Co基合金在熔锌中腐蚀磨损机理的研究

论文摘要

热镀锌工业中沉没辊轴套材料的腐蚀磨损问题一直困扰着人们,沉没辊轴套和臂套滑动配副在熔锌中的腐蚀磨损条件很苛刻,即在高应力状态下滑动腐蚀磨损。本论文在自行研制的腐蚀磨损试验设备上模拟沉没辊轴套和臂套现场使用条件,对现有轴套进行成分正交整合,筛选出不同性能优势的材料,通过研究其耐蚀性、力学性能以及腐蚀磨损性能,以期找到一种综合性能优良的轴套材料,并对其磨蚀机理做出探究。首先设计一个五因素四水平的正交实验,得到16种试样配方,对每种试样进行静态腐蚀、力学测试和硬度测试,将每组数据整合后得到四种试样配方,分别是硬度优势试样、抗弯优势试样、腐蚀优势试样和综合优势试样。对这四种试样进行空气中的干磨损和熔锌中的腐蚀磨损实验,同时为了量化磨蚀机制,对替代合金W-Mo合金进行干磨损和磨蚀实验。分析结果后得出综合试样的摩擦系数最小,磨蚀速率最低,耐磨性最好;其次是硬度试样、抗弯试样和腐蚀试样。腐蚀磨损机理主要包括磨料磨损、塑性变形、脆性断裂及脱落。腐蚀产物与基体的显微硬度比值大小是导致材料腐蚀磨损失效的主要因素,比值越小,材料的耐腐蚀磨损性能越好。磨蚀失效过程中磨损占主导地位,约占总磨蚀流失量的80%～90%。对比空气中的干磨损和熔锌中的腐蚀磨损的参数,可知锌液在对磨过程中起到了一定的润滑作用和抑制黏着磨损的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 研究背景及意义
• 1-1-1 热镀锌工业现状
• 1-1-2 带钢镀锌现状
• §1-2 耐液锌腐蚀磨损材料研究现状
• 1-2-1 整体材料的选择
• 1-2-2 材料的表面处理工艺
• §1-3 材料腐蚀磨损机理的研究现状
• 1-3-1 液态金属腐蚀理论
• 1-3-2 金属磨损
• 1-3-3 金属的腐蚀磨损
• §1-4 本论文的研究目的、意义和内容
• 1-4-1 本论文的目的及意义
• 1-4-2 研究内容
• 第二章 实验方法与设备
• §2-1 正交试验
• 2-1-1 正交试验原理
• 2-1-2 本课题设计的正交试验
• §2-2 试样制备
• §2-3 锌液腐蚀实验
• §2-4 力学性能试验
• 2-4-1 硬度测量
• 2-4-2 抗弯强度试验
• §2-5 磨损试验
• 2-5-1 试验装置
• 2-5-2 试验装置工作原理
• 2-5-3 操作过程
• 2-5-4 磨损速率的计算
• §2-6 材料的微观结构分析
• 第三章 钴基合金的耐腐蚀性能和力学性能分析
• §3-1 引言
• §3-2 试验材料的成分与组织
• 2O₃的组织和性能'>3-2-1 Al₂O₃的组织和性能
• 3-2-2 钴基合金的组织和性能
• §3-3 腐蚀实验和力学性能测试
• 3-3-1 硬度实验
• 3-3-2 抗弯实验
• 3-3-3 熔锌腐蚀实验
• §3-4 本章小结
• 第四章 钴基合金耐熔锌腐蚀磨损机理分析
• §4-1 腐蚀磨损实验及结果
• 4-1-1 实验参数设定
• 4-1-2 腐蚀磨损速率
• §4-2 腐蚀磨损机理探究
• 4-2-1 试样的干磨损性能
• 4-2-2 试样的腐蚀磨损性能
• 4-2-3 腐蚀磨损性能的影响因素
• 4-2-3-1 锌液对材料的润滑作用
• 4-2-3-2 相之间的作用对腐蚀磨损的影响
• 4-2-3-3 磨料硬度的影响
• 4-2-4 腐蚀磨损的交互作用
• 4-2-4-1 腐蚀磨损的数学模型
• 4-2-4-2 交互作用
• §4-3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文