[科普中国]-磨振腐蚀

磨振腐蚀是冲刷腐蚀的一种特殊形式，是金属基体与加载在其上与其接触的另外固体之间由于震动引起的反复微小运动造成金属基体的磨损与腐蚀。这种微小运动不仅将金属基体表面的氧化膜磨掉，使暴露的新鲜金属表面进一步被氧化，并同磨掉的氧化物碎屑作为附加磨料的摩擦一起交叠作用，形成双重磨蚀，因此是腐蚀加重了的磨损。1

磨振腐蚀的行为及原因冲刷腐蚀是遭受流动液态的腐蚀。相比之下，磨振腐蚀是合金与另一个固体接触在干湿空气中栩瓦运动造成的磨损。合金表面在干空气中形成的氧化膜由于接触振动而被磨掉、又成为新的磨料。由于金属氧化物常为硬质固体，其颗粒与空气对暴露出的金属不断摩擦/腐蚀，加速对基体金属材料的损害。潮湿空气由于加快金属腐蚀和形成氧化物的速度会加重磨振腐蚀，但是过多的水分或液态凝露会起到润滑作用而减小摩擦，从而降低损害。与基体金属接触的固体负载的增加与运动幅度的增加都会导致更严莺的磨振腐蚀。在与金属材料接触的固体之间磨撩腐蚀随处可见，从微观上讲，磨振腐蚀破坏电子线路的电接触点；宏观上讲，导致涡轮转子、车轮和方向柱与推动杆之间松动、没备表面的损坏等。1

原理水流的振荡和反应堆功率的频繁变化所引起的燃料元件与定位架之间的相对运动；定位架上沉积物的积累；燃料元件的弯曲——所有这些都可能造成锆合金制件的缺陷，并威胁到反应堆的安全。
锆合金制件同其他金属结构一样，在使用中会因不太大的振动引起的一种特殊形式的磨擦损伤而受到磨损，从而能限制其使用寿命。虽然表面之间的相对位移可能很小，但是足以引起所谓的磨蚀。

产生磨蚀的主要原因一般被认为是：由于保护性氧化膜酌不断剥落，表面氧化加剧；相互接触表面上金属的磨损以及这些表面的断裂；磨擦时的疲劳过程；在形成硬度比基体金属更高的粉末状氧化物的情况下，表面的研磨破损；加剧磨擦部位掏局部温升使腐蚀速度增加。

根据运行时的条件，上述过程中的某一项成为主导的因素，并对组件的使用寿命具有重大的影响。2

避免磨振腐蚀的措施与防护将金属蛙体材料与接触固体隔离或中断两者之间的运动等任何方式都可以降低或避免磨振腐蚀，如在接触固体之间使用润滑剂来减少相互的摩擦；在接触表面之间使用密封胶、涂层或垫片等；减少接触界面的负载或相互的摩擦；必要时可加大接触面之间的负载来减少相互之间的运动；通过制造粗糙表面增大摩擦力的办法减少界面之间的相互运动，根据被磨损掉下的金属及其氧化物残屑的硬度与磨损力，考虑是否选择抗磨损材料；降低接触界面之间环境介质的腐蚀性等。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学