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1、河北工业大学硕士学位论文金属丝增韧耐熔锌腐蚀合金研究制备及应用摘要由于陶瓷锌锅内加热技术具有加热效率高、节约能耗、锌锅使用寿命长和维护方便等诸多优点，解决了传统铁锅外加热方式的许多弊端，该技术正在热镀锌生产领域广泛推广。解决热镀锌内加热技术的关键是加热器的外套管材料，要求材料既要耐高温熔锌腐蚀，又要满足一定的力学性能。本课题采用Fe-B耐熔锌腐蚀合金作为内加热器的外套管材料，目前该材料的耐蚀性能明显提高,但是力学性能比较差，经常在未达到设计使用寿命而突然失效，因此通过在耐熔锌合金中添加金属丝网来增加材料的韧性。本文主要研究了金属丝增韧机理本文首先利用软件模
2、拟实际工况内加热器的应力分布，分析断裂原因，然后用离心铸造的成型方法制成内加热器，分析材料的腐蚀性能和力学性能，为实现金属基复合材料的产业化奠定理论基础。本课题首先利用模拟软件I-DEAS内热器，分析应力分布图发现断裂原因为应力分布不均导致的局部应力过度集中；然后研究试样的制备工艺，分析比较后，试验采用离心铸造工艺，浇铸温度最佳值为1280～1350℃，转速为1400r/min。本课题主要研究了丝网韧化后的材料的抗弯、冲击和耐蚀性等。试验发现金属丝网加入后，材料的抗冲击性能和抗弯性能有很大提高，抗冲击性能可提高50%，抗弯性能最高可提高3倍；耐熔锌复合材料
3、在锌液中的腐蚀是扩散反应，优先腐蚀耐蚀性较差的α(Fe)，而且受温度和材料的添加成分的影响比较大。通过比较失重法和深度法两种耐腐蚀性检测方法，对于金属丝增韧耐熔锌复合材料失重法更为精确。600℃时腐蚀速率为2212.168g/m·h，460℃时腐蚀速率为3.0289g/m·h，较以前的材料有很大提高。研究材料的微观结构发现，加入增韧耐熔锌合金金属丝在成型时，一般会发生扩散反应，形成有铁硼合金和α(Fe)组成的过渡层（反应层），如工艺控制合适，金属丝会很好保留下来，而且结合非常好。金属丝网增韧耐熔锌合金材料制成的内加热器已在的工业中应用，截至目前加热器已使用
4、6个月，且情况良好，较未加进丝网的内加热器使用寿命有很大提高。关键词：金属丝增韧，耐熔锌腐蚀材料力学性能离心铸造i金属丝增韧耐熔锌腐蚀合金的研究制备及应用TheDevelopmentandApplicationofWireTougheningResist-CorrosionAlloyinMeltingZincABSTRCTTheimmersionheatingtechniquewiththezincholdingceramicpothasmanymeritssuchashighheatingefficiency,energyconservation,lon
5、goperationlifeofzincpot,conveniencemaintenanceandsoon,whichsettlesomeshortagesofconventionalexternalheatingwithironpot,andispopularizinginindustryofhotdippingzinc.Thekeypartofsolvinginternalheatingtechnologyisthematerialofoutershell,whichneedstohavegoodcorrosionresistanceandcorres
6、pondingmechanicalproperties.Inthisprogram,Fe-Balloyofanticorrosionalloyinmeltingzincistakenasoutershellmaterialofinternalheater,nowitsanticorrosionobviouslyincreases,however,themechanicalpropertiesisweakinhightemperature,brittlegreatlyanditinactionseasily.Thus,addwirenetinmaterial
7、toimprovetoughness,makeoutershellofheaterwithcentrifugalcastingtechnology.Inthispaper,stressdistributionofinternalheaterissimulatedtoanalyzethereasonofinactivationaccordingtofactoryworkcondition;internalheatersarefabricatedwithcentrifugalcasting,andtougheningmechanics,corrosionres
8、istanceandmechanicalpropertiesare
