穴蚀的原因,与电化学腐蚀有什么关系,以及冷却水的温度关系-『发动机

给你节选出来好了柴油机缸套的穴蚀是由于“空泡腐蚀”、“电化学腐蚀”和其它腐蚀综合作用而引起的。空泡腐蚀是在气缸内压力的循环变化和活塞的侧推力作用下引起缸套的弹性变形和高频振动而产生的。缸套的高频振动产生对冷却水不断的交替的拉伸和压缩。当冷却水受到拉伸时，水的连接性遭到破坏．由于水的内聚力小于附着力，使紧贴缸壁的那部分水层振离缸壁，仅剩一薄层水膜贴附缸壁，水膜与大部分水层间形成局部瞬时真空，在水中便出现含有蒸气的“空泡”；与此同时，冷却水瞬时受热汽化也在水中出现“空泡”；再者就是缸壁振动加速度很大时，导;致冷却水的运动跟不上，甚至连水膜也难附于缸壁而被弹离缸壁表面，致使冷却水层与缸壁之间出现局部真空而产生含有水蒸气或从水中产生的其他气体的空泡。当冷却水受到压缩时，“空泡”也受到压缩，空泡内水蒸气迅速液化而空泡破灭，空泡周围的水迅速冲向空间，产生极强的冲击波作用在缸壁表面上。这个冲击力虽然作用时间和作用空间很小，但它是连续反复地产生和作用在缸壁的极小面积上，碾压金属，使金属产生塑性变形及疲劳损坏，使缸壁表面金属逐步被爆裂和掉落而形成孔洞和穴。电化学腐蚀我们知道，金属被电化学腐蚀的条件：一是处于电解质溶液中；二是各部分存在着电位差。柴油机缸套外表面与冷水直接接触，海水是当然的电解溶液．而淡水中也难免含有一些杂物、氧气、氢气及渗漏入水腔中的燃气等。因此，缸套正处于电化学腐蚀的条件下，受到电解液的强烈的腐蚀作用。柴油机缸套大多用铸铁制造，铸铁是多相合金，各相的电位不同。例如铁(Fe)与碳化铁(Fe。C)比较，碳化铁比铁更不易失去电子，电位较高，因而铁成为阳极碳化铁成为阴极，在冷却水中进行如下反应：析氧反应：在铁(Fe)上：2Fe一4e一2Fe一(进入冷却水中)；在碳化铁(Fe。C)上：()2+4e+2H2O-,-4OH。析氢反应：在铁(Fe)Fe一2e一2Fe一(进入冷却水中)；在碳化铁(Fe。C)上：2H+2e一2H—H2十。即在阳极上，铁(Fe)成为离子进入冷却水中，铁被腐蚀。电化学腐蚀的强烈程度不仅与冷却水中含有氢和氧的浓度有关，而且还与温度有关。冷却水中的氢、氧含量大时，电化学腐蚀加剧；冷却水的温度越高，电化学腐蚀反应速度加快。在缸套穴蚀处，由于空泡腐蚀产生的冲击波，即高的压力峰及温度峰的作用，铁原子内部的电子活力增大，使该处铁原子较其他处易失去电子而被腐蚀。其它腐蚀包括化学腐蚀、热化学腐蚀(氧扩散)和冲刷腐蚀。冷却水中不可避免的含有硫化氢(H：S)、氧气N(O)、二氧化硫(SO)、二氧化碳(CO)等气体，这些物质都会和缸套金属发生化学反应，使金属发生化学腐蚀。有关试验证实，温度升高10C，化学反应速度提高2倍～4倍。穴蚀处因受冲击波作用，局部有较大的温升。故该处的金属与上述气体的反应比其他处快，该处化学腐蚀也较激烈。我们知道，铁在高温下的氧化过程是一种复杂的热化学过程。在高温下，氧不仅与铁反应生成化合物，并且氧原子与铁原子还经过多相扩散层而进行不断地扩散。氧化层大;Jv$?#F'@.[2T体由三种氧化物构成，即三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铁。一般地，氧化亚铁中的氧原子不满定额，其晶格不完整，氧原子与铁原子较易通过氧化亚铁而扩散，温度越高，氧化层中的氧化亚铁就越多，氧原子和铁原子就越易扩散。因此，在缸套表面穴蚀处因受冲击波作用局部温度升高增加了该处氧原子和%铁原子的活力，同时也增加了该处的氧化亚铁量，故该处氧原子与铁原子扩散速度比较快。使该处热化学腐蚀加剧。在缸套外侧流动着的冷却水易将其表面的腐蚀产物层(四氧化三铁、三氧化二铁、氧化亚.铁)冲刷掉，使得缸套基体金属再受腐蚀。如此重复．就造成所谓的冲刷腐蚀。显然，冷却水流速越大．冲刷腐蚀就越严重。对于不同型号的柴油机，上述各种腐蚀对缸套的影响作用不尽相同。一般说来，空泡腐蚀使缸套疲劳，电化学腐蚀和其它腐蚀使缸套腐蚀破坏。间既有区别又有联系，即相互影响又相互促进。如空泡腐蚀产生的冲击波使电化学腐蚀和其它腐蚀加快，已被电化学腐蚀或被其它腐蚀的部分更容易被空泡腐蚀的冲击波冲击剥落，最终结果，使缸套的破坏速度加快。缸套产生穴蚀的主要原因是空泡腐蚀，影响空泡腐蚀的因素也是多方面的。例如柴油机零件结构方面，冷却水系统方面和柴油机工况方面等。