钢在湿磨蚀条件下的耐磨性

本文对不同热处理的22种钢在湿磨料磨蚀条件下的耐磨性及其规律性进行了研究,认为: 1.钢在不同应力的湿磨蚀条件下,其耐磨性是不同的; 2.在尖锐湿磨料磨蚀条件下,钢的耐磨性与含碳量及硬度有关,大块磁化物能使耐磨性明显地提高; 3.在圆角湿磨料磨蚀条件下,钢的耐磨性与含碳量及硬度几乎无关。如含铬量达13%左右或更高时,耐磨性明显提高,说明腐蚀起主要作用。含锰量高的钢,将明显削弱其耐磨性; 4.无论在尖锐或圆角湿磨料磨蚀条件下,高锰钢并不显示其良好的耐磨性,甚至在低应力条件下它是最差的; 5.提出了钢的湿磨蚀机理模型。     

湿磨蚀试验方法及其机理

本文提出了一种新的湿磨蚀试验方法。并对湿磨蚀机理进行了探讨。研究了磨料粒度、速度、试验时间等因素与磨损量及耐磨性系数的关系,并提出新的湿磨蚀的分类。本文并就腐蚀因素时材料的湿磨蚀影响进行了探讨,发现加入缓蚀剂能使湿磨蚀显著下降。文中还列举了一些水轮机及泵的常用材料的试验结果。     

论材料的实验室磨损试验与实物试验的差异

按一般概念，实验室磨损试验与实物试验所获得的磨损表面形貌如果相似，就认为实验室试验是有效的。但有时磨损表面的形貌相互之间极有为相似，然而材料的磨损机理及材料耐磨性次序可能有很大差异。文中对气蚀及磨料磨蚀两事例进讨论。     

装载机用低合金耐磨钢磨料磨损性能研究

基于物理模拟研究方法,采用ML-100销-砂纸盘磨料磨损试验机研究3种装载机铲斗常用低合金耐磨钢抵抗磨料磨损性能的相对优劣,并采用光谱仪、万能试验机、冲击试验机、布氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等试验分析了3种低合金耐磨钢NM400、NM400E、22SiMn2TiB的合金成分、金相组织、机械性能和磨料磨损试样表面形貌。磨料磨损试验中以Q345B作为标准试样。结果表明,NM400的相对耐磨性为1.22,NM400E的相对耐磨性为1.47,22SiMn2TiB的相对耐磨性最好,达到了1.52。通过试样磨损表面形貌分析磨损机理认为,低合金耐磨钢的硬度增加,使磨粒嵌入耐磨钢表面的深度变浅,减小犁削作用造成的材料损失,从而有效提升其耐磨性,硬度是决定磨料耐磨性能优劣的关键因子,试验中22SiMn2TiB的硬度最高,抵抗磨料磨损性能最好。通过优化合金成分提高强韧性开发的NM400E,在提升表面硬度的同时保证材料充分的韧性,能够减少磨损过程的犁脊被切断造成的材料损失。在低冲击的磨料磨损工况下,相对耐磨性较NM400有明显提高,并接近于22SiMn2TiB的水平。     

两种不同组织类型相同强度级别低合金高强钢的耐磨性

利用摩擦磨损试验机和自由磨料式腐蚀磨损试验机,在不同的润滑、载荷和腐蚀条件下,对两种组织类型不同、但抗拉强度同为700 MPa级别的S700和M700低合金高强度钢的滑动耐磨性和腐蚀耐磨性进行了研究,并分析了磨损机理。结果表明:S700钢的组织为铁素体+贝氏体,M700钢的组织为铁素体+珠光体;S700钢的硬度略高于M700钢的;在相同的滑动磨损条件下,S700钢的磨损量小于M700钢的;试验钢在酸性溶液中的腐蚀耐磨性均较差;在相同的腐蚀磨损条件下,S700钢的腐蚀耐磨性优于M700钢的;两种试验钢的滑动磨损机制主要是微观切削和塑性变形,酸性条件下的腐蚀磨损形貌为大面积的腐蚀坑且伴随剥落,而碱性条件的则以微观切削为主,并伴有少许的剥落。     

浅析材料硬度与耐磨料磨损性的关系

<正> 几十年来,许多学者对材料的各种性能进行测定.力图找到这些性能与材料的耐磨性的相关关系,建立起能广泛应用于抗磨料磨损选材的通用公式,为机械装置、零件的选材提供可靠的依据,这些工作包括材料的硬度与磨料硬度比植;材料磨后最高硬度与磨料硬度的比值;材料的弹性模量与材料屈服极限比值;材料的抗裂纹扩展能力;材料的应力疲劳与应变疲劳强度;材料的抗剪强度……等各种各样的性能.在建立与耐磨性相关关系时,发现材料的硬度与耐磨料磨损性的关系不完全成线性关系.     

