钢在疏浚过程中的腐蚀磨损交互作用研究

疏浚过程作业中,大量泥沙通过管道以浆体的形式输送。管体一方面发生磨损,同时还承受海水介质的腐蚀破坏,从而使得管体产生严重的磨蚀失效。采用旋转型试验装置对比研究了海水浆体疏浚环境下几种钢的腐蚀磨损交互作用,测量了磨蚀过程中各磨蚀分量的比例,对比了试验速度对试验钢磨蚀中交互作用的影响。结果表明:在海水浆体疏浚过程中存在着明显的腐蚀与磨损的交互作用,材料的磨蚀失重以磨损失重为主,纯磨损失重占磨蚀总失重的比例超过57%;4号钢的交互作用失重占总磨蚀失重的30.6%,其他各试验钢的交互作用占总磨蚀失重比例均在21%以上,最高接近40%;纯腐蚀失重所占比例不超过3.0%。速度降低到1.1 m/s时,各试验钢在海水浆体中的纯磨损失重相对3.3 m/s时降低1个数量级,其中普碳钢的纯磨损失重占主要地位,而高强度的3号和4号试验钢的磨蚀失重则以交互失重为主。     

两相流中两种油套管钢腐蚀磨损的交互作用

为了直观方便的分析研究材料腐蚀磨损的交互作用,在交互作用绝对速率法和协同作用率法的基础上提出交互作用因子来表示交互作用程度.选用N80和P110两种油套管钢在两相流的硫酸腐蚀介质中,采用自制的磨损装置分别研究其腐蚀磨损性能,以三种不同的表达式分别给出和分析了腐蚀磨损交互作用图.结果表明,较N80钢硬度和耐蚀性略高的P110钢具有较小的腐蚀磨损交互作用;采用协同作用率和交互作用因子较绝对速率法具有更准确和更好的可比性,而使用交互作用因子较协同作用率更直观更简便;腐蚀磨损的协同作用是腐蚀过程和应力作用相互强化的结果.     

腐蚀磨损数学模型

测试了化学镀Ｎｉ－Ｐ合金静腐蚀、动腐蚀和腐蚀磨损试验结果。通过对试验结果的处理，建立了动腐蚀速率和腐蚀磨损速率与冲击速度Ｖ、介质浓度Ｃ的数学模型：Ｖ＝Ｋ１Ｖ＾ｎ１＋Ｋ２Ｖ＾ｎ２Ｃ＾ａ（ａ＝Ｋ３Ｖ＾ｎ３）。建立了腐蚀磨损速率Ｖｗｃ与纯磨损速率Ｖｗｏ、纯腐蚀速率Ｖｐｃ及动腐蚀速率Ｖｏｃ之间数学模型：Ｖｗｃ＝Ｖｗｏ＋Ｖｐｃ＋ＫｗｃＶｗｏ，Ｖｐｃ＝Ｖｗｏ＋（１＋Ｋｗ）Ｖｏｃ＋Ｋｗｃ（１＋Ｋｗ）ＶｗｃＶｏｃ     

3.5% NaCl溶液中Inconel 690合金微动腐蚀与磨损的交互作用特性

使用PLINT微动腐蚀试验机,位移幅值(D)为100~250μm,法向载荷(Fn)为20~80N,频率(f)为2 Hz,循环次数(N)为10 000次,在3.5%的NaCl溶液中进行了Inconel 690合金微动腐蚀试验。结果表明:微动腐蚀与磨损成正交互作用,腐蚀对磨损的促进量是交互作用量增加的主要部分;微动引起腐蚀电位负移,载荷和位移幅值增加均引起腐蚀电流及腐蚀速率增加;磨痕表面可观察到磨损与腐蚀共同作用及相互促进的形貌特征。Inconel 690合金在3.5%的NaCl溶液中的微动腐蚀机理主要是磨损腐蚀、剥层和磨粒磨损的递进及协同作用。     

腐蚀磨损的研究进展

综述了最近几年来,腐蚀磨损的测试设备,影响因素以及利用表面改性提高腐蚀磨损性能方面的研究进展状况,并指出未来研究腐蚀磨损主要工作方向。     

对磨损-腐蚀的抑制

磨损和腐蚀同时起作用时,由于其协合效应而可能加速材料的腐蚀失重。磨损-腐蚀是一种涉及大量电化学参数-机械参数相互关系的复杂现象。通过在金属表面形成薄吸附层或者物相层而使之产生钝态则可获得抑制腐蚀过程之效果。适当选择抑制剂便有防止或者减缓腐蚀作用并从而改进材料的磨损-腐蚀性能之潜在可能性。     

