液态锌环境下耐腐蚀及抗腐蚀磨损覆层的研究

摘要

液态锌环境中工作的工程材料可能以腐蚀、腐蚀磨损等失效方式而破坏.常用的铁、镍、钛、铜、铝及其合金等工程材料在液态锌中的腐蚀速率大于3mm/年,无法满足液态锌环境下承受腐蚀磨损的工程构件的要求.采用膏剂法硼钒共渗,通过正交实验,经金相分析及显微硬度测试,确定最佳膏剂配方和最佳共渗工艺,得到连续致密,与基体结合较为紧密的渗层组织.所获覆层具有较高的硬度值,耐磨性好,且具有优良的耐液态锌腐蚀性能.钢铁材料在液态锌环境中的腐蚀磨损主要是由于铁锌腐蚀产物形成磨料微粒而造成摩擦副的磨损.这种磨料微粒的硬度H<,a>>HV270,提高摩擦副的表面硬度及防止腐蚀产物的生成均可降低液态锌中钢铁材料的腐蚀磨损速率.经硼钒共渗处理后得到的H<,13>钢表面的硼化物覆层具有极高的硬度和高度的化学稳定性,不与液态锌发生反应,该覆层与H<,13>基体均耐液态锌腐蚀,且与铁锌腐蚀产物都构成软磨料磨损.选用H<,13>钢制造的经表面覆层处理后的带钢热镀锌沉没辊轴承具有优良的抗液态锌腐蚀磨损性能,有较高的使用价值.

目录

文摘

英文文摘

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引 言

1文献综述

1.1问题的提出

1.2耐液态锌腐蚀材料的发展与研究现状

1.2.1材料的耐液态锌腐蚀性能

1.2.2改善材料的耐液态锌腐蚀性能的方法

1.2.3渗硼法解决耐液态锌腐蚀问题的应用

1.3本研究工作的内容、目的及意义

2实验方法与步骤

2.1实验材料与设备

2.1.1膏剂

2.1.2其它实验材料

2.1.3实验设备

2.2配方及工艺的选择

2.3具体实验步骤

3实验结果与分析

3.1最佳膏剂配方及工艺的确定

3.1.1渗层厚度及组织特征

3.1.2最佳膏剂配方的确定

3.1.3最佳温度及保温时间的确定

3.1.4不同基体对渗层性能的影响

3.2静态腐蚀实验

3.3腐蚀磨损实验

4膏剂法渗硼机理

4.1渗硼的主要反应方程式

4.2钒的作用机理

4.3稀土的作用机理

4.4共渗层的组织形态及结构

5液态锌环境中金属材料的腐蚀及腐蚀磨损机理

5.1液态锌环境中金属材料的腐蚀机理

5.2液态锌环境中金属材料的腐蚀磨损机理

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