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《河北工业大学》 2006年
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热镀锌板沉没辊轴套材料腐蚀磨损机理的研究

张丽敏  
【摘要】:本文对在锌液中与陶瓷对磨的金属类材料的腐蚀磨损机理进行了研究,并总结出材料的主要腐蚀磨损机理和影响因素,为进一步研究和筛选优异材料提供了理论基础。 首先考察带钢连续热镀锌生产线上沉没辊轴套的现场工况条件,根据实际工况设计并制造出耐锌腐蚀磨损试验装置,该试验装置可近似模拟实际工况条件,可测量摩擦扭矩,并可监控摩擦副的摩擦过程。 本文选择了六种材料做腐蚀和硬度试验:1Cr25Ni20Si2、M2、H13、钴基超合金、铁基超合金和Cr12表面渗硼。经过渗硼处理的Cr12基本不受锌液的浸蚀,整体材料中钴基超合金的耐腐蚀性最好。1Cr25Ni20Si2的硬度低,M2的耐腐蚀性能差不能满足需要。本文中只将其余四种材料分别做了与陶瓷(Al_2O_3和Si_3N_4)在锌液中的对磨试验。四种材料的腐蚀磨损率表明钴基超合金不论与哪种陶瓷材料对磨,耐腐蚀磨损性能都比其它三种材料好。 用摩擦扭矩对四种材料与Al_2O_3和Si_3N_4组成的摩擦副在锌液中的磨损过程进行了说明,得出,不管钴基超合金与Al_2O_3对磨还是与Si_3N_4对磨,其正常磨损期都比其它三种材料长,这进一步说明了钴基超合金优异的耐腐蚀磨损性能。 对四种材料进行腐蚀机理的分析,得出除渗硼处理的Cr12不粘锌外,整体金属材料的锌腐蚀基本都是锌液不断向基体扩散,生成Zn的化合物,并不断向锌液中漂移的过程。H13材料的显微组织均一,发生均匀腐蚀,多相的铁基超合金和钴基超合金显微组织中化合物相比固溶体相耐锌腐蚀性能好。 四种金属材料在锌液中的腐蚀磨损中磨损占主要地位,磨损机理主要包括磨料磨损、塑性变形、脆性断裂及脱落,摩擦副的失效是各种磨损机理的混合交叉作用形成的。影响磨损失效机理的主要因素是腐蚀产物和断裂颗粒(即磨料)与基体显微硬度的比值、材料的力学性能、对磨材料组织形态等。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG172

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【引证文献】
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