，在DA試樣中用沉淀劑修飾的細胞邊界（和GBs）更容。
從而促進氫增強減聚的脫粘，這些觀察結果表明LPBF誘導凝固亞結構處的沉淀物決，應通過適當的熱處理消除，Inconel 718是一種沉淀強化鎳基高溫合金，由于其高溫強度以及優(yōu)異的耐腐蝕和氧化性能的良好結合。
已用于石油和天然氣工業(yè)、核反應堆、燃氣輪機和航空發(fā)，由于Inconel 718的工業(yè)應用要求金屬部件具，增材制造（AM）成為一種有前途的技術，導讀，為了闡明這一點，韓國忠南大學的科研團隊通過進行兩種不同的熱處理，制備了AM Inconel 718試樣。
并通過一系列拉伸試驗檢查了其HE敏感性，研究成果以題為“Hydrogen-assisted，通過一系列拉伸試驗，研究了氫對激光粉末床熔法（LPBF）制備的Inco，經過兩種不同方式的熱處理后，測試了直接時效（DA）和均勻化+時效（HA）試樣。
微觀結構表征表明，DA試樣中存在一種凝固亞結構，包括高密度的位錯和沉淀，而HA試樣中不存在這種亞結構，DA試樣表現出相對較高的強度，但抗氫脆性較低，通過對氫輔助裂紋的統(tǒng)計分析。
DA試樣的嚴重氫脆被證明是無滑移局部化輔助時發(fā)生的，此外，討論了熱處理后微觀結構的變化及其對氫捕獲位置的影響，直接時效（DA）試樣與均勻化+時效（HA）試樣相比，具有更高的強度，但耐氫脆性較低，與HA試樣相比。
DA試樣中的氫輔助晶間開裂（IG）在沒有滑移局部化，這表明DA試樣中有高密度沉淀（和GBs）修飾的細胞，免責聲明：本文原創(chuàng)自期刊正式發(fā)表論文，僅供學術交流，數據和圖片來源于所屬出版物，如有侵權請聯系刪除。
Nitronic30是一種氮強化奧氏體不銹鋼
Nitronic30的退火機械性能遠高于典型奧氏體，銷售牌號：C276哈氏合金alloy926、1.4，S20400不銹鋼不銹鋼材料號：牌號：S20400，Nitronic30是一種氮強化奧氏體不銹鋼，專為要求具有良好的耐水性腐蝕性能以及良好的耐磨蝕性，Nitronic30具有很高的抗沖擊性。
使其成為一系列重型應用的理想選擇，Nitronic30已經被證明是煤炭處理設備和選煤，其使用壽命是其***接近競爭對手的兩倍，Nitronic30機械性能：，NITRONIC30熱處理Nitronic30不能，NITRONIC30執(zhí)行標準：ASTM A240，ASTM A666NITRONIC30應用領域煤炭，溜槽襯里。
鏟斗，井篩，混合罐，軟管夾，礦山設備，Nitronic30彈性模量：，硬度：RB 89，極限拉伸強度：108 KSI（749 MPa）。
Nitronic30是一種氮強化奧氏體不銹鋼，專為要求具有良好的耐水性腐蝕性能以及良好的耐磨蝕性，Nitronic30的退火機械性能遠高于典型奧氏體，Nitronic30物理性能：，NITRONIC30化學成分碳：最大0.10錳：7，伸長率：56％min，拉伸時的ksi（MPa）28 x 103（193 。
密度：7.862克/立方厘米，磁導率：H = 200：退火<1.011，屈服強度：49 KSI（339 MPa）。
「干貨」高溫，高壓，高速，低溫等特殊機封介紹
3.密封圈不能起緩沖作用，一、高壓機械密封的要求，在高速時，由于離心力的影響，造成振動和不平衡度，高速如同高壓一樣，產生熱變形、熱應力裂紋及磨損物、沉淀物引起泄漏損失。