油套管钢P110S的腐蚀磨损交互作用

为了持续研究油套管钢的腐蚀磨损行为,揭示其腐蚀磨损机理,采用失重法和电化学法测试了油套管钢P110S在不同浓度氯化钠溶液中的腐蚀磨损行为。结果表明:对以索氏体和贝氏体为基本组织的油套管钢P110S而言,在不同浓度的氯化钠溶液中,腐蚀与磨损呈正交互作用;在所测试的3种浓度(0.01,0.10,1.00mol/L)中,P110S在0.10 mol/L氯化钠溶液中的失重最大;电化学研究显示,腐蚀磨损前随着氯化钠溶液浓度的增加,P110S的自腐蚀电位逐渐降低,在3种浓度氯化钠溶液中腐蚀磨损一定时间后,P110S的自腐蚀电位基本相同;P110S在0.01 mol/L和1.00 mol/L氯化钠溶液中的腐蚀磨损形貌呈现零散的鹅卵形冲击坑,坑底部存在着严重的塑性变形和局部断裂,而在0.10 mol/L的氯化钠溶液中,小的冲击坑遍布试样表面,坑密且浅。     

泥浆型冲蚀中冲刷和腐蚀交互作用研究综述

冲刷和腐蚀间的交互作用是引起材料发生泥浆型冲蚀破坏的主要因素。本文就目前冲刷和腐蚀交互作用研究的现状进行了综合评述，重点讨论了交互作用的定量化以及各参量的求解、间歇冲刷和腐蚀对交互作用的影响，交互作用规律以及冲刷引起的“腐蚀增量”和腐蚀引起的“冲刷增量”的产生机制。     

40Cr钢表面涂敷层的磨损和腐蚀磨损研究

用掺有 10 %(w)CeO2 粉末的及未掺的KF 2 0 1铁基高强度耐磨合金粉末 ,对淬火态 40Cr钢材表面进行喷涂、喷熔和激光涂敷等表面处理 ,考察了用这 3种工艺制作的 6种涂层的显微组织、硬度分布、无润滑磨损和腐蚀磨损。结果表明 ,涂层的磨损抗力和腐蚀磨损抗力都比 40Cr钢基底的大为提高。激光涂敷层的磨损抗力达到淬火态 40Cr钢基底的 5倍以上 ,在 5 %盐水 +石英砂内进行腐蚀磨损试验 ,激光涂敷层的腐蚀磨损抗力达到 40Cr钢基底的 2倍以上。在KF 2 0 1粉末中掺入CeO2 ,Ce能使涂层组织细化 ,涂层磨损抗力与腐蚀磨损抗力得到进一步的提高。     

α-氧化铝的X射线定量分析

分析了目前α-氧化铝含量测定过程遇到的问题,参考了多峰法定量分析在其他领域的应用,并将其成功地应用到α-氧化铝含量的测定中,解决了用YS/T 89-1995标准方法测得结果偏大的问题。     

差速器磨损原因分析

某汽车上的差速器定位销断裂,齿轮轴轴向移出,对定位销的断口形貌进行了分析,对齿轮轴和齿轮进行了磨损、硬度和金相组织分析,发现齿轮轴与齿轮组成的摩擦副由于进入异物,破坏油膜润滑,发生了磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损,导致了定位销断裂。     

质谱定量分析方法的探讨及应用研究

建立了一套在气样室内气样压强低于700Pa时均可满足“分子流进样”条件的质谱校准与定量分析系统。通过大量的实验，确定了四极质谱计的工作参数；测定了常用被分析气体的定量系数；并采用实时校准的办法，利用标准气样标定了本装置的系统误差；对各类荧光灯中混合型填充气体的配比和国内外成品荧光灯中的杂质气体含量进行了质谱定量分析；测定了生产中未充入填充气体的灯管内的残气压强。取得了一批对指导生产、改进工艺有用的数据。本系统同样也适用于其他类似场合。     

陶瓷模型芯磨损原因分析

对磨损的陶瓷模型芯进行了金相和扫描电镜观察。结果表明，型芯出现早期失效是由于工作环境介质引起腐蚀磨损所致。     

GaAs中Si的二次离子质谱定量分析

评述砷化镓中硅SIMS定量分析的进展，讨论了相对灵敏度因子法。对此种GaAs的原始参考物质，用实验确认了其可靠性。为常规定量分析研制了二次参考物质。对一些关键实验因素，如样品装载、仪器参数以及离子选择等进行了仔细研究，并评价它们对定量重复性、精确性、检测限和基体效应的影响。Cs 源入射时GaAs中Si定量分析精度在15％内；检测AsSi二次离子时，29Si的检测限达5×1014atoms／cm3。     

