结构陶瓷材料冲蚀磨损特性的研究

采用多因素正交试验法,求出材料磨损的回归方程,并结合单因素试验,系统地研究了SiC、Si_3N_4。和Al_2O_3三种典型结构陶瓷材料的冲蚀磨损特性,研究结果对实际生产具有指导意义。     

结构陶瓷材料冲蚀磨损特性的研究

采用多因素正交试验法，求出材料磨损的回归方程，并结合单因素试验，系统地研究了ＳｉｉＣ、Ｓｉ３ｎ４和Ａｌ２Ｏ３三种典型结构陶瓷材料的冲蚀磨损特性，研究结果对实际生产具有指导意义。     

WC—Co硬质合金冲蚀磨损行为及机理研究

本文对两种WC—Co硬质合金的耐冲蚀性进行了考察,二者均呈现脆性材料冲蚀特点。其组成相的晶粒尺寸、硬度、百分含量与形貌对材料的冲蚀行为有巨大影响,在高温下尤为明显。材料的耐磨性随磨料硬度增加而降低。超细晶粒硬质合金具有更佳的耐磨性,但其磨蚀机理与商用硬质合金相似。软磨粒冲蚀引起软的Co相粘接剂浸蚀,导致WC相脱落。硬磨料冲蚀时,材料的转移主要是由于低角度时的切削和犁耕,高角度时的疲劳断裂组成,二者均伴有大面积的塑性变形。     

钢的冲蚀磨损与机械性能的关系及其磨损机理的研究

本文研究了以棕刚玉及玻璃砂为磨粒的钢的冲蚀磨损与机械性能的关系及其磨损机制。结果表明在硬磨粒冲击下,钢的冲蚀磨损受断裂韧性影响较大。而当磨粒硬度接近或低于钢的硬度时,冲蚀磨损由钢的硬度所决定。在硬磨粒冲击下,除了常见的薄片、切削、犁沟等塑性变形机制外,韧性较低的钢会出现开裂机制而造成块状磨屑脱落。软磨粒要依靠多次冲击才能使材料以小片磨屑脱落,而且最大冲蚀率发生在90°冲击角。玻璃砂冲击时,在30°、90°会出现两个冲蚀磨损峰,这是由于玻璃砂在大角度冲击时溅射而产生二次磨损的结果。     

中碳钢的冲蚀磨损及其机理的研究

对几种硬度的中碳钢在不同冲角、粒子速度和磨粒用量等条件下的冲蚀磨损现象进行了试验研究,并对冲蚀试样的表面和表层形貌进行了扫描电镜和金相观察。根据实验结果,分析讨论了中碳钢以及塑性金属材料的冲蚀磨损机理,并认为在15°～90°冲角范围内,挤压成片机理对材料冲蚀起着主要作用;在20°～30°的冲角区间,由于成片的速率和效率较高而存在着冲蚀率的峰值。     

省煤器管道高温冲蚀磨损试验装置

本试验装置是模拟燃煤发电厂锅炉省煤器管道的工况,通过增大磨粒在气流中的密度,强化试验条件,缩短试验周期,以研究钢在气——固两相流中高温冲蚀磨损机理及优化省煤器管道抗磨措施的装置。实验结果表明,该装置模拟性强,数据可靠,适用面宽。     

省煤器管材料热冲蚀磨损的研究

利用自制热冲蚀磨损强化模拟试验装置,对制造省煤器管的20钢进行了热冲蚀磨损试验研究。结果表明:最大冲蚀率出现在20°攻角,而且材料的冲蚀率随气流速度增大,气流温度升高和气流中磨粒密度的增大而增加。扫描电镜观察表明,20钢的冲浊机制包括切削,犁削和冲击坑,其中低攻角时以前两者为主,高攻角时以后者为主。     

固体粒子冲蚀磨损试验机改进

旋臂式冲蚀磨损试验机是目前使用比较普遍的一种固体粒子冲蚀磨损试验机.对这种试验机进行了结构设计与改进,采用槽轮给料装置,以提高给料稳定性,采用脉宽调制调速、光电测速、PID自动调节系统控制速度,使冲击速度和给料速度的精度大大提高.初步试验表明,该试验机数据稳定,性能可靠,适合于冲蚀磨损机理研究和材料耐磨性测试.     

燃煤发电厂省煤器管高温冲蚀磨损特性的研究

利用自制高温冲蚀磨损试验装置,对燃煤发电厂省煤器管道(20钢)进行高温冲蚀模拟试验,并对20钢室温冲蚀以及Ni-W合金刷镀层高温冲蚀作了对比试验。结果表明,局部塑性变形、疲劳剥落、犁削和切削作用是20钢管道高温冲蚀磨损的主要机理。Ni-W合金刷镀层脆性大,结合力不强,不能提高省煤器管道的使用寿命。     

烧结法建筑装饰微晶玻璃冲蚀磨损研究

利用冲蚀磨损实验研究了影响CaO-Al2O3-SiO2系统烧结法微晶玻璃装饰板材冲蚀行为，通过正交实验，讨论了磨粒种类、冲蚀角、冲蚀时间，磨粒粒径等因素对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的冲蚀性的影响。     