苜蓿草粉对不同金属材料的磨损试验

选用与环模制粒工况相似的磨料磨损试验机,以甘农三号紫花苜蓿为磨料,对4种金属材料进行磨料磨损试验。利用扫描电镜对试样摩擦表面的磨损形貌进行了观察研究,探索苜蓿草粉对金属材料的主导磨损机制。结果表明:4种材料的磨损率和磨损系数由小到大依次为3Cr13、9SiCr、45号钢、HT200;苜蓿草粉磨料对45#、9SiCr的磨损机制以显微切削和粘着磨损为主;材料的硬度、塑性、韧度和材料的显微结构组织对金属材料耐磨性有较大的影响,同时金属硬度本身与耐磨性不成正比。此研究对降低制粒机的制造成本和使用成本具有实际指导意义。     

环氧耐磨涂层冲蚀磨损的研究

系统研究了一些影响环氧耐磨涂层冲蚀磨损耐磨性的因素,即磨料和填料的硬度尺寸、填料的用量,并与20号钢进行了比较。并对填料的磨损机理进行了分析,指出了涂层材料的适用条件。     

散料研磨工艺对工件表面质量及材料去除率的影响

通过实验探讨了散料研磨过程中磨料种类、磨料粒度和研磨剂装入量等工艺参数对工件表面质量和材料去除率的影响.实验结果表明,随磨料粒度的增大,工件表面粗糙度值、残余应力和材料去除率增大;采用相同粒度磨料研磨,磨料的硬度越高,工件表面残余应力和材料去除率越大.硬度高、脆性大的磨料,可有效减小研磨表面粗糙度值;随研磨剂装入量的增大,表面残余应力减小.对工件表面粗糙度和材料去除率而言,研磨剂装入量有一最佳值,装入量过小或过大,均会降低工件表面质量和研磨效率.     

综采工作面刮板输送机槽帮腐蚀和磨损机制*

煤炭开采过程中,由于井下环境苛刻,刮板输送机的槽帮受到腐蚀和磨损作用,导致其使用寿命和可靠性降低。为揭示槽帮腐蚀和磨损机制从而为槽帮的防护和新型耐磨材料的开发提供理论支撑,对刮板输送机的主要材料30SiMn钢进行磨料磨损试验,并观察磨损形貌以揭示其磨损机制;通过电化学试验、腐蚀浸泡试验,结合计算机模拟揭示其腐蚀机制。结果表明：室温下30SiMn钢平均硬度为220.94HB,在磨料的切向切削作用下,30SiMn钢表面出现了犁沟区与微切削区,且划痕深度大、截面宽,磨料切削作用是磨损失效的主要原因;30SiMn钢的自腐蚀电流为1.2074×10-6 A/cm2,年化腐蚀速度为0113 8 mm/年;30SiMn钢在矿井水环境中主要以晶界腐蚀为主,晶界处率先发生腐蚀,随时间推移,材料表面有团絮状物质产生且腐蚀现象加剧,最终材料由晶界处产生裂缝并伴随着剥落现象的发生;在结构稳定时,Fe对Cl-、Ca2+、Na+、H2O、SO2-4吸附距离分别为0.2364、0.242 0、0.310 5、0.247 0、0.197 6 nm;Fe对Cl-、Ca2+、Na+、H2O、SO2-4吸附能分别为-1.33、-10.06、-19.3、-5.46、-0.43 eV,说明在稳定状态下Fe对5种离子（分子）均存在吸附关系,吸附离子对能量较大的晶界产生腐蚀作用,证实了浸泡实验结果。     

42CrMo钢振动磨料磨损研究

为研究振动对材料磨损的影响,对经过低温、中温、高温回火的42CrMo钢在自制的振动磨料磨损试验机上进行了振动磨损实验.结果表明,试样的塑性、硬度及磨料的振动参数综合影响其耐磨性,磨损量并不与磨料的振动频率成正比,磨粒的振动影响材料的磨损形貌.     

新型马氏体耐磨钢的冲击磨料磨损性能

对自行研制的新型ADVANS 450W马氏体耐磨钢分别进行了(900,1 050,1 200)℃×0.5 h油淬+300℃×2 h空冷处理,然后在MLD-10型动载磨料磨损试验机上,在3.5 J冲击能量下分别进行了石英砂和棕刚玉磨料下的冲击磨料磨损试验,并与ZGMn13钢进行了对比;用X射线衍射仪测定了试验前后钢中残余奥氏体含量的变化,用扫描电镜分析了磨损机理。结果表明:在900℃奥氏体化淬回火得到的试验钢能够获得较高的硬度,强韧性匹配较理想,在不同类型磨料下其耐磨性都优于其它处理条件和ZGMn13钢的,磨损试验后磨损面硬度明显提高,且存在一定深度的塑性变形层,钢中的残余奥氏体转变为马氏体;在棕刚玉磨料下,磨损机理以显微切削为主,在石英砂磨料下,磨损机理以塑变疲劳为主。     

