镧对衬板钢在腐蚀料浆环境下的冲击腐蚀性能与机理的影响

利用改造后的MLD-10型冲击腐蚀试验机,研究了含有一定镧元素的改性高锰钢和高锰钢冶金矿山衬板钢在铁矿石酸性矿浆中的冲击腐蚀磨损行为;采用扫描电子显微镜观察了试样磨损表面形貌,用光学显微镜分析了垂直于试样磨损表面的亚表层金相组织.结果表明,在冲击功为1.2 J的模拟工况下,改性高锰钢的耐冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢.从磨损失效机理来看.改性高锰钢试样腐蚀磨损机理前期为微观切削、微观犁皱,其后则主要为应力腐蚀引起的剥落.高锰钢试样腐蚀磨损机理为微观犁皱和加工硬化作用造成的材料剥落.     

两种钢冲击腐蚀磨损性能的对比研究

研究了在酸性铁矿石浆料及2.0J冲击功条件下,高锰钢及新型低碳高合金钢衬板的冲击腐蚀磨损性能和机制.结果表明,在相同试验条件下低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢的.低碳高合金钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为显微切削,随着时间的延长,变为以浅层小块疲劳剥落为主;而高锰钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为浅层累积变形疲劳剥落和腐蚀磨损,随着时间的延长变为相对较深层的疲劳剥落和腐蚀磨损.     

腐蚀环境下改性高锰钢冲击腐蚀磨损机理研究

利用改造的冲击腐蚀磨损机,测试了不同冲击功下含稀土量为0.08%的改性高锰钢的冲击腐蚀磨损性能.结果表明,在模拟实际工况条件下,当冲击功为1.2 J时,改性高锰钢的冲击腐蚀磨损机理为微观犁皱和二次显微切削,腐蚀作用不明显.当冲击功为2.0 J时,改性高锰钢的冲击腐蚀磨损机理为挤出棱加工硬化造成的材料剥落.在低冲击功下,改性高锰钢具有优异的耐冲击腐蚀磨损性能,是一种优良的冶金矿山用湿式球磨机衬板用钢.     

腐蚀条件下冲击功对钢冲击磨损性能与机制的影响

对三种湿磨衬板钢的冲击腐蚀磨损性能与机制的研究结果表明：冲击功增大,其磨损失重呈不同程度的增大;在2．0J冲击功下,三种钢的磨损失重相差不大;2．7J与3．5J时低碳高合金钢的磨损失重明显较小。2．0J冲击功下,低碳高合金钢的磨损机制主要为显微切削,高锰钢主要为挤出硬化棱的疲劳剥落和腐蚀磨损,中碳合金钢主要为浅层小块脆性剥落和腐蚀磨损;2．7J冲击功下,低碳高合金钢主要为挤出硬化棱的剥落,高锰钢主要为块状疲劳剥落和较严重的腐蚀磨损,中碳合金钢主要为块状脆性剥落及严重的腐蚀磨损;3．5J冲击功下,低碳高合金钢主要为硬化层的疲劳剥落和腐蚀磨损,高锰钢主要为较深层的大块疲劳剥落和严重的腐蚀磨损,中碳合金钢主要为大块深层脆性剥落及严重的腐蚀磨损。     

腐蚀条件下不同Ni、Mn含量衬板钢冲击磨损性能研究

为优化衬板钢成分,调整了低碳高合金湿磨衬板钢中Ni、Mn含量,采用改进的MLD-10型冲击磨损试验机研究其在铁矿石酸性矿浆中冲击功为2.0J情况下冲击磨损行为,采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析合金组织、亚表层金相组织及冲击腐蚀磨损表面形貌,并对合金组织和在腐蚀环境下的冲击磨损机制进行了探讨.结果表明,含2.0wt%Ni的衬板钢具有最佳的抗冲击磨损性能,磨损机制主要为腐蚀条件下的浅层块状疲劳剥落;含1.0wt%Ni、1.5wt%Mn的衬板钢具有最高的性价比,磨损机制也为浅层块状疲劳剥落,但程度略大;含2.0wt%Mn的衬板钢的磨损机制主要为深层脆性剥落.     

