建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究

在极端环境下建筑外墙钢板涂层的耐久性与可靠性备受考验,尤其面对风雨侵蚀、沙尘侵袭、温度波动时,表面涂层易受损。为提升防护性能,在钢板表面制备环氧树脂涂层,开展建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究。在不同法向载荷(25、50、75 N)下,测试钢板涂层的冲击磨料磨损特性。结果表明:在法向载荷为25 N时,涂层具有优异的耐磨性,接触应力较高,磨损深度有限,微观结构良好,当面对冲击磨料磨损时,其磨损量相对较低;随法向载荷增至50~75 N时,涂层磨损显著加剧,可承受的接触应力下降,磨损深度增加,微观形貌受损严重,尤其受到冲击磨料磨损时,磨损尤为突出,涂层脱落明显加剧。

BEHAVIOURS OF AUSTEN1TE UNDER IMPACT ABRASION

The role of austenite in impact-abrasion process was studied on the basis of the impact-abrasion test results of a newly developed austenite-bainitic ferrite dual-phase abrasion-resistant steel with high strength,high toughness and high strain-hardening ability. It is found that the morphology,distribution and mechanical stability,rather than the volume fraction,of austenite govern the impact abrasion behaviour.Only the appropriate amount of fine and evenly dispersed austenite with adequate mechanical stability in high strength matrices,contribute effectively to the irnpact-abrasion resistance of the materials.While large quantity of coarse austenite with poor mechanical stability,especially when it acted as a continuous matrix of the material,is extremely detrimental to impact-abrasion resistance.

ZrO_(2)增韧Al_(2)O_(3)陶瓷颗粒对增强高铬铸铁基复合材料冲击磨料性能影响

传统的耐磨钢铁材料难以满足现代矿山装备对关键耐磨部件的需求,陶瓷颗粒增强钢铁基耐磨复合材料成为最具良好应用前景的耐磨材料之一。通过预烧结获得不同体积分数及不同颗粒大小的陶瓷预制体,结合铸渗法制备出氧化锆(ZrO_(2))增韧氧化铝(Al_(2)O_(3))陶瓷颗粒增强高铬铸铁(HCCI)基复合材料。结果表明:随着ZTA(ZrO_(2)增韧Al_(2)O_(3))颗粒体积分数(25%~45%)的增加,ZTA颗粒等效直径(1.7,1.2,0.4 mm)减小,复合材料抗冲击磨损性能随之提高,以颗粒体积分数为45%、等效粒径为0.4 mm时最佳。ZTA p/HCCI复合材料的主要磨损特征是磨损面发生微切削,其主要磨损机制是磨料磨损。

两种碳含量Q-P马氏体钢冲击磨损行为研究

高强韧、低成本淬火-分配(Q-P)马氏体钢有望成为新一代抗冲击磨料磨损材料.碳元素是影响Q-P马氏体钢强度和韧性的重要合金元素,但其对Q-P马氏体钢抗冲击磨料磨损性能的影响仍不清楚.本文中对比研究了碳质量分数为0.3%和0.4%两种Q-P马氏体钢的冲击磨料磨损行为.研究表明,冲击磨料磨损过程中,磨痕亚表层形变层内发生板条组织纳米化、残余奥氏体向马氏体转变等行为,这导致疲劳裂纹形变层/基体层界面萌生.当碳质量分数由0.3%增加至0.4%时,碳化物从Q-P马氏体钢基体中析出,这加剧疲劳裂纹的萌生及扩展,最终导致Q-P马氏体钢的抗冲击磨料磨损性能降低约7%.

钴的脱除工艺对聚晶金刚石复合片性能的影响

聚晶金刚石复合片(PDC)是一种用于油气钻采、矿物开采的超硬复合材料,需要通过脱除金刚石层中的钴来提高耐磨性和抗冲击性能。本文以盐酸、硫酸和路易斯酸(FeCl3)作为脱钴试剂,使用加压化学沉淀法对金刚石复合片进行脱钴,研究脱钴试剂的原料配比、脱钴反应压力、脱钴反应时间对金刚石复合片脱钴效率及性能的影响。结果表明,使用加压化学沉淀法可以高效脱除PDC中的钴。将1片PDC和60 mL脱钴试剂进行反应,脱钴试剂中HCl浓度为6 mol/L,硫酸加入量为60 mL/L、路易斯酸加入量为50 g/L,反应温度为160℃,反应压力控制在0.8 MPa为最优脱钴工艺条件,反应时间72 h,脱钴深度可达580μm,达到了1.2 mm金刚石复合片脱钴要求(脱钴深度>0.5 mm)。使用加压化学沉淀法比常规酸浸出法脱钴效率更高,脱钴后金刚石复合片耐磨性更高,抗冲击韧性更好。

