金屬絲增韌耐熔鋅腐蝕合金的研究制備及應(yīng)用.pdf

1、由于陶瓷鋅鍋內(nèi)加熱技術(shù)具有加熱效率高、節(jié)約能耗、鋅鍋使用壽命長(zhǎng)和維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)鐵鍋外加熱方式的許多弊端，該技術(shù)正在熱鍍鋅生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛推廣。解決熱鍍鋅內(nèi)加熱技術(shù)的關(guān)鍵是加熱器的外套管材料，要求材料既要耐高溫熔鋅腐蝕，又要滿足一定的力學(xué)性能。本課題采用Fe-B 耐熔鋅腐蝕合金作為內(nèi)加熱器的外套管材料，目前該材料的耐蝕性能明顯提高,但是力學(xué)性能比較差，經(jīng)常在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命而突然失效，因此通過在耐熔鋅合金中添加金屬絲網(wǎng)來增加

2、材料的韌性。本文主要研究了金屬絲增韌機(jī)理本文首先利用軟件模擬實(shí)際工況內(nèi)加熱器的應(yīng)力分布，分析斷裂原因，然后用離心鑄造的成型方法制成內(nèi)加熱器，分析材料的腐蝕性能和力學(xué)性能，為實(shí)現(xiàn)金屬基復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化奠定理論基礎(chǔ)。 本課題首先利用模擬軟件I-DEAS 內(nèi)熱器，分析應(yīng)力分布圖發(fā)現(xiàn)斷裂原因?yàn)閼?yīng)力分布不均導(dǎo)致的局部應(yīng)力過度集中；然后研究試樣的制備工藝，分析比較后，試驗(yàn)采用離心鑄造工藝，澆鑄溫度最佳值為1280～1350 ℃，轉(zhuǎn)速為140

3、0 r/ min。 本課題主要研究了絲網(wǎng)韌化后的材料的抗彎、沖擊和耐蝕性等。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)金屬絲網(wǎng)加入后，材料的抗沖擊性能和抗彎性能有很大提高，抗沖擊性能可提高50％，抗彎性能最高可提高3 倍；耐熔鋅復(fù)合材料在鋅液中的腐蝕是擴(kuò)散反應(yīng)，優(yōu)先腐蝕耐蝕性較差的α(Fe)，而且受溫度和材料的添加成分的影響比較大。通過比較失重法和深度法兩種耐腐蝕性檢測(cè)方法，對(duì)于金屬絲增韌耐熔鋅復(fù)合材料失重法更為精確。600℃時(shí)腐蝕速率為12.168 g/m2·