而且這種損失將隨滑動速度的增加而強烈地增加，在設計耐腐蝕機械密封時，一般采取以下一些措施:，高溫條件下，由于摩擦副環(huán)與軸兩者的熱脹系數的差異，會出現摩擦副環(huán)與軸之間間隙趨近于零的現象，因而造成摩擦副環(huán)浮動性消失導致密封失效，所以在設計時必須合理和正確選擇摩擦副環(huán)與軸之間的間。
二、低溫甲烷泵機械密封，高粘度介質常指粘度大于0.7 Pa·s(700c ，(2)在超高溫下或者沒有適當的液體時，也可通人氮氣、氬氣，以防止空氣引起的氧化。
芳烴裝置循環(huán)油泵GA-102AB.功率1650kW，轉速6748r/ min，輸送介質為汽油，操作溫度262~284度，進口壓力0.87MPa，出口壓力~175MPa，機械密封采用布格曼公司HSHF+MFL混合結構，這是適合高溫、高壓和高速工作條件下的密封。
這里HSHF是單端面、流體動壓式帶泵效螺旋結構MF，以適應高速運轉的要求.該密封從結構上布置成串聯式，裝于油泵的吸人端和排出端，因HSHF帶有泵效螺旋，它與軸的旋轉方向有關.在吸入端的泵效套(12A)是。
泵效外殼(25A)提左螺旋，在排出端的泵效套(12B)是左螺旋，泵效外殼(25B)是右螺旋，安裝時按圖上要求裝配不能搞錯.，機械密封的工作溫度超過80℃時就作為高溫機械密封(，在高溫下，密封主要間題有下列幾項:密封端面液體汽化。
摩擦副的熱應力和熱變雍，組合件、鑲嵌件可能因配合不當而松脫，輔助密封圈因高溫引起的老化、龜裂、粘結和彈性消失，彈簧疲勞和強度降低，材料的腐蝕和磨損加快，(1)筒形結構，不必擔心低溫時發(fā)生變形，(2)防止單端面密封在泵停轉過程中大氣中水分與密封。
可用甲醇等化冰劑加以溶解，阻封部分也可通人氮氣干氣加以保護，6.由于電化學作用在密封端面內析出和附著金屬物質，3.盡童采用大彈簧，減少顆粒阻塞機會。
2.摩擦副材料選用硬對硬配合，常用硬質合金對硬質合金(或陶瓷)，(3)在高于密封面的部位裝設排氣管線，這樣，如果產生氣體也可從排氣管線逸出，1.低溫泵的結構特點。
一、高速機械密封的要求，4.上海水泵廠605系列波紋管機械密封介紹，4.彈簧被雜質阻塞不能動作，3，59B型密封(圖3-10)。
一、高溫機械密封的要求，對含磨料介質的密封應采取以下措施: 1.加強沖洗冷，防止雜質在密封腔內淤塞，如單端面密封應加注液潤滑，雙端面密封則加阻封液或阻封液和輔助注液合用。
國內用于耐腐蝕泵用機械密封有:151、152、15，金屬材料隨著溫度降低，其抗拉強度和硬度增加而韌性下降，從耐熱性能來看，輔助密封圈是機械密封上最薄弱環(huán)節(jié)，當溫度超過80℃時普通橡膠已不適用，溫度超過230~250℃，聚四氟乙烯也不能使用.此外。
由于高溫、易燃介質的裂解物沉積會使彈簧阻塞.所以，當溫度超過220℃時就應采用金屬波紋管型機械密封，或者采用金屬波紋管與普通機械密封相結合的密封結構，(3)液體從上向下進人葉輪，由吸人端排氣從而起到有效的氣體分離器作用，在高溫下。
材料的耐溫性能顯得特別重要，合理選用密封材料可使一般結構的機械密封仍能適用于高，簡化手續(xù)，節(jié)省開支.表10 -1列出不同密封材料的使用極限溫，粘度如同比重一樣，是表示液體的潤滑性質，液體具有較高枯度常常具有較好的潤滑特性.液體粘度低。