变质高碳硼钢的冲击磨料磨损行为研究

对高碳硼钢进行稀土变质处理,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了变质高碳硼钢的冲击磨料磨损性能,并与高铬铸铁(Cr26)进行了比较。结果表明,适量稀土元素的加入,能有效提高高碳硼钢的耐磨性和冲击韧度;冲击功为2.0J时,变质高碳硼钢的耐磨性不如高铬铸铁,冲击功为2.5J时,变质高碳硼钢的耐磨性相当于高铬铸铁(Cr26);在磨损过程中,高碳硼钢的冲击磨损机制主要是塑性变形及疲劳剥落,切削所占的比例较小。

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为。结果表明,冲击功为0．5 J和1．0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较南的超高锰钢耐磨性南于普通Mn13;冲击功为2．0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1．21倍,磨面硬度较高。超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错扣变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割。依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好。

耐磨料磨损材料数据库系统构成及实现

以磨料磨损工作系统(AWWS)为基础,采用Delphi软件建立了耐磨料磨损材料数据库系统(AWRMDS).通过AWRMDS,实现对耐磨料磨损材料的信息存储、管理、查询等功能,从而采用定量关系进行选材,为生产工艺提供辅助依据.

冲击磨损下团球状共晶体奥-贝钢磨损表面层组织的变化

采用ＭＬＤ－１０型磨损试验机、扫描电镜和透射电镜等研究了冲击磨损条件下团球状共晶体奥－贝钢磨损表面组织的变化．结果表明：奥－贝钢的冲击磨损表层中存在非晶态组织和纳米级晶粒；磨损亚表层中存在大量位错马氏体和形变贝氏体组织；奥－贝钢从亚表层到磨损表面方向的硬度逐渐增加，具有梯度分布特征，能够有效抵抗磨料的冲击和凿削作用，同时磨损亚表层中的位错、形变马氏体和贝氏体组织具有很好的强韧性匹配，可抑制高冲击下微裂纹的形成，因此奥－贝钢的抗磨料磨损性能良好．

硼含量对超高锰钢组织和性能的影响

在超高锰钢中加入不同含量的硼(0.0015%～0.0060%),随着硼含量的增加,在热处理后金相组织中晶界碳化物相应减少,晶内碳化物以粒状和团块状分布;硬度在213～221 HB变化;冲击韧性先升高后降低,最高值为αk=191J/cm2,最低值为αk=165J/cm2。在低冲击应力磨料磨损条件下,随硼含量的增加磨损表面形貌SEM照片切痕变浅,凿坑减少。结果表明,超高锰钢中加入0.003%左右的硼,其综合性能较好。

抗冲击耐磨损堆焊材料的耐磨行为

为研究高性能的抗冲击耐磨损堆焊材料,在大量实验的基础上,成功研制出了综合性能优良的抗冲击耐磨损堆焊材料——焊条TKCE50.经过对制备的试样分别进行多次冲击磨损试验,并与D256焊条进行对比试验,分析试样的硬度和磨损失重变化,结果表明,此种堆焊材料具有焊接工艺性好、堆焊层组织加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点.通过对该堆焊材料堆焊层的加工硬化和磨损性能及其机理的试验研究,探讨了该种堆焊材料的加工硬化及耐磨机理.

半固态过共晶高铬铸铁的冲击及磨损性能研究

通过倾斜冷却体法制备了组织中初生碳化物明显细化的半固态过共晶高铬铸铁,其冲击韧性值较常规过共晶高铬铸铁试样提高了大约1倍以上;以常规亚共晶高铬铸铁为标样进行三体磨料磨损试验,结果表明半固态过共晶高铬铸铁与常规过共晶高铬铸铁的相对耐磨性分别比亚共晶高铬铸铁提高了32%和49%.对半固态过共晶高铬铸铁试样的微观分析表明,组织中存在大量的缩松,这对于半固态高铬铸铁韧性、硬度及耐磨性的提高产生了不利的影响,减少或消除缩松对于进一步提高半固态过共晶高铬铸铁的性能具有重要意义.

奥氏体在冲击磨料磨损过程中的作用

本文在新型高强韧性奥氏体-贝氏铁素体高碳低合金钢冲击磨料磨损试验结果基础上,讨论了奥氏体在冲击磨损过程中的作用。发现只有在具有一定韧性的高强度基体组织中一定量高度分散分布的稳定性较高的奥氏体,才对抗冲击磨损有利,而组织中大量粗大的机械稳定性较低的奥氏体,尤其是作为连续基体存在时,对冲击磨损抗力极为有害。

工艺参数对NM500耐磨钢力学性能和三体冲击磨损性能的影响

对一种含0.27%C的工程机械用低合金高强度耐磨钢NM500进行轧制及两相区热处理试验,研究了普通高温轧制+空冷、高温控制轧制+空冷、高温控制轧制+层流冷却以及低温控制轧制+层流冷却工艺参数对实验钢两相区热处理后力学性能和三体冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,轧制及轧后冷却工艺参数对试验钢两相区热处理后的性能影响较大,低温控制轧制+层流冷却较好的细化了原始铁素体晶粒,在经过适当的两相区热处理后得到保留,有利于提高实验钢的低温冲击韧性和耐磨性能。

