水轮机过流部件材料的冲蚀磨损腐蚀及其交互作用

通过对含沙水域水电站水轮机过流部件的4种典型材料(55钢、20SiMn、1Cr18Ni9Ti和0Cr13Ni5Mo)在冲蚀磨损过程中的电化学腐蚀及冲蚀磨损性能研究,区分出纯磨损、纯腐蚀、磨损对腐蚀的促进分量及腐蚀对磨损的促进分量在材料失效过程中各自所占的比例,考查了试验材料的冲蚀磨损特性以及磨损与腐蚀间的交互作用,分析了失效机制,结果表明:材料的冲蚀磨损质量损失率随冲蚀速度和浆料含沙量的增加而增大;冲蚀角在0°～45°范围内变化时,冲蚀磨损质量损失率随冲蚀角增大而增大,当冲蚀角超过45°后,质量损失率随冲蚀角增大而减小;在多泥沙冲蚀磨损条件下,材料纯磨损的质量损失占总质量损失的62%～92%,是材料破坏的主要方式,腐蚀是次要的;磨损对腐蚀的促进作用随冲蚀强度的增大而加强,其对材料流失的作用不可忽视.     

1Cr13不锈钢微动腐蚀中腐蚀与磨损交互作用

利用自制的微动腐蚀系统研究１Ｃｒ１３在ＮａＣｌ溶液中腐蚀与磨损的交互作用。实验发现阴极保护不能完全抑制１Ｃｒ１３在质量分数为３．５％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀,同时又考虑到液体润滑作用与交互作用对微动腐蚀质量损失的影响效果相反,应该将其区分开来,建议用一种新的数学模型来定量化评价交互作用。     

脉冲Ni-P非晶态镀层腐蚀磨损行为的研究

运用旋转式腐蚀磨损试验装置测定了脉冲化学沉积获得的镍磷非晶态镀层在掺有ＳｉＣ颗粒的柠檬酸腐蚀液中的腐蚀磨损行为及规律。讨论了施镀温度对镀层成分、结构和抗腐蚀磨损行为的影响。结果表明：较高的磷含量及较强的钝化膜修复能力使得脉冲化学镀镀层的腐蚀磨损性能优于化学镀的镀层。就腐蚀磨损性能而论，在酸性镀液中脉冲化学镀的施镀温度可降到５０℃，镀层仍保持优良性能和非晶态结构。     

水电工程中不锈钢材料冲蚀磨损与腐蚀的交互作用

通过水轮机目前应用较多的不锈钢材料在冲蚀磨损过程中电化学腐蚀及抗冲蚀磨损性能的研究，区分出了纯磨损、纯腐蚀、磨损对腐蚀的促进分量，及其腐蚀对磨损的促进分量等在材料失效过程中各占的比例。考察了试验材料的抗冲蚀磨损特性及其磨损与腐蚀间的交互作用，并对其失效机制进行了探索性分析。结果表明：在不同的冲蚀速度下，0Cr13Ni5Mo不锈钢的冲蚀磨损失重率小于1Cr18Ni9Ti不锈钢材料；试验材料在冲蚀磨损总失重率中，纯磨损率是占主要的；随着冲蚀速度的增加，磨损对腐蚀的促进作用也增加，同时也加强了腐蚀对磨损的促进作用。     

镍基激光熔覆层腐蚀磨损交互作用

采用CO2激光器在5Cr21Mn9Ni4N不锈钢表面制备了含CeO2的镍基激光熔覆层,并对不同成分的激光熔覆层进行动态腐蚀试验、动态磨损试验和腐蚀磨损双重影响试验.分析讨论CeO2、冲击速度、硫酸介质浓度和石英砂浆对镍基激光熔覆层动态腐蚀速率、动态磨损速率和腐蚀磨损速率作用的影响.在腐蚀磨损中,腐蚀和磨损共同作用、相互增强,熔覆层的抗腐蚀磨损作用的性能与熔覆层的耐磨性、耐蚀性的综合性能相关.     

不锈钢与高碳钢的冲刷腐蚀磨损试验研究

利用自行研制的液固两相流冲刷腐蚀磨损试验机,对具有良好耐腐蚀性能的1Cr18Ni9Ti(18-8)不锈钢及耐磨性较好的高碳钢(T8)的耐冲刷腐蚀磨损行为进行了深入研究.试验机配有电化学测试系统,可有效分离液固两相流冲刷腐蚀磨损工况下的各损伤分量,如纯磨损分量、纯腐蚀分量以及腐蚀与磨损的交互作用,便于深入研究冲刷腐蚀磨损工况下材料的损伤行为.研究结果表明:在此试验条件下,材料的耐腐蚀性能居主导地位,改变冲刷腐蚀条件尽管使各损伤分量的相对比例有所改变,但耐蚀性较好的18 8不锈钢总具有较低的损伤;18-8不锈钢和T8钢的冲刷腐蚀磨损率在冲蚀角度为45°时均出现极大值,主要原因为材料在此角度下的磨损达到最大值,并且由此产生的交互作用也达到最大值,因此在这一角度使用的材料应注重提高其耐磨性.     