低冲击功下三种衬板钢冲击腐蚀磨损行为的研究

利用改造的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机，研究了三种湿式磨机衬板钢的冲击腐蚀磨损行为。研究结果表明：在冲击功为1．7J的模拟工况条件下，低碳高合金钢的耐冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢和以锰代镍低碳高合金钢。从磨损失效机理来看，短时间内，高锰钢的冲击腐蚀磨损机理以显微切削为主，低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为浅层剥落。以锰代镍低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为多次塑性变形机制。长时间后，高锰钢的冲击腐蚀磨损机理为块状剥落，低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为累积变形疲劳剥落，以锰代镍低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为疲劳腐蚀剥落。     

镧含量对衬板用高锰钢组织和性能的影响

用光学金相显微镜、MLD-10型冲击磨损试验机及显微硬度计,研究了镧含量对衬板用高锰钢组织和性能的影响.结果表明,含有微量镧元素的高锰钢晶粒有所细化,在奥氏体基体中存在大量强化基体的碳化物;在低冲击功下,随着镧含量的增加,加工硬化程度增大,耐冲击腐蚀磨损性能增强.镧含量为0.1%改性高锰钢耐冲击腐蚀磨损性能最好,是一种优良的冶金矿山用湿式球磨机衬板用钢.     

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 运用失重法、电化学测试和表面形貌观察，对低碳高合金钢和高锰钢湿磨衬板在酸性介质中的腐蚀、冲击腐蚀磨损性能与机制进行研究。结果表明：低碳高合金钢的腐蚀电流密度比高锰钢的小一个数量级，低碳高合金钢有自钝化倾向，而高锰钢则一直处于活性溶解状态，而且其耐腐蚀随时间的延长进一步恶化；随着冲击功增大，两种钢磨损失重呈不同程度的增大；在2.0 J冲击功下，两种钢的磨损失重相差不大；2.7 J与3.5 J时低碳高合金钢的磨损失重明显较小。2.0 J冲击功下，低碳高合金钢的磨损机制主要为显微切削，高锰钢主要为挤出硬化棱的疲劳剥落和腐蚀磨损；2.7 J冲击功下，低碳高合金钢主要为挤出硬化棱的剥落，高锰钢主要为块状腐蚀剥落；3.5 J冲击功下，低碳高合金钢主要为硬化层的疲劳剥落，高锰钢主要为较深层的大块疲劳剥落。     

腐蚀料浆环境下单相与双相合金衬板钢冲击磨损性能对比

利用MLDF-10冲击腐蚀磨损试验机研究了单相马氏体的Cr-Ni-Mo系合金衬板钢和马氏体 珠光体双相Cr-Ni-Mo系合金衬板钢在腐蚀环境下的冲击磨损性能.结果表明,在3.0 J冲击功作用下,pH值为2.5,矿石颗粒莫氏硬度为9,颗粒尺寸为1.7～3.5 mm的铁矿石矿浆中,单相合金衬板钢较双相合金衬板钢耐冲击磨损性能更好.在腐蚀环境下单相Cr-Ni-Mo合金衬板钢的冲击磨损机制初期为浅层疲劳剥落和腐蚀,长时间磨损后则以块状剥落为主;而双相Cr-Ni-Mo合金衬板钢的冲击磨损机制初期为块状剥落和腐蚀,长时间磨损后则以深层的块状剥落为主.     

不同介质对三种钢的冲击腐蚀磨损性能的影响

用改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机,在铁矿石、石英砂和稀硫酸溶液中,对低碳高合金钢、中碳合金钢以及高锰钢进行了冲击腐蚀磨损实验.比较三种钢在不同冲击时间下的失重量和冲击腐蚀磨损表面形貌,结果表明,短时间内,无论哪种介质,低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损性能最优越;而在较长时间(8h)内,介质颗粒硬度较小或无颗粒时,低碳高合金钢的耐磨损性能比其余两种钢要优越,但在颗粒硬度较大的介质中,高锰钢表现出较强的耐腐蚀磨损性能.     

