熱浸鍍鋁球墨鑄鐵的耐蝕性能和力學(xué)性能研究.pdf

1、雖然具有良好的減震性、相對(duì)低廉的生產(chǎn)成本、優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和加工性能等特點(diǎn)，球墨鑄鐵在大氣、海水、土壤等服役環(huán)境下的耐蝕性能較差。而熱浸鍍鋁技術(shù)可以提高鋼鐵制件抗高溫氧化和耐蝕性能，在石油、化工、冶金、機(jī)械裝備等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。
　　本文研究了不同浸鍍介質(zhì)對(duì)熱浸鍍鋁球墨鑄鐵的合金層演變規(guī)律、耐腐蝕性能和機(jī)械性能的影響，分析了熱浸鍍鋁球墨鑄鐵的腐蝕機(jī)理和斷裂失效機(jī)理。
　　表面鍍層主要由Al層和Fe-Al合金層組成，合金

2、層生長過程由反應(yīng)擴(kuò)散機(jī)理控制，且近似遵循拋物線規(guī)律。浸鍍介質(zhì)為純Al和Al-1.0RE時(shí)，合金鍍層較厚，合金層/基體界面不規(guī)則，呈舌狀分叉;浸鍍介質(zhì)為Al-3.6Si和Al-3.7Si-1.0RE時(shí)，合金鍍層較薄，合金層/基體界面相對(duì)平整。
　　熱浸鍍鋁球墨鑄鐵在NaCl溶液中的腐蝕過程由四個(gè)階段構(gòu)成:鈍化膜的形成、腐蝕坑的萌生、腐蝕坑的長大以及鈍化膜的破壞。浸鍍液中加入稀土可以凈化鋁液，減少鈍化膜上的缺陷，阻止腐蝕坑的萌生，提高

3、熱浸鍍鋁球墨鑄鐵在NaCl溶液中的耐腐蝕性。
　　當(dāng)滲鋁試樣厚度為5mm時(shí)，Al和Al-1.0RE中浸鍍?cè)嚇拥膹?qiáng)度和塑性顯著降低，Al-3.6Si和Al-3.7Si-1.0RE中浸鍍?cè)嚇拥膹?qiáng)度和塑性與鐵素體基球墨鑄鐵相近;當(dāng)滲鋁試樣厚度為1mm時(shí)，熱浸鍍鋁球墨鑄鐵的強(qiáng)度和塑性出現(xiàn)不同程度降低。
　　當(dāng)合金層較厚且合金層/基體界面不規(guī)則時(shí)，合金層率先產(chǎn)生主裂紋，裂紋前端與石墨球之間鐵素體中由于應(yīng)力集中產(chǎn)生微裂紋，隨后微裂紋密度