热镀锌板沉没辊轴套材料腐蚀磨损机理的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文热镀锌板沉没辊轴套材料腐蚀磨损机理的研究摘要本文对Co-Mo-Cr-Si系列钴基合金与陶瓷材料在锌液中组成摩擦副的腐蚀磨损机理进行了研究，并通过试验现象总结得出材料的主要腐蚀磨损机理，为进一步研究和筛选轴套材料提供了一定的理论基础。首先设计熔炼六种成分的钴基合金,并分别对六种材料做腐蚀和力学性能（抗弯强度和硬度）试验。T2合金的耐锌蚀性能最好且表面硬度最高，T1合金的耐锌蚀性能良好，抗弯强度最高。本文选定T1、T2合金与陶瓷材料（Si3N4和Al2O3）分别在空气中和锌液中（转速、压力相同条件下）进行磨损试验。磨损试验在自行设计制造的试验装置

2、上进行，可同时测量摩擦扭矩并且监控摩擦过程。通过摩擦扭矩和磨损速率对T1、T2合金与Si3N4和Al2O3组成摩擦副的磨损过程进行表征得出：与Al2O3配副在锌液中对磨时T1合金的腐蚀磨损速率要比T2合金的低，但是与Si3N4配副在锌液中对磨时两种合金的耐磨损性能截然相反。对T1、T2合金进行腐蚀机理分析得出钴基合金中Laves化合物相要比富钴固溶体相的耐蚀性能好，而且腐蚀过程基本都是锌液不断向基体扩散，生成Zn的化合物并不断向锌液中飘移的过程。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。摩擦副的失效是各种磨损机理的交互作用形成的。影响磨损失效的主要因素

3、是磨料与基体显微硬度的比值、材料的机械性能、对磨材料的显微组织结构等。对在空气中和锌液中的磨损进行比较可知锌液除对钴基合金有腐蚀作用外，还起到润滑和抑制粘着磨损发生的作用，并且腐蚀磨损具有“同时性”、“交替性”和“协同性”的特征。关键词：钴基合金，腐蚀磨损机理，腐蚀机理，磨料磨损，脆性断裂i河北工业大学硕士学位论文RESEARCHONCORROSIVEWEARMECHENISMOFDIP-ROLLSLEEVEINHOT-DIPGALVANIZINGABSTRACTItwasstudiedcorrosivewearmechanismofserialCo-based(C

4、o-Mo-Cr-Si)alloysagainstceramicinmoltenzincinthepaper.Throughanalyzingmajorcorrosivewearprinciple,theorybasiswaspreparedforfurtherstudyandchampionmaterials’selection.FristlysixkindsofCo-basedalloysweredesignedanddonesomeexperimentstomeasuretheircorrosionresistanceandmechanicalproperty.

5、CorrosionresistanceandhardnessofT2alloywerethebest,whilethebendstrengthofT1alloywasbetterthanothers.FinallyT1andT2alloywereselectedtoslideagainstSi3N4andAl2O3inmoltenzincandontheairunderthesametestcondition.Weartestshadbeendoneinatestapparatus,whichisdonebyourselvesandcanillustratewear

6、processbymeasuringfrictiontorque.Theconclusionwasdrawnbythecurveaboutchangeoffrictiontorquewithtimeandcorrosivewearrate.ThecorrosivewearresistanceofT1alloyisbetterthanthatofT2alloywhenslidingagainstAl2O3inmoltenzinc,whiletheresultisreversewhenagainstSi3N4.Accordingtoanalysisthecorrosio

7、nmechanismofT1andT2inmoltenzinc,wefoundthatthecorrosionresistanceofLavesphaseisbetterthanthatofCo-richsolidsolution.Alsowecanseethatzincwasdiffusedtomatrixofmaterialsandzinccompoundgeneratedanddisperedtomoltenzincduringthetime.Wearmechanismwasgrinding,brittlefractureandpull-out.Inact