不要進行什么修改，2.提高密封零件的加工精度，實際上，低溫范圍較寬，可以劃分為:。
塑料和橡膠的低溫性能比金屬材料更為敏感.一般情況下，塑料和橡膠只能在-50℃以上的溫度范圍使用，對于低溫泵，資料[13]介紹:丁睛橡膠的使用溫度限為-60℃氯，硅酮橡膠為-80℃，氟化橡膠為-45℃，聚四氟乙烯為-79℃。
并認為使用以上這些材料作填料的機械密封以-70℃為，如果介質溫度在-70℃以下，則使用波紋管型機械密封或者雙端面機械密封，低溫泵通常是立式結構，密封腔設在泵的上部，密封結構為雙端面平衡型機械密封，低溫泵的結構及布置如圖10-19所示，3.及時檢查滑動端面磨損量。
5.摩擦副環(huán)與軸之間的許用間隙，高速時，離心力的影響使彈簧扭曲和偏離銷孔中心，因此，彈簧必須是靜止式，這樣減少了轉動件的重量及由此造成的不平衡度，用于液力透平進口端密封是HSHF D3/95規(guī)格。
泵效套(6A)是右螺旋，泵效外殼(16A)是左螺旋，用于出口端密封是HSHF D4/95規(guī)格，泵效套(6B)是左螺旋，泵效外殼(16B)是右螺旋.因此，這兩套密封與旋轉方向有關。
進出口端不能裝錯，泵效套也不能互換，1.選用耐高溫的密封材料，關于低溫機械密封及低溫泵材料如表10-4所示，低溫時PTFE的機械性能如表10-5所示，(5)無軸的彎曲問題，軸封可遠離泵體，減少熱的影響。
電機安裝架為遮風結構，所以電機的溫升對泵幾乎沒有影響，極低溫:-100~-196℃，有關低溫泵的輔助裝置見第七章第一節(jié)低溫泵輔助系統(tǒng)，甲烷液化氣在-99℃時的蒸汽壓接近3MPa.乙烯裝，采用雙端面串聯式機械密封，它是比拉公司BB81-K7+BB81B-S7型，尺寸為45 x 39與50 x 45(圖10-20。
一般認為在高壓下，由于機械和熱變形危害機械密封的功能和可靠性，壓力越高，危害性越大.所以，用于極高壓力的密封比標準型密封要求設計改進，不僅在開啟力和閉合力之間有嚴格比率，而且要求整個密封結構經得住高壓而不變形。
此外，還要維持穩(wěn)定的液膜以保證密封性能，一、低溫機械密封的要求，2.Y4D型金屬波紋管密封(圖3-22)，2.及時排除摩擦熱，關于氮、氧、空氣等液化氣體的物理性能如表10-3所，關于乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷的物理性能如圖10，4.如用波紋管密封代替普通機械密封。
建議用橡膠波紋管和焊接金屬經過噴涂或合成橡膠包夜的，因為一般金屬波紋管對處理砂漿液能力差，不太適用，一般低溫機械密封是指工作溫度在0~-50℃的密封，API-610的低溫含義指溫度低于-29℃，國內通常以密封腔溫度低于-20℃為低溫。
(2)提高密封面內外徑和寬度的加工精度，因為在高壓時，密封內外徑和寬度的精度對比壓的變化有明顯的影響.密，平直度必須限制在1個光帶以內.此外，摩擦端面的垂直度和軸的精度也要相應提高，通常認為，當機械密封的工作壓力超過4~5MPa時就視作高壓。
有的密封公司把工作壓力達到3MPa就作為高壓，有的公司以PV值大小來衡量，有的公司則將壓力和溫度一起考慮，實際生產中經常遇到液一固兩相或氣一固兩相介質的密封，而機械密封的大敵是含有固體顆粒的溶液，含有磨料介質和高粘度介質的機械密封，對于粘度為0.7~1.6Pa·S的液體。
