成分、组织及冲击功对稀土改性高锰钢冲击腐蚀磨损机理影响的研究

摘要

球磨机是广泛应用于冶金、矿山、电力、化工及建材基础工业部门的研磨设备,该设备磨损十分严重,球磨机上所使用的衬板更是该设备上的重要易损件.其中尤以湿式磨机衬板的工况条件最为恶劣,既有磨料的磨损作用,又有磨球的冲击与矿浆的腐蚀作用.本文针对这种情况,在前人开发的基础上熔炼出湿式磨机衬板用稀土改性高锰钢后,对其冲击腐蚀磨损机理进行了一定的探讨. 研究发现,锰含量的降低以及添加钼、钒、稀土微量元素对高锰钢的冲击腐蚀磨损性能有较大的影响.这些微量元素在奥氏体基体中产生第二相质点、细化晶粒,以提高其抗冲击腐蚀磨损性能.铸造了三种改性高锰钢,其稀土含量分别为0.05﹪、0.08﹪、0.1﹪.并对其进行水韧处理、沉淀强化处理.测试了试样的均匀腐蚀性能.实验所用的冲击腐蚀磨损试验机为MLD-10型冲击磨损试验机,所选用的冲击功分别为2.0J、1.2J.试样在此条件下分别冲击1h、2h、3h、4h、5h,并测试其质量损失量、表面硬度以及加工硬化层厚度.对试样表层和亚表层进行拍照,分析了试样的冲击腐蚀磨损机理.研究结果表明,不同冲击功下,相同材料的冲击腐蚀磨损机理互不相同:相同冲击功下,不同材料的冲击腐蚀磨损机理也存在很大差异,而稀土含量为0.1﹪的改性高锰钢抗冲击腐蚀磨损性能最好.

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2国外衬板材料的研究发展概况

1.3国内衬板材料的研究发展概况

1.4关于摩擦、磨损和腐蚀

1.4.1摩擦、磨损和腐蚀的研究历史和现状

1.4.2磨损机理

1.5研究背景及意义

第二章改性高锰钢试样的制备

2.1湿式球磨机衬板工况条件分析

2.2相对冲击功的确定

2.3高锰钢及其组织和性能

2.3.1高锰钢的碳—锰含量、热处理及性能

2.3.2高锰钢的加工硬化机理

2.4改性高锰钢的成分、组织、热处理工艺

2.4.1碳、锰的含量调整

2.4.2合金化

2.4.3孕育和变质

2.4.4沉淀强化

2.5改性高锰钢的制备

2.5.1成分设计

2.5.2配料

2.5.3熔炼及铸造工艺

2.5.4热处理工艺

2.6本章小结

第三章稀土元素对改性高锰钢组织和常规性能的影响

3.1引言

3.2试验方法

3.2.1成分及熔炼

3.2.2金相分析及硬度、韧性测试

3.2.3冲击腐蚀磨损试验

3.2.4腐蚀试验

3.3试验结果与分析

3.3.1稀土元素对改性高锰钢组织的影响

3.3.2稀土元素对改性高锰钢初始硬度和冲击韧性的影响

3.3.3稀土元素对改性高锰钢的冲击腐蚀磨损性能的影响

3.3.4腐蚀试验

3.4本章小结

第四章湿磨衬板用钢冲击腐蚀磨损机理分析

4.1测试设备及方法

4.2实验结果与讨论

4.2.1 2.0J冲击功条件下四种钢的冲击腐蚀磨损机理

4.2.2 1.2J冲击功条件下四种钢的冲击腐蚀磨损机理

4.2.3 1.2J和2.0J冲击功条件下四种钢的加工硬化性能

4.3本章小结

第五章全文结论

参考文献

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