机封失效的表现形式之腐蚀损坏

机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，而构成腐蚀的原因错综复杂。机械密封常遇到的腐蚀形态及需考虑的影响因素有以下几种。
①表面腐蚀
腐蚀为发生在零件接触介质表面的均匀腐蚀。表现为零件的重量减轻，失去强度，降低硬度，甚至会全部被腐蚀掉。弹簧、传动销等构件常会因全面腐蚀而减少直径，然后因强度不足而断裂，从而导致密封失效。可采用耐蚀材料(如不锈钢)，可在表面形成氧化物或氢氧化物的保护膜，使金属钝化而不受腐蚀。
②点蚀
在金属表面各处产生的剧烈腐蚀点，是腐蚀行为发生在构件的局部区域，它具有多种表现型式，如选择性腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀、缝隙腐蚀等，其危害比表面腐蚀更为严重。例如，钴基硬质合金应用于高温强碱中时，粘接相金属钻就易被有选择地腐蚀掉，硬质相碳化钨骨架失去强度，在机械力的作用下产生了晶粒剥落，结果导致密封端面的严重受损而失效。又如，反应烧结碳化硅在强碱中因游离硅被腐蚀而表面呈现麻点。采用不锈钢时，钝化后的氧化铬保护膜局部破坏而产生的腐蚀，其破坏作用比均匀腐蚀更危险。措施：在金属成分中限制铬的含量而增加镍和铜。
③晶间腐蚀
 一般发生在铜焊碳化钨环的支撑材料，仅发生在金属的晶界面上其重量腐蚀率很小，但能深深地腐蚀到金属的内部，且易因缺口效应而引起切断损坏。对奥氏体不锈钢，在450~850℃之间发生，在晶界处有碳化铬析出，使其丧失惰性。措施：在1050℃下进行热处理，使铬固熔化而均匀地分布在奥氏体基体中。
④应力腐蚀
应力腐蚀是金属材料在腐蚀介质和应力的共同作用下，产生裂纹或发生断裂的观象。金属焊接波纹管、弹簧、传动套的传动耳环等机械密封构件最易因产生应力腐蚀而失效。纵向缝焊轧制的金属波纹管产生的应力腐蚀，是金属材料在承受应力状态下处于腐蚀环境中产生的腐蚀现象。易产生应力腐蚀的材料有铝合金、铜合金、钢及奥氏体不锈钢。一般应力腐蚀都是在高拉应力下产生，先表现为沟痕、裂纹，最后完全断裂。
⑤缝隙腐蚀
机械密封动环密封面内孔处由于窄缝处沉积而产生的缝隙腐蚀情况，是一种浓差电池腐蚀。一般产生在两个零件靠近的狭窄缝隙部位(如动环与轴套缝隙内)。在机械密封O形环附近经常可发现此腐蚀现象。机械密封弹簧座与轴之间，补偿环辅助密
封圈与轴之间(当然此处还存在微动腐蚀)出现的沟槽或点蚀即是典型的例子。补偿环辅助密封圈与轴之向出现的腐蚀沟槽，将可能导致补偿环不能做轴向移动而使其丧失追随性，使端面分离而泄漏。原因：介质流动时受到窄缝的阻碍，生成惰性氧化物层，窄缝内溶液因供氧不足，与间隙外的溶液之间形成浓差电池而在缝隙部分产生腐蚀。
⑥电池腐蚀
机械密封的密封环银焊料与铬钢之间电位差产生的电池腐蚀情况，是由于两种金属在电介质中有电位差而产生电池作用。措施：应尽量避免使用有电位差的两种金属组合使用的结构。
另外，还有一种复合形式的磨损腐蚀损坏，是磨损与腐蚀交替作用而造成的材料破坏。磨损的产生可源于密封件与流体间的高速运动，冲洗液对密封件的冲刷，介质中的悬浮固体颗粒对密封件的磨粒磨损。腐蚀的产生源于介质对材料的化学及电化学的破坏作用。磨损促进腐蚀，腐蚀又加速磨损，彼此交替作用，使得材料的破坏比单纯的磨损或单纯腐蚀更为迅速。磨损腐蚀对密封摩擦副的损害最为巨大，是造成密封过早失效的主要原因。用于化工过程装备中的机械密封就经常会遇到这种工况。