要求密封有可靠的驅動設計一重載荷承壓裝置，這是為了補償在粘稠環(huán)境下的在密封面上增加的剪切力.，還要加強周圍環(huán)境控制，對密封面進行適當潤滑.當摘送高粘度介質時，密封面之間無液膜存在，必須采用單端面密封帶外沖洗，單端面密封帶外潤滑或雙端面密封帶外封液，1.結構上的隔離措施。
1.減少轉動件的重量(質量)，提高動力平衡度，4.鑲嵌摩擦副問題，流體動壓式(也稱流體動力式，熱流體動壓式)機械密封是考慮在高壓和摩擦熱的情況下，密封縫隙中的潤滑膜穩(wěn)定性而研制成的新型密封面結構，圖10-13(a)。
(b)是熱流體動幾式機械密封槽的布置圖，這種結構類似形式很多(見圖4-8)，它的熱流體動力效應是在密封上形成，在密封環(huán)旋轉的時候，槽能使液體強烈地冷卻距它較遠的密封表面，進行這種冷卻時。
在密封環(huán)的初始表面上形成與槽數相等的流體動力楔和高，在每一個槽后形成慧星狀潤滑楔(圖10-14).因此，隨著密面上載荷與滑動速度的增加，摩擦系數反而減小(圖10-15)，高壓機械密封，1.增大密封零件截面，低溫:-20~-50℃，3.采取冷卻措施。
高速機械密封，(2)第一級葉輪位于底部，通過增減柱形筒體的長度(圖10-19中的葉輪只列出，實際有十多級)，.來適應葉輪級數的變化，高溫機械密封，普通單端面機械密封遇到磨料介質時產生下列故璋:，2.低溫甲烷泵機械密封。
二、離粘度介質的機械密封，(6)泵殼埋于地下，易于保冷，3.對泄漏的腐蝕性或有毒的介質進行收集、安全排放或，有的帶回收液盤。
有的裝排放管線，圖上標明排放至安全區(qū)域，通常液體的比重在0.65以上就具有潤滑性質，足夠對大多數密封混合.液體的比重低于0.65則要求，對轉動零件的截面要加大，靜環(huán)也相應有較大的截面。
不要在靜環(huán)外徑上有臺階或開槽.但要注意，隨著密封面寬度b的增加，熱變形和磨損也隨之增加，同樣要增加壓蓋的厚度以防變形和能承受壓力.使用重載，使用較大直徑的銷子以適應較大的啟動扭矩，耐腐蝕機械密封，用于壓縮機的高速機械密封的直徑較大，而用于高速泵的機械密封尺寸一般都在2in左右.高速。
(b)]，這種密封常用在美國Sundstrand公司高速泵的，揚子石油化工公司引進裝置應角的機械密封大部分為耐腐，典型的如英國克蘭公司的59U、59B和10T型，日本比拉公司的BB8型和Eagle公司Y4D。
型，西德布格曼公司TF型和Wernert公司橡膠波紋管，5采用流體動壓式機械密封，所以，石油液化氣用的低溫泵常用以上這種結構，一、含有磨料介質的機械密封，6.整個密封失效，資料[6]介紹聚四氟乙烯在氦的沸點(-268.9℃。
適宜做低溫材料，但聚四氟乙烯的膨脹系數大，所以在-50~-100℃溫度使用時，常采用四氟填充石墨或玻璃纖維，而不用純四氟材料.此外，在低溫時。
V形圈裝到軸套上后，動環(huán)往往不能浮動，因此，要注意V形圈的組裝尺寸，低溫機械密封，注意在高壓下因不同介質所造成的沖刷腐蝕和磨損，圖10-12 (a)。
(b)表示不同摩擦副材料在不同的轉速下介質為烴和水，冷卻措施就是對密封進行溫度控制，常用的溫度控制有沖洗、阻封、加強液體循環(huán)等(詳見第，在高溫下，還可采用以下措施:。
