SiC/钢基表面复合材料冲蚀磨损性能研究

摘要

本文针对浆料冲蚀磨损的实际工况,在总结现有浆料冲蚀磨损试验机优缺点及制造成本的基础上,综合运用机械设计制造、流体力学原理及水工原理等知识,研制了一台造价低廉、操作方便,可用于浆料冲蚀磨损试验的浆料冲蚀磨损试验机.测试表明,该试验机供浆稳定,材料冲蚀磨损数据重现性好,是较为可靠的研究浆料冲蚀磨损的试验装置,适合于耐磨材料对比选择以及浆料冲蚀磨损机理的研究. 在自制的浆料冲蚀磨损试验机上研究了SiC/钢基表面复合材料的冲蚀磨损性能.冲蚀磨损性能测试结果表明:复合材料的冲蚀磨损率在小于45°的低角度冲蚀磨损时较小,而冲蚀角度大于45°后则明显增大.其低角度冲蚀磨损机理为浆料中石英砂粒子对材料表面的切削和犁削作用.复合材料中SiC颗粒的存在有效地阻挡了冲蚀浆料中石英砂粒子的冲蚀速度和能量,由此使复合材料的相对冲蚀磨损耐磨性在45°角冲蚀时达到最大值,为Q235钢的4.03倍.冲击角度大于45°后,复合材料的冲蚀磨损机理转变为冲击断裂和切削.基体对SiC颗粒的

目录

文摘

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1绪论

1.1选题背景

1.2冲蚀磨损理论的研究现状及影响因素

1.2.1冲蚀磨损理论的研究现状

1.2.2冲蚀磨损特点和规律

1.2.3冲蚀磨损的影响因素

1.3冲蚀磨损试验设备的研究现状

1.3.1管流式试验装置

1.3.2喷射式试验装置

1.3.3旋转式试验装置

1.4冲蚀磨损工况下使用材质的研究现状

1.5颗粒增强金属基耐磨复合材料研究现状和应用前景

1.5.1颗粒增强金属基复合材料研究现状

1.5.2颗粒增强金属基复合材料应用前景

1.6课题的研究目的及内容

1.6.1课题的研究目的

1.6.2课题的研究内容

2冲蚀磨损试验机的设计制造及性能考核

2.1冲蚀磨损试验机的设计制造

2.2冲蚀磨损试验机的结构设计和工作原理

2.2.1冲蚀磨损试验机的结构设计

2.2.2冲蚀磨损试验机的工作原理

2.2.3冲蚀磨损试验机的操作方法

2.3冲蚀磨损试验机的性能考核

2.3.1浆料流量和浆料浓度的稳定性

2.3.2冲蚀磨损试验数据的重现性

2.3.3冲蚀磨损率随冲蚀时间的变化

2.3.4冲蚀磨损率随冲蚀角度的变化

2.4本章小结

3试样制备及试验方法

3.1试样制备

3.1.1 SiC/钢基表面复合材料的制备

3.1.2 SiC钢基表面复合材料组织及性能分析

3.1.3冲蚀磨损试样的制备

3.2试验方法及试验所用设备

3.2.1试验方法

3.2.2试验设备

3.3测量与评价方法

3.3.1失重法

3.3.2扫描电镜分析

4 SiC/钢基表面复合材料冲蚀磨损性能研究

4.1不同冲蚀角度下复合材料冲蚀磨损性能

4.1.1冲蚀磨损试验条件

4.1.2冲蚀磨损试验结果

4.1.3试验结果分析

4.2不同石英砂粒度下复合材料冲蚀磨损性能

4.2.1冲蚀磨损试验条件

4.2.2冲蚀磨损试验结果

4.2.3试验结果分析

4.3不同SiC粒度下复合材料冲蚀磨损性能

4.3.1冲蚀磨损试验条件

4.3.2冲蚀磨损试验结果

4.3.3试验结果分析

4.4本章小结

5结论与展望

5.1主要结论

5.2今后工作展望

致谢

参考文献

附录攻读硕士期间论文发表及获奖情况