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水润滑轴承材料的耐蚀性研究

马平  
【摘要】:近年来,随着贵重金属材料、石油等战略资源日趋匮乏,人类赖以生存的环境日益恶化,基于资源节约和环境友好的机械设计,制造理论、方法和技术,越来越受世界各国政府部门和学者的高度重视。润滑油是绝大部分机械设备正常运行时必不可少的,但由于润滑油的大量使用,不仅造成了严重的环境污染,还浪费了大量的油料资源及人工费用。以水代替矿物油作为润滑介质这一前沿课题目前已被世界诸多学者关注并进行大力研究。水润滑的主要优点在于无污染、来源广泛,润滑成本低。但如何更好地提高水润滑轴承的摩擦磨损性能,以及如何解决金属材料在水环境下的腐蚀问题,是水润滑理论及水润滑轴承应用方面必须解决的科研课题。 本文首次系统地对一些常用的水润滑轴承材料及构件材料在水环境以及在其它一些不同酸碱性环境中的腐蚀性能进行了研究,分析了其腐蚀机理,提出了一些防腐方法,并且对这些防腐方法进行了实验验证和分析。通过本文研究,得到了一些水润滑摩擦材料腐蚀及防腐方面的重要结论,为水润滑轴承材料的选择及应用提供了实验依据。主要结论如下: 1、在相同的试验条件下,同种试验材料在四种不同介质中的耐蚀性表现出很大的差异,介质的酸碱性对金属材料的腐蚀性影响很大。其中,5%的盐酸溶液对金属的腐蚀程度最为明显;除了不锈钢之外,金属在碱水中时腐蚀程度较轻。 2、不同金属材料的耐腐蚀能力相差很大,在纯水中,不锈钢的耐蚀性较好,适用于水润滑轴承材料,铸铁和巴氏合金的耐蚀性较差,需采取一定的防腐措施后才能使用。 3、金属材料在纯水中的腐蚀机理为吸氧类电化腐蚀,空气中的氧元素是导致金属发生电化学腐蚀的外部条件,而金属中的碳等高电位材料的存在是导致金属腐蚀的内在原因。不同的金属由于成份不同,导致其耐蚀性也存在差异。若合金中所含有的金属越活泼,或不同成份间的电位差越大,则越容易发生电化腐蚀。 4、采用牺牲阳极法、外加电流法、除氧法和镀锌法对于提高金属材料在水环境中的耐蚀性均有明显效果。其中,外加电流防腐法效果最好。


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