高强韧陶瓷的冲蚀磨损行为

本文研究了在室温、320℃、500℃等三种温度下两类陶瓷(氧化锆增韧氧化铝陶瓷,ZTA,与四方氧化锆多晶陶瓷,TZP)的冲蚀性能。ZTA陶瓷的耐冲蚀性显示出较好的温度稳定性。 SEM研究表明,具有高K_(10)的TZP陶瓷的冲蚀磨损主要由塑性变形和径向裂纹构成;ZTA陶瓷因硬度高与K_(10)值低,其冲蚀磨损主要表现为横向裂纹所引起的表面断裂。实验证明,没有常规机械性能与上述两类陶瓷的冲蚀磨损行为直接有关。     

基于气固两相流理论的陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损研究

以气固两相流理论为基础,结合陶瓷喷砂嘴冲蚀磨损实验中得到的现象和数据结果,研究了喷砂嘴冲蚀磨损行为和影响因素,为陶瓷喷砂嘴的耐磨结构设计提供了动力学理论支持。     

Particle erosion of infrared materials

Erosion test of some infrared (IR) optical crystals (Ge,ZnS,MgF2,and quartz) was conducted with a number of different erodents (glass bead,and angular SiC,SiO2,Al2O3 by a homemade gas-blasting erosion tester.The influence of impact angle,impact velocity,erodent,and erosion time on the erosion rate and the effect of erosion on their IR transmittance were studied.The damaged surface morphology was characterized by scanning electron microscopy,and the erosion mechanism was explored.All of the materials show the maximum in wear versus impact angle at 90°,confirming their brittle failure behavior.It is found that the erosion rate is dependent on the erodent velocity by a power law,and it is highly correlated to the hardness of the erodent.The erosion rate-time curves do not show an incubation state,but an accelerated erosion period followed a maximum erosion (steady state).The decrease of IR transmittance is direct proportion to the erosion rate.Although the material loss occurs primarily by brittle process,ductile behavior is clearly an important feature,especially for MgF2 and ZnS.     

金属材料FV520B冲蚀模型的建立与验证

为了用数学的方式描述金属材料的冲蚀率随靶材属性、颗粒属性、环境因素的变化规律,从颗粒冲击靶材的碰撞过程入手,通过求解颗粒运动方程和碰撞的能量方程,建立了基于微切削和变形磨损的塑性材料冲蚀模型。借助金属材料FV520B的正交冲蚀试验结果,利用回归分析法获得FV520B冲蚀率计算模型,并通过方差分析和单因素冲蚀试验对计算模型进行了验证。方差分析结果表明,该冲蚀率计算模型非常显著,由模型获得的冲蚀率计算值与单因素试验结果吻合程度较高,说明该模型在预测金属材料FV520B不同环境下的冲蚀磨损时具有较好的适应性和可靠性,研究结果对叶轮材料FV520B冲蚀磨损寿命的评估具有指导意义。     

The hydro-abrasive erosion wear behavior of duplex-treated surfaces of AISI H13 tool steel

The influence of duplex surface treatments consisting of a DC-pulsed plasma nitriding process and subsequent coatings of CrN and TiAlN deposited by physical vapor deposition(PVD)on AISI H13 tool steel was studied in this article.The treated samples were characterized using metallographic techniques,SEM,EDS,and microhardness methods.Hydro-abrasive erosion wear tests were performed in a specifically designed wear tester in which the samples were rotated in a wear tank containing a mixture of distilled water and ceramic abrasive chips with a fixed rotational speed.The wear rates caused by the abrasive particle impacts were assessed based on accumulated weight loss measurements.The worn surfaces were also characterized using optical microscopy,SEM,and EDS.Microhardness measurements indicated a significant increase in the surface hardness of the duplex-treated samples.The surfaces of the samples with the TiAlN coating were approximately 15 times harder than that of the untreated samples and 3 times that of the plasma nitrided samples.Hydro-abrasive erosion wear results showed that the duplex surface treatments,especially the CrN coating,displayed the highest erosion wear resistance.     

Sialon陶瓷的磨粒磨损行为

Sialon陶瓷的磨粒磨损行为研究结果显示：较高载荷作用下,磨损量随时间呈指数关系增加;较低载荷作用下,磨损初期有一个短暂的磨损量基本不变的孕育阶段,随后进入快磨损阶段,对该孕育现象进行了探讨,通过实验表明,磨损量与转速有线性关系但与载荷无线性关系,SEM对磨损表面分析发现,Sialon陶瓷在SiC磨粒作用下的磨损机理主要是犁耕和表面断裂脱落。     

混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其影响因素

通过分析混凝土硫酸盐侵蚀反应类型,阐明了混凝土硫酸盐侵蚀机理;通过对混凝土组分、混凝土内部孔隙类型及其分布、侵蚀溶液及混凝土所处的工作环境的研究,探讨了影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素,并在此基础上从降低混凝土组分与硫酸盐反应的活性和改善混凝土的孔隙结构等方面提出了提高混凝土抗硫酸侵蚀能力的思路和途径.     

精细陶瓷ATC在固相颗粒作用下的磨损行为

本工作研究了本组所开发的新型精细陶瓷ＡＴＣ的抗磨粒磨损和抗冲蚀磨损性能，与ＡＴ３０陶瓷相比，ＡＴＣ陶瓷的耐磨性较好，在磨粒磨损与大角度冲蚀磨损时更为明显，磨损表面细致，存在明显的塑性变形，磨损由单个颗粒脱落和块状脱落构成．ＡＴＣ陶瓷样品耐磨性与其强韧化水平有关．