鑄鋼表面滲層摩擦性能的研究.pdf

1、導(dǎo)衛(wèi)板是鋼材軋制生產(chǎn)線上重要的輔助裝置，它主要用于誘導(dǎo)、夾持軋件(鋼絲)順利通過(guò)，在實(shí)際生產(chǎn)中，導(dǎo)衛(wèi)板的磨損破壞非常嚴(yán)重，因此導(dǎo)衛(wèi)板材料的創(chuàng)新以及改良顯得十分必要，本論文以導(dǎo)衛(wèi)板應(yīng)用為背景，采用負(fù)壓鑄滲工藝在ZG45表面制備了一層耐磨、耐高溫氧化的鎳基滲層和ZrO2/Ni復(fù)合滲層。
　　 采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、EPMA、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、瑞士產(chǎn)THT高溫摩擦試驗(yàn)機(jī)、MM-200常溫摩擦試驗(yàn)機(jī)等工具對(duì)滲層的相結(jié)

2、構(gòu)、硬度、常溫和高溫耐磨性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：
　　 鎳基合金滲層的相組成主要為Ni-Cr-Fe，Cr-Ni，F(xiàn)eNi，Ni B，鎳基滲層從滲層到基體的顯微硬度呈梯度分布，滲層的最高硬度出現(xiàn)在亞表層，達(dá)到548HV，以滲層與GCr15做配副，對(duì)滲層的常溫摩擦磨損性能進(jìn)行了研究，滲層的體積磨損率較之基體的體積磨損率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)(載荷為250N時(shí)基體的磨損率為4.99×10-4mm3/m，鎳基滲層磨損率為9.6×10-5mm3/

3、m)。用掃描電鏡對(duì)磨損形貌進(jìn)行觀察，分析滲層的磨損機(jī)制可知滲層的磨損機(jī)制主要是氧化，轉(zhuǎn)移和粘著；以滲層與Si3N4做配副研究滲層的高溫摩擦性能，結(jié)果表明，滲層的磨損率并不是隨著溫度的升高而增加，原因是在高溫環(huán)境下金屬與氧反應(yīng)生成氧化膜參與了磨損過(guò)程改變了磨損性質(zhì)。
　　 ZrO2/Ni復(fù)合滲層的相為ZrO2，Cr2B，NiB，NiFe以滲層與GCr15做配副，對(duì)滲層的常溫滑動(dòng)摩擦進(jìn)行了研究，復(fù)合滲層的體積磨損率與鎳基滲層的體積磨

4、損率在一個(gè)數(shù)量級(jí)(載荷為250N時(shí)鎳基滲層的磨損率為9.6×10-5mm3/m而復(fù)合滲層磨損率為2.3×10-5mm3/m)，較之基體的體積磨損率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。以復(fù)合滲層與Si3N4做配副研究滲層的高溫摩擦性能得出：10％ZrO2滲層在高溫450℃的磨損體積為2.2×10-5mm3幾乎是室溫是磨損體積1.32×10-5mm3的2倍；15％ZrO2滲層在室溫時(shí)的磨損體積為0.81×10-5 mm3。150℃時(shí)的磨損體積為1.57×10

5、-5mm3，300℃時(shí)磨損體積為1.69×10-5mm3，450℃時(shí)的磨損體積為1.57×10-5 mm3各個(gè)溫度的磨損體積相差不是很大，只是有略微的變化?？傊?，在不同的溫度下15％ZrO2滲層的耐磨性要優(yōu)于10％ZrO2滲層的耐磨性
　　 高溫摩擦?xí)r摩擦系數(shù)隨溫度的升高而降低(鎳基滲層在室溫是0.78升溫到450是變?yōu)?.35；15％ZrO2滲層在室溫的摩擦系數(shù)為0.69、150℃時(shí)的摩擦系數(shù)為0.67、300℃時(shí)摩擦系數(shù)為0