新型烧结高铬铸铁的冲击磨粒磨损性能

本文对比研究了烧结、铸造亚共晶高铬铸铁和TM52钢结硬质合金在不同冲击功条件下的抗冲击磨粒磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析磨损表面磨损形式及亚表层的微裂纹发展,开展磨损机制的分析探讨。结果表明,采用液相烧结技术制备的高铬铸铁具有优异的抗冲击磨粒磨损性能。烧结高铬铸铁在中、低冲击功条件下耐磨性能均明显优于TM52(4~10倍),在中、高冲击功工况下的耐磨性能相比铸造高铬铸铁提高10倍以上。烧结高铬铸铁的磨损机制主要是显微切削,当冲击功高时还会发生疲劳剥落磨损和脆性碎裂。烧结高铬铸铁中的短杆状M_7C_3型碳化物对金属基体的割裂和应力集中较小,而马氏体为主的基体具有高强韧性,能够有力地支撑和保持其中的碳化物均匀分散,阻滞微裂纹的萌生和扩展。

闸室墙混凝土的耐撞磨试验

参照洛杉矶磨耗法进行闸室墙混凝土耐撞磨性能的测定和评价。进行了闸室墙混凝土耐撞磨性能、抗冲击性能和抗冲磨性能的研究,得到混凝土撞磨质量损失率和抗压强度的关系曲线。试验结果表明:参照洛杉矶磨耗法测定和评价混凝土的耐撞磨性能科学合理,经济实用;混凝土的耐撞磨性能和抗冲击性能、抗冲磨性能具有较好的一致性;抗压强度越大,混凝土耐撞磨性能越好,可以通过混凝土抗压强度推算其撞磨质量损失率,为船闸混凝土耐撞磨性能的预测提供了参考依据。

泥沙磨损试验换位测试法研究

从减少泥沙磨损试验测试误差出发提出了换位测试法 .比较研究了几种测试方法对泥沙磨损试验精度的影响 .结果表明 :换位测试法对减小参比试样的实验历程差异及试验误差有显著作用 ;与单试样直接测试法及单试样换位测试法相比 ,双试样换位测试法由于对实验历程的均分作用最大 ,其相对误差最低 (<5 % ) ,是一种具有较高精度的磨损试验测试方法 .

工程结构抗爆技术的研究现状

由于恐怖袭击活动越来越频繁,爆炸对生命和财产造成的危害极其严重,所以国内外学者进行了大量关于爆炸的试验和分析.在总结国内外大量关于抗爆研究文献的基础上,阐述了建筑结构常用的抗爆方法.主要从材料和结构形式两方面进行了说明.文中介绍了几种防爆结构的分析方法,包括能量分析方法、有限元分析方法以及反应谱分析方法,分析了抗爆研究的难点和方向.这对了解和掌握防爆的基本方法和研究现状,进行建筑结构防爆的深入研究具有指导意义.

WC的质量分数对喷熔层耐磨性能的影响

在自熔性合金粉末Ni60中机械混合不同质量分数的WC进行火焰喷熔,通过喷熔工艺性能试验、喷熔层宏观硬度测试、喷熔层低应力磨粒磨损试验、喷熔层冲击磨粒磨损试验和显微组织分析,研究了w(WC)对喷焊层耐磨性能的影响。试验证明:随着合金粉中w(WC)的增大,喷焊工艺性能变差,但当w(WC)低于50%时,WC的加入对喷焊工艺性能影响不很明显,喷熔层硬度变化不大,喷熔层低应力磨粒磨损性能随w(WC)的增大而提高;当w(WC)大于50%时,WC的加入使喷熔工艺性能变得极差,喷熔层的硬度和耐低应力磨粒磨损性能降低。由于WC硬而脆的性能和在喷熔层显微组织中起分割基体的作用,喷熔层耐冲击磨粒磨损性能随w(WC)的增大而降低。

过共晶高铬铸铁触变压射成形铸件组织及冲击磨料磨损行为

将过共晶高铬铸铁常规砂型铸造坯料与过流冷却处理半固态坯料进行触变压射成形,研究其铸件冲击磨料磨损行为。结果表明,常规铸态坯料由于粗大杆状碳化物大大降低了浆料的流动性,触变铸件表面粗糙,内部缩孔等缺陷明显,粗大杆状初生碳化物严重割裂基体,磨损过程中外力作用下破碎脱落,抗磨损能力大大降低。过流冷却坯料中初生碳化物细小,触变成形过程中浆料流动性好,铸件表面光滑,内部缺陷少,初生碳化物和共晶碳化物都很细密,碳化物对基体的割裂作用小,弥散碳化物的有效支撑作用得到充分体现,表面磨损均匀,磨损性能显著提高。