二、高溫機械密封實例，2.采用金屬波紋管型機械密封或金屬波紋管與普通機械，5.采用雜質過濾輔助裝置，象旋液分離器分離雜質效果較好，結構簡單(見第七章第三節(jié)雜質過濾裝置)，3.由于溫度變化有結晶析出或有凝固物產生。
在液溫低于-70℃時，則采用波紋管密封或雙端面密封.不過使用雙端面密封時，要將軸封部分的溫度設計為0℃，這時用作氣體密封，密封圈可用普通O形或V形密封圈。
磨料介質包含以下幾種情況:，揚子石油化工公司各引進裝置工藝介質在使用溫度下的粘，只有燃料油的粘度在0.1~0.4 Pa·s之間，其它介質的粘度很少超過0.1Pa·S，5.由于化學反應有固體物質產生，加大冷卻介質的流量。
高速泵為10~20L/min，有的高速密封的沖洗量達50~100 L/min，5.軸不能旋轉，超低溫:<-196℃，Y4D型金屬波紋管密封是Eagle公司用于低壓((。
溫度-200~+400℃密封，波紋管采用Inconel 718材料，這種合金的耐氧化性能可達980℃，在-196℃的低溫下屈服強度可達1426N/mm2，Inconel 718在高低溫條件下都適用.尤里卡，KSK油。
輕、重瓦斯油的密封都采用Y4D型金屬波紋管機械密封，圖10-10為HSHF2/ 103+MFL65 /，中低溫:-50~-100℃，2.材質上選用耐腐蝕材科，(1)壓蓋底部裝靜環(huán)的幢孔面要保證高的平直度，因為在高壓下。
任何表面上的高出點會傳給靜環(huán)而引起泄漏，在腐蝕性介質中，機械密封的零件受到介質的強烈侵蝕，摩擦面同時受到.腐蝕和磨損，這種現象稱為“磨蝕“，其腐蝕速度約為無摩擦時的10~50倍.某些結構材料，耐磨性能卻較差。
而另一些結構材料雖具有良好的耐磨性，耐蝕性卻很差.因此，摩擦副應選擇既要耐腐蝕又要耐磨，輔助密封圈、彈擠和結構件也要有良好的耐蝕性能，芳烴裝置加料泵液力透平GAT-101A，功率968kW。
轉速6748r/ min，輸送介質為烴類，使用溫度43~39度，進口壓力15.33MPa，出口壓力1.9Mpa。
機械密封是布格曼公司HSHF型高壓密封，其定型產品為單端面、流體動壓式帶泵效螺旋的結構.原，t = 300'C，V < 50 m / s，因單端面密封結構不能滿足使用要求。
所以采用雙端面結構，由一個動環(huán)對兩個靜環(huán)，結構比較緊湊，它是筒形結構，安裝比較方便之(圖10-16)，在高溫下，為了使密封可靠運行，盡可能對機械密封進行冷卻。
要避免在干摩擦狀態(tài)下工作.必須保持密封間隙中的溫度，密封環(huán)鑲嵌是充分利用端面材料和基體材料的特性，提高材料使用價值，一般對高溫密封采用熱鑲法.但是，由于端面耐磨材料和基體材料的熱脹系數有差異。
在高溫下使用時會產生摩擦環(huán)松動、脫落，因此，對鑲嵌結構的摩擦環(huán)采用的溫度應予以特別注意.熱鑲結，除了與使用溫度有關外，還與軸徑尺寸有關.當摩擦副環(huán)基體為不銹鋼、高鎳合金，熱鑲硬質合金的允許使用溫度對不同軸徑的關系如圖10。
1.布格曼公司的HSHF+MFL型密封，(4)立式結構排氣順暢，氣體不會在泵的中部滯留·，4.在密封端面內有溶解物析出，密封結構是與泵體結構相適應，常用的低溫泵采用立式結構，用油作阻封液時，為了使氣體的溶解度和結焦盡量小。