银薄膜织构变化的定量研究

利用X射线衍射(XRD)织构分析技术研究了未退火及在400℃温度条件下经4h真空退火处理后的银薄膜织构。结果表明，银薄膜主要存在(111)和(100)面织构组份。银沉积薄膜(未退火)中(111)取向的晶粒多于(100)取向的晶粒。经退火处理后的硅基银薄膜表现更强的(111)和(100)面织构，而且(111)和(100)取向的晶粒数量基本相当。用表面能和应变能各向异性驱动晶粒生长的机理对此给予了解释。     

高寒动车组车轮磨耗演变特性及其影响分析

对某线路上运行的高寒动车组车轮磨耗进行长期跟踪测试,得到车轮磨耗演变规律。将实测车轮踏面分别与CHN60轨和60 N轨匹配,分析车轮磨耗对轮轨接触几何关系和接触力学特性的影响。利用多体动力学软件SIMPACK建立车辆动力学仿真模型,研究车轮磨耗过程中车辆动力学性能的演变规律。研究结果表明：车轮踏面磨耗随运行里程呈线性增加趋势,动车和拖车平均磨耗速率分别为0.0434 mm/万千米和0.0398 mm/万千米,且几乎没有轮缘磨耗。等效锥度随运行里程呈前期增长较快后期平缓的非线性特性,且与CHN60匹配时等效锥度明显高于与60 N轨匹配。实测轮轨匹配下的力学特性及动力学性能均略有下降,车辆与60 N轨匹配时体现出更好的服役性能。     

地铁车轮磨耗测试及数值仿真

对某地铁线路的车轮磨耗进行了跟踪测试,掌握了该线路车轮磨耗特征;从轮轨关系研究的角度,分析了轮缘异常磨耗的原因;建立了地铁车辆动力学仿真模型,结合基于磨耗功的车轮磨耗评价方法,提出了车轮磨耗减缓措施。车轮磨耗测试结果表明,该线路地铁车轮以轮缘磨耗为主,且存在轮缘偏磨现象;轮缘缺乏润滑和线路小半径曲线分布不对称是造成轮缘磨耗过大和轮缘偏磨的主要原因。仿真结果表明,适当降低一系纵向刚度有利于减缓车轮磨耗;采用轮缘润滑或小半径曲线外轨轨侧涂油等方式降低摩擦系数,能显著降低轮缘和轨侧磨耗,摩擦系数每减小0.05,轮轨磨耗将降低约16.1%;载客量的大小对轮轨磨耗具有一定的影响,轴重每增加1 t,轮轨磨耗将增大约4.8%。针对所调查的地铁线路实际情况,建议对小半径曲线外轨采取涂油措施,以减小轮缘和轨侧磨耗;此外,定期对车辆进行掉头运行,以减缓轮缘偏磨现象。     

Sb2O3的Rietveld法定量相分析

用Rietveld法对含有立方和正交两种晶型的Sb2O3样品进行了定量相分析，该样品含立方晶型和正交晶型的Sb2O3分别为(质量分数)97．92％和2．08％。结果表明，用Rietveld法进行的定量相分析是非常有效和精确的。     

PPESK树脂基复合材料的摩擦磨损性能

以含二氮杂萘酮结构的聚醚砚酮（ＰＰＥＳＫ）树脂为基体,填加固体润滑剂和短炭纤维（ＣＦ）制备了新型耐热脂基复合材料,研究了摩擦条件下（如载荷,行程等）和ＣＦ含量对复合材料的摩擦磨损性能的影响,分析了ＰＰＥＳK树脂及复合材料的磨损机理,结果表明,短ＣＦ和固体润滑剂的加入可有效改善ＰＰＥＳＫ的摩擦磨损性能,当ＣＦ含量为１０％时,复合材料的摩擦系数与聚西四氟乙烯（ＰＴＦＥ）相当,但比磨损率降低２个数量级,与纯树脂相比,磨擦系数减小为原来的二分之一,而复合材料的磨损特性主要表现为粘着磨损,ＰＰＥＳＫ树脂基复合材料批基体,聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）具有更好的耐磨性和自润滑性。