等离子弧淬火硬度对表面摩擦磨损的影响

通过研究等离子弧淬火硬度对表面摩擦磨损的影响,从摩擦学角度寻求等离子弧淬火的最佳范围,为今后淬火参数控制提供理论依据。研究表明:等离子弧淬火使被扫描表面产生了5μm左右的波度,促使相互运动表面产生油楔作用,使边界润滑向混合润滑状态转变,使摩擦因数降低,耐磨性提高;等离子弧可以控制表面的硬度,使之满足不同的使用需求;由于表面波度的作用,在低速低载情况下,硬度在HRC 60左右,其减摩性与耐磨性最佳;在较高速度与载荷下,硬度在HRC 63左右,其减摩性与耐磨性最佳。     

ZG25Mn2、ZG75Mn13基梯度耐磨表面及其耐磨性

将梯度材料的设计思想用于耐磨表面研究中 ,分别以 ZG2 5Mn2和ZG75Mn1 3钢为基体 ,利用自行研制的多功能复合装置制备了 2种具有梯度耐磨表面的材料 ,并对其由表及里不同部位的硬度、冲击韧性及磨料磨损耐磨性进行了试验考察。ZG2 5Mn2钢中加入 C- Cr- Fe及少量 B- Fe颗粒材料 ,经热处理后获得在表层具有明显组织梯度的耐磨材料 ;ZG75Mn1 3钢中加入Ti- Fe和 Nb- Fe颗粒材料 ,制得在表面层具有原位内生颗粒增强相呈梯度分布的耐磨材料。上述 2种材料具有高硬度和高耐磨性的表层和良好的整体韧性。     

水力机械的各种腐蚀及其特点

水力机械的磨蚀类型,按机理不同可分为三类,即空蚀(Cavitation damage)、磨损(erosion)和腐蚀(corroksion)。 空蚀,是指由于空化作用所引起的材料破坏。最典型的空蚀是发生在水轮机转轮叶片负压区的破坏现象。 磨蚀,是指含沙水流对水力机械部件的作用,而使其表面逐渐失去材料的物理现象。     

GCr15钢耐冲击磨料磨损性能试验研究

为探究GCr15钢作为耐磨材料在分体式捣镐上的运用，对GC，15钢进行了冲击磨料磨损试验研究。通过对比不同热处理工艺、不同磨损时间条件下GCr15钢的平均磨损失重来评价其耐磨性。通过分析磨损表面形貌来探讨其磨损的机理。研究结果表明，GCr15钢在850～860℃淬火，300～320℃回火2h的热处理工艺下具有一定的塑性以及良好的耐磨性，能够很好地满足分体式捣镐镐靴对材料性能的要求。     

磨料水射流抛光45钢工艺参数优化

对磨料水射流抛光45钢进行了研究,分析了材料的去除机理,在已有材料去除模型基础上,设计了正交实验,对不同参数组合下磨料水射流加工45钢的表面粗糙度、材料去除率进行了MATLAB数据分析,同时从材料去除机理方面对磨料粒度、射流压力、横向进给速度、靶距、喷嘴冲蚀角度等加工参数对于抛光表面质量和材料去除率的影响程度和影响趋势进行了分析。最终结合加工面表面粗糙度和材料去除率,选出45钢抛光加工最优加工参数组合。     

W_(18)Cr_4V高速钢稀土离子硫氮碳共渗

介绍了RE元素对W18Cr4V高速钢离子SNC共渗组织和耐磨性的影响。结果表明 ,RE对改善组织 ,提高表面硬度 ,使渗层硬度梯度平缓 ,均可起到明显的作用。可有效地提高抗摩擦磨损 ,磨料磨损的能力     

不同磨料对硬质合金刀片化学机械抛光的影响

为了提高硬质合金刀片前刀面化学机械抛光(CMP)的材料去除率和表面质量,采用6种不同硬度磨料(金刚石、碳化硼、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氧化硅)对硬质合金刀片CMP加工,采用表面粗糙度测量仪和超景深三维显微系统观察抛光前后刀片的表面形貌,探讨硬质合金刀具CMP材料去除机制。实验结果表明:碳化硼磨料因粒径分散性大,造成硬质合金刀片表面划痕较多;低硬度的氧化硅、氧化锆、碳化硅磨料只能去除硬质合金刀片表面局部划痕区域;接近硬质合金刀片硬度的氧化铝磨料,可获得较好的表面质量;硬度最大的金刚石磨料在CMP加工时,在硬质合金刀片表面上产生机械应力,促进化学反应,获得比其他磨料更高的材料去除率和更好的表面质量。因此,在硬质合金刀片粗加工时可以选用氧化铝磨料,精加工时选用金刚石磨料。     

碳对中高碳Cr—Mn低合金钢耐磨性影响的研究

研究了中高碳Cr-Mn低合金钢在淬硬状态下碳对不同磨损条件下耐磨性的影响。结果表明,在无冲击磨料磨损条件下,碳量增加,耐磨性提高;在有冲击磨料磨损情况下,则呈相反的趋势;在腐蚀磨料磨损的条件下,碳的影响因介质的pH值而异。根据磨损机制,分析了碳量的变化改变了组织组成和性能,因而使耐磨性有变化。