含锑低合金马氏体钢的耐磨蚀性能

利用OM和SEM对0％Sb和0.2％Sb的两种马氏体钢的微观组织与腐蚀产物进行表征,测量其硬度和力学性能,并进行腐蚀磨损试验,研究了Sb元素的加入对试验钢耐磨蚀性能的影响。结果表明:试验钢具有高抗拉强度、高硬度及良好的低温(-20 ℃)冲击性能,分别能够达到1400 MPa、40 HRC以及45 J以上,0.2％Sb钢的耐磨蚀性更好。Sb元素的加入提高了钢在酸性高氯离子及高硫酸根离子环境中的耐蚀性,保证力学性能与硬度的同时提高了耐磨蚀性能。     

三种不锈钢在含硫酸的水砂介质中的耐腐蚀磨损性能

利用自行设计的腐蚀磨损试验装置研究了三种不锈钢在不同固液比、硫酸浓度和线速度的条件下的耐腐蚀磨损性能；结果表明，在低硫酸浓度、高固液比和高线速度的条件下，沉淀硬化马氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀磨损性能：而在腐蚀性较强、线速度较大的条件下，双相不锈钢的耐腐蚀磨损性能优于沉淀硬化马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢；第二相强化奥氏体不锈钢在腐蚀性较强、耐磨性较弱的环境中耐腐蚀磨损性能较好。     

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为.结果表明,冲击功为0.5 J和1.0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较高的超高锰钢耐磨性高于普通Mn13;冲击功为2.0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1.21倍,磨面硬度较高.超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割.依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好.     

Corrosion fatigue of a manganese–nitrogen stabilized austenitic stainless steel

Austenitic chromium–manganese–nitrogen stabilized stainless steels have been developed to replace chromium–nickel–nitrogen stainless steels in certain applications. In comparison, chromium–manganese–nitrogen steels have improved mechanical properties and acceptable corrosion resistance in hot, high chloride containing media. In this paper, corrosion fatigue investigations of a solution annealed and for practice more relevant 14% cold worked high alloyed chromium–manganese–nitrogen steel have been done. Inert glycerine was used as reference media and 62% calcium chloride solution as corrosive media, both aerated at a temperature of 120 °C. The stress ratio between upper and lower stress levels was 0.05 (tension–tension loading) to avoid the destruction of the fracture surfaces. As testing frequency for the dynamic experiments, 20 Hz was chosen considering possible application areas. Maximum stress versus number of cycles curves were recorded and representative specimens were investigated in a scanning electron microscope. In addition, electrochemical tests, exposure tests and constant load tests were done. This paper shows results on the corrosion fatigue of a manganese–nitrogen stabilized austenitic steel in a hot high chloride containing salt solution and helps to get a better understanding of occurring failure mechanisms.     

金属衬板材料的发展及其磨损失效机制概述

综述了国内外金属衬板材料的发展历史与现状;指出了当前国内抗磨材料选用及研发等方面的不足之处;介绍了在不同服役条件下选用奥氏体锰钢,合金抗磨铸铁,低、中、高合金抗磨钢三大类型抗磨材料的利弊,以及纯磨粒磨损及腐蚀条件下磨损的失效机制及相关对策。     

高硼铸钢锤头的研究和应用

利用新研制的高硼耐磨铸钢制造锤头,由于其硼化物的显微硬度高(1400～1600Hv)且孤立分布,基体是强韧性好的板条状马氏体,锤头使用中不易磨损和剥落,基体抗疲劳能力强,不易产生裂纹,锤头耐磨性好,使用寿命达到高锰钢锤头的4倍以上,比中铬合金钢锤头和镍硬I号铸铁锤头寿命分别提高55.8%和41.9%。高硼铸钢锤头合金加入量少,生产工艺简便,生产成本与高锰钢相当,比中铬合金铸钢和镍硬I号铸铁降低40%以上。使用高硼铸钢锤头,使材料消耗降低,减少了更换次数,提高了生产作业率。     

Effect of impact energy on the impact-wear properties of low carbon high manganese alloy steels in corrosive conditions

The impact-wear properties of low carbon high manganese alloy steel were tested under three different impact energies (0.7 J, 1.2 J and 1.7 J) using a modified MLD-10 wear tester. SEM inspection of the wear surface and subsurface optical metallographic analysis reveal the impact wear mechanism. Under corrosive conditions we observe a shift from single micro-cutting to impact-flaking, after the appearance of vertical section micro-cracks, while at higher impact energies fatigue corrosion and abrasion are observed.