模拟石灰石-石膏环境的冲蚀磨损试验机设计制造及试验

摘要

根据生产和试验需要，设计制造了一台冲蚀磨损试验机。通过采用Cr18W2高铬铸铁在制造的冲蚀磨损试验机上进行冲蚀磨损试验，探索了试验材料的冲蚀磨损机理及耐酸蚀特性。研究结果表明:
　　在冲蚀磨损试验机浆料罐中采用石灰石-石膏浆料对材料进行冲蚀磨损试验，发现浆料温度易控制在52～56℃之间，pH在5.4～6.4之间，其卡盘参数为Φ130mm，试验转速600r/min，结果表明，冲蚀磨损试验机设计合理、试验性能稳定、参数易于控制，满足试验要求。
　　通过熔炼制备的碳含量为2.5％和3.3％的Cr18W2高铬铸铁，在pH为1的H2SO4溶液中进行酸蚀试验，结果表明Cr18W2高铬铸铁具有一定的抗酸蚀特性。
　　用制备的Cr18W2高铬铸铁和原叶轮用材料，在石灰石-石膏浆料中进行冲蚀磨损对比试验，探索了材料的冲蚀磨损机理。试验结果表明，同一时段内，浆料对试验材料的腐蚀性大于浆料对其的磨损性，浆料对试验材料基体中的马氏体、莱氏体等组织优先腐蚀，使失去基体支撑的碳化物裸露出来，在浆料的冲蚀磨损作用下被冲刷脱落，腐蚀加快了材料的磨损。同时，也表明高铬铸铁虽成本低，但冲蚀磨损综合性低于原叶轮用材料。
　　只考虑了C、Cr和W等主要元素制备的Cr18W2高铬铸铁，耐蚀性较差，制造脱硫浆料循环泵叶轮不够理想，可从改变C和Cr的含量，调整Cr/C比、增加Cu、Ni合金元素等方面进行改进，以提高材料在该浆料环境下的抗冲蚀磨损性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 石灰石-石膏烟气脱硫介绍

1．3 脱硫浆液循环泵

1．4 浆液循环泵材料

1．4．1 全金属泵材料

1．4．2 泵胶体+铁叶轮

1．4．3 烧结SiC材料

1．4．4 SiC树脂泵

1．5 浆液循环泵的失效

1．6 本论文的主要内容

第2章 试验材料及试验设备

2．1 试验材料的制备

2．1．1 熔炼制备设备与方法

2．1．2 热处理工艺参数与设备

2．1．3 试样加工设备

2．2 力学性能测试与组织观察

2．2．1 冲击性能测试与设备

2．2．2 硬度测试与设备

2．2．3 金相形貌观察与设备

2．3 酸蚀试验

2．4 冲蚀磨损试验

2．4．1 冲蚀磨损设备

2．4．2 冲蚀磨损试样

2．4．3 冲蚀磨损介质

2．5 试样清洗

2．6 试样的称重

2．7 微观形貌分析

2．8 本章小结

第3章 冲蚀磨损试验机的设计制造与调试

3．1 引言

3．2 设计原则与要求

3．3 设计方案

3．4 制造用材料的调查

3．5 设计制造过程

3．5．1 传动系统的设计

3．5．2 浆料系统的设计

3．5．3 调温系统的设计

3．6 试验机的安装调试

3．7 本章小结

第4章 Cr18W2高铬铸铁的冲蚀磨损试验

4．1 引言

4．2 材料的力学性能测试与组织观察

4．3 酸蚀试验

4．3．1 酸蚀试验过程与结果

4．3．2 酸蚀试验结果分析

4．4 酸性条件下的冲蚀磨损试验

4．4．1 冲蚀磨损试验过程与试验结果

4．4．2 冲蚀磨损试验结果分析

4．5 Cr18W2的改进建议

4．6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢

附件