衬板用钢在石英砂介质中的冲击腐蚀磨损行为

利用改造的MLD-10型冲击腐蚀磨损模拟试验机,研究了3种矿山湿式磨机衬板钢在石英砂酸性介质中的冲击腐蚀磨损行为。研究表明,在同样的模拟工况条件下,新研究开发的低碳高合金钢比高锰钢、中碳合金钢具有更佳的耐冲击腐蚀磨损性能,随着时间的延长,低碳高合金钢的优越性越明显。并通过对试样表面磨损形貌的观察分析,发现低碳高合金钢以冲击磨损为主,高锰钢以冲蚀为主,而中碳合金钢则是严重的冲蚀磨损。     

氧化铝粒子的冲蚀速度对高锰钢磨损特性影响的研究

通过对高锰钢的磨损表面形貌、磨屑形貌和表面硬度的分析,研究了氧化铝粒子的冲蚀速度对高锰钢的磨损特性的影响．结果表明：在氧化铝粒子不同速度的冲蚀下,高锰钢仍具有典型延性材料的冲蚀磨损特性．高锰钢的磨损过程分为两个阶段：初始阶段和稳定阶段．同一速度下初始阶段的磨损率高于稳定阶段的磨损率．随氧化铝粒子冲蚀速度的提高,在高锰钢的冲蚀磨损过程中出现稳定阶段所对应的粒子质量逐渐减少,初始阶段和稳定阶段的磨损率都增加,表面硬化层的厚度和应变诱发马氏体的分数有所增加．     

合金对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损机理的影响

文章研究了两种低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损行为,通过观察磨损表面形貌和亚表层裂纹, 探讨了合金对低碳高合金钢磨损机理的影响.结果表明,在相同的冲击功下,低镍低碳高合金钢磨损失重略高于高镍低碳高合金钢,两者的冲击腐蚀磨损机理在同一时间段也不尽相同.     

高锰钢冲击磨料磨损特性的研究

本文对高锰钢在不同冲击载荷下的加工硬化规律和其磨料磨损特性作了系统的试验研究，并找出了加工硬化值与耐磨性间的对应关系，指出高锰钢以其加工硬化值大于ＨＲＣ５４的工况为其适宜工况。     

G105钢及其化学镀Ni—P合金的化学腐蚀磨损

研究了无润滑磨损条件下，G105钢及其化学镀Ni—P合金在空气和氮气中的化学腐蚀磨损行为．结果表明，两种材料的磨损速度随载荷、滑动速度增大而增大，磨擦系数随之降低．气体介质中的氧含量对G105钢影响较大．在无润滑磨损条件下，化学镀Ni—P合金不适合作为G105钢抵抗化学腐蚀磨损的表面改性镀层．     

Mn13Cr2高锰钢冲击磨损机制的研究

采用冲击磨料磨损试验机、扫描电镜等仪器设备,通过模拟高锰钢零件的实际工况条件,研究不同冲击功条件下材料的磨损规律以及磨损机理.研究结果表明:将高锰钢加热到650℃保温2h,再加热到1 080℃保温2h,然后淬火处理,其晶粒明显细化;高锰钢的临界冲击功为2J/mm2,高锰钢在超过临界冲击功的条件下使用时才能充分发挥其加工硬化作用;高锰钢冲击磨损过程中主要存在切削磨损和凿削磨损两个磨损机制;冲击磨损试验后高锰钢晶粒内出现了大量的滑移带,滑移带密度随着冲击功的增加而增大,在2J/mm2时,甚至出现了交滑移现象.     

回火温度对高锰钢耐磨性能的影响

为进一步研究动态应变时效 (DSA)强化在高锰钢的加工硬化过程中对其耐磨性能的影响 ,将合金高锰钢和普通高锰钢进行不同温度的回火处理 ,并对其组织、结构、电阻及耐磨性能进行分析。结果发现合金高锰钢中的强碳化物形成元素Cr有效地扩大了C -Mn有序原子对团簇微区 ,且这些有序的原子对团簇微区对提高高锰钢的耐磨性能有重要作用     

高锰钢强化机理综述

本文分析了高锰钢ZGMnl3加工硬化本质和γ—α＇马氏体相变特点。对高锰钢不同服役条件下强化机制进行了综述。     

合金化对高锰钢奥氏体基体强度及耐磨性的影响

对传统成分的高锰钢及经过Ｃｒ、Ｎｉ、稀土等元素合金化的高锰钢进行了组织、结构和磨损性能分析。通过对各试样的点阵参数、耐磨性、磨痕形态的对比着重讨论了使铧对高锰钢奥氏体基体抗流变行为和加工硬化能力的影响,由此阐明了用合金化手段提高高锰钢耐性应综合考虑合金化对奥氏体基体的强化作用及形不散第二相碳化物两方面的因素。     

高碳高锰钢中碳化物的形成及其变质

通过比较高碳高锰钢液淬和变质处理的组织，分析了高锰钢中碳化物的形成及其形态，指出碳化物的形成、形态和分布与冷却速度和微量元素的分布有密切关系．Ｓｉ－Ｃａ变质可以改善碳化物形态和分布，其原因是变质剂的加入，降低了微量活性元素硫在碳化物及奥氏体晶界上的分布含量．同时Ｓｔ－Ｃａ的变质也抑制了固态碳化物的针状脱溶析出，使碳化物保持了团粒状，提高了高锰钢的性能．