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1、分类号：TG233密级：UDC：621.7编号：201321803018河北工业大学硕士学位论文磨球腐蚀磨损性能的研究论文作者：申震学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：材料加工工程指导教师：刘金海职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsProcessingEngineeringRESEARCHONCORROSIONWEARPROPERTIESOFGRINDINGBALLbyShenZhenS
2、upervisor:Prof.LiuJinhaiMay2016I摘要磨球是球磨机中重要的研磨介质，在湿磨工况服役过程中，磨球易受到磨料磨损、冲击磨损和腐蚀磨损三种磨损机制的协同作用而发生材料的流失。磨球的发展经过了半个多世纪，主要有铸造球、锻造球和轧制球三类。本文针对选矿业中常用的三类磨球中的六种球，分别为：CADI磨球、水玻璃淬火球墨铸铁磨球、油淬球墨铸铁磨球、高铬磨球、锻钢磨球以及热轧磨球，研究了其组织、力学性能以及腐蚀磨损性能，其中CADI磨球是一种新型耐磨材料，对其含Nb元素的腐蚀磨损性能进行了深入研究。选用pH=
3、3、5、7、9、11的五种腐蚀溶液，进行静态浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验、冲刷腐蚀磨损试验以及冲击腐蚀磨损试验。研究不同腐蚀介质对磨球腐蚀磨损性能的影响。研究表明：1）高铬磨球、锻钢磨球、热轧磨球及CADI磨球表面洛氏硬度都可达60。CADI磨球组织为奥铁体、分布均匀的石墨球和碳化物，由于表面残余奥氏体在应力作用下发生马氏体转变，提高了CADI磨球表面硬度。2）CADI磨球随着铌含量的增加残余奥氏体量逐渐增加，残余奥氏体含碳量在铌含量为0.6%时达到最大。铌含量的增多使CADI磨球洛氏硬度逐渐增加，冲击韧性下降很大。3）磨
4、球材料在pH=3的酸性溶液中腐蚀最为严重，随着溶液pH值的升高，腐蚀程度先减小后增大。锻钢磨球和热轧磨球，表现出抗腐蚀能力最好。含铌CADI磨球中，当铌含量为0.6%时，表现出最好的耐蚀性能。4）冲刷腐蚀磨损试验中，CADI磨球和高铬磨球质量损失少。在高应力冲击腐蚀磨损试验中，CADI磨球的腐蚀磨损量最小，充分表现出CADI磨球组织的优越性。5）两种腐蚀磨损试验中，腐蚀与磨损的交互作用也不相同，冲刷腐蚀磨损中，湿磨是干磨失重的10～30倍；冲击腐蚀磨损中，湿磨是干磨的1～2倍。6）在酸性浆料中，磨球的腐蚀磨损机理主要为冲蚀
5、磨损；在中性浆料中，腐蚀磨损机理主要为粒子切削和冲击疲劳剥落；在碱性浆料中，其腐蚀磨损机理主要为粒子切削和冲蚀剥落。关键词：CADI磨球静态腐蚀电化学腐蚀腐蚀磨损IAbstractGrindingball,astheimportantgrindingmediaoftheballmill,issusceptibletoabrasivewear,impactwearandcorrosionweartocausematerialslossattheserviceconditionofthewetmilling.Aftermore
6、thanhalfacenturyofdevelopment,thegrindingballsareproducedbycasting,forgingandrollingtechniques.Inthisstudy,themicrostructures,mechanicalpropertiesandcorrosionwearperformancesofsixkindsofballs,includingcarbidicaustemperedductileiron(CADI)grindingball,sodiumsilicate
7、quenchingductilecastirongrindingball,oilquenchingductilecastirongrindingball,highchromegrindingball,forgedsteelgrindingballandtherollingball,weresystematicallyinvestigated.Simultaneously,theeffectofNbcontentonthecorrosionwearpropertiesoftheCADIwasalsoinvestigated.
8、Thestaticimmersion,electrochemical,erosiveandimpactcorrosionweartestsatthepHvalue3,5,7,9,11conditionswerecarriedout.Andtheeffectofcorrosionmediaonthecor
