新型高溫沖蝕磨損測(cè)試裝置及方法的研究.pdf

1、沖蝕磨損是材料破壞的主要磨損形式之一，約占工業(yè)生產(chǎn)中磨損破壞總數(shù)的8％，而高溫沖蝕磨損尤為嚴(yán)重。近年來(lái)采用熱噴涂涂層防護(hù)是一個(gè)研究熱點(diǎn)，但是所應(yīng)用的耐高溫磨蝕涂層的性能不夠理想，涂層性能的提高需要借助于更先進(jìn)、更科學(xué)的高溫沖蝕磨損測(cè)試裝置和方法，但是當(dāng)前適合涂層耐高溫沖蝕磨損的裝置和方法尚不完善，因此研究新型的用于測(cè)試涂層高溫沖蝕磨損性能的裝置和方法具有重要意義。 本文設(shè)計(jì)并制造了一種新型高溫沖蝕磨損測(cè)試裝置；研究了沖蝕距離、測(cè)

2、試溫度、沖蝕速度、沖蝕角度和測(cè)試時(shí)間對(duì)材料沖蝕磨損的影響；利用此裝置評(píng)價(jià)了3種試驗(yàn)涂層的耐高溫沖蝕磨損性能：設(shè)計(jì)了A系列Fe-Cr-Mo-C-B非晶合金涂層和B系列Fe-Cr-Ni-C-B鐵基陶瓷復(fù)合涂層的兩種系列的涂層，并分析了涂層的耐高溫磨損性能。 結(jié)果表明，自行研制的新型高溫沖蝕磨損測(cè)試裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，性能穩(wěn)定，所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，重現(xiàn)性良好，是一種評(píng)價(jià)材料耐高溫沖蝕磨損性能的好方法。該裝置的測(cè)試范圍：溫度

3、0～1000℃，沖蝕速度0～100m/s、沖蝕角度0～90°。 沖蝕速度、沖蝕角度、測(cè)試溫度和時(shí)間是影響沖蝕磨損的主要外在因素，應(yīng)根椐材料的實(shí)際應(yīng)用工況來(lái)確定最佳的測(cè)試參數(shù)。推薦采用以下測(cè)試參數(shù)：磨粒16目的棕剛玉砂，流速300g/min，測(cè)試溫度650℃，沖蝕距離40mm，沖蝕速度80m/s，單次沖蝕時(shí)間5分鐘，沖蝕角塑性材料30°、脆性材料90°。 利用此裝置對(duì)3種試驗(yàn)階段涂層的高溫沖蝕磨損性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在

4、不同溫度下涂層的耐沖蝕磨損性能有所不同；在同一溫度，90°沖蝕角下涂層的耐沖蝕磨性能有明顯差異，硬度較低的1＃涂層的耐沖蝕磨性能最好；而硬度較高的3＃涂層的耐沖蝕磨損性能最差。 所設(shè)計(jì)的A系列涂層中隨硅含量的增加、硼含量的減少，涂層中非晶含量先增加后減少。其中硅含量為6％、硼含量為12％的A3涂層的非晶含量最高，其硬度最高，耐磨損性也最好。B系列涂層中隨硼和碳含量的增加，涂層的硬度先增加后降低，當(dāng)硼含量為5.6％、碳含量為1.5