SiC-鋼基表面復合材料沖蝕磨損性能研究.pdf

1、本文針對漿料沖蝕磨損的實際工況,在總結現有漿料沖蝕磨損試驗機優(yōu)缺點及制造成本的基礎上,綜合運用機械設計制造、流體力學原理及水工原理等知識,研制了一臺造價低廉、操作方便,可用于漿料沖蝕磨損試驗的漿料沖蝕磨損試驗機.測試表明,該試驗機供漿穩(wěn)定,材料沖蝕磨損數據重現性好,是較為可靠的研究漿料沖蝕磨損的試驗裝置,適合于耐磨材料對比選擇以及漿料沖蝕磨損機理的研究. 在自制的漿料沖蝕磨損試驗機上研究了SiC/鋼基表面復合材料的沖蝕磨損性能.

2、沖蝕磨損性能測試結果表明:復合材料的沖蝕磨損率在小于45°的低角度沖蝕磨損時較小,而沖蝕角度大于45°后則明顯增大.其低角度沖蝕磨損機理為漿料中石英砂粒子對材料表面的切削和犁削作用.復合材料中SiC顆粒的存在有效地阻擋了沖蝕漿料中石英砂粒子的沖蝕速度和能量,由此使復合材料的相對沖蝕磨損耐磨性在45°角沖蝕時達到最大值,為Q235鋼的4.03倍.沖擊角度大于45°后,復合材料的沖蝕磨損機理轉變?yōu)闆_擊斷裂和切削.基體對SiC顆粒的"支撐作用

3、"和SiC顆粒對基體的"保護作用"因SiC粒子在漿料的沖擊和切削的共同作用下部分脫落而削弱,由此造成復合材料的相對耐磨性降低.當漿料中石英砂粒子尺寸增大時,該復合材料的沖蝕磨損率增大；而增強粒子SiC的尺寸增大時,SiC/鋼基表面復合材料的沖蝕磨損耐磨性能提高. 對Q235鋼、高鉻鑄鐵、低鉻鑄鐵等對比材料的沖蝕磨損性能研究結果表明:Q235鋼的沖蝕耐磨性一般,沖蝕磨損機理為切削磨損和沖擊磨損；高鉻鑄鐵的沖蝕磨損率隨沖蝕角度的增大