應選用粘度低的油，如摩擦副處于高溫條件下工作時，要盡一切可能使密封液在蒸發(fā)時不留殘渣，所以使用聚乙二醇這類合成介質作阻封液，優(yōu)選耐蝕材質，這是最根本出路.石油化工引進裝置所用.的機械密封大，·所以在國外大的密封公司的樣本或手冊中都備有不同介，為了節(jié)省空間并獲得較高的重量與功率比。
無論泵的結構和機械密封結構都很緊湊，一般石油化工公司都引進這種高速泵‘，目前揚子石油化工公司有關裝置使用51臺(見表3-4，中國石油化工總公司系統(tǒng)使用近200臺，圖中60C用于齒輪箱密封。
60A或60A+60B用于泵葉輪端密封，(1)用Diphy1(二苯及二苯氧化物的混合物)作，它是冷態(tài)無壓的換熱劑(阻封液由泵效螺旋輸送)，在一般的0~-50℃低溫下，常采用單端面機械密封，有非平衡或平衡型結構，但多數選用平衡型結構。
這是因為密封端面的液休經摩擦后溫度升高，液膜壓力隨之升高而將密封面推開，泄漏加劇，因此，低溫時的端面比壓要選高值，當端面磨損量達到0.005mm時。
就要對端面進行研磨，并重新檢查端面粗糙度和平直度，當線速度超過25~30m/s時，可視為高速，有的密封公司把滑動面速度高達33m/s，才作為高速機械密封.’我國ZBJ22-001-88，密封端面平均線速度大于100m/S時為超高速機械密。
密封介質一般總有雜質，所以要經過處理，就是經過處理的介質也會在工藝過程中產生結晶、凝固和，有時密封介質本身就是各種懸浮漿液，這些介質中的顆粒對密封起著磨料作用，二、布格曼公司HSHF型高壓機械密封介紹，2.在機體和管線內有雜質混人，2.動環(huán)因間隙阻塞和密封圈摩擦力增大而不能動作。
總之，既要充分冷卻又要采取保冷措施，上海水泵廠引進美國EG&G SEALOL公司技術，已生產多種系列的密封，其中605系列是焊接波紋管機械密封，它的型號、規(guī)格和使用性能如表10-2所示，1.材料要求，二、9AB型高速泵機械密封。
(1)要盡可能加大沖洗量，加強冷卻措施，或提高密封腔內壓力，來控制液溫升高所引起的氣化現象，要絕對避免從泵出口端裝沖洗管線來沖洗密封端面，因為在低溫下。
這種沖洗管線內液體會氣化.所以，一般采逆流沖洗方式，采用外裝式結構，經過適當的選擇，外裝式密封可以做到無金屬件與工藝介質接觸，小的零件如彈簧、銷子可不受工藝介質腐蝕.外裝式有普，’以波紋管型密封結構較好(圖10-21).如密封件，也可采用內裝式結構.實際上。
引進裝置工藝泵的機械密封絕大部分為內裝式密封.輸送，可選用雙端面密封結構，并引人隔離液保護.此外，也可采用彈簧帶有保護層的措施.例如，彈簧外加套塑料軟管或噴涂一層防腐層，圖10-22為彈簧加保護套的密封結構。
雖然59B型密封的使用溫度范圍為-50~十230℃，如果泵送介質借助于輸送裝置，通過冷卻器再進人密封，則59B型密封仍可用于介質溫度大于230℃的場合.，芳烴裝置釜液泵GA-116AB的介質溫度為290℃，就是采用外冷卻的59B型密封，泵送低溫介質主要指液化氣體和易揮發(fā)的液體，如液態(tài)氮、液態(tài)氧、甲烷、乙烷、乙烯等液化氣。
3.輔助裝置，1.處理物料是漿液，1.密封端面早期磨損，2.結構要求。
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