冲击功对湿磨衬板用钢在腐蚀条件下冲击磨损性能与机理影响的研究

论文摘要

衬板和磨球是冶金矿山用耐磨材料中消耗最大的一类金属材料,每年都给社会造成了巨大的经济损失,如何降低这类损失,是一项重大的课题。在此背景下,低碳高合金钢的研制应运而生。但如何才能使其在实际应用中具有优良的性能,则必须对其磨损机理进行深入的研究,这就是本课题所要解决的主要问题。 在此次研究中,首先对低碳高合金钢的设计理论进行了阐述,然后根据湿式磨机衬板的实际使用情况设定了实验室中材料的试验条件;最后,根据所得到的模拟工况条件,在改进的M—10型冲击磨损试验机上对低碳高合金钢的性能进行了测试,作为比较,同时也测试了高锰钢的冲击腐蚀磨损性能。结果表明,在相同的试验条件下,低碳高合金钢同高锰钢相比,具有很好的耐冲击腐蚀磨损性能,是一种优良的湿磨衬板用钢。 通过对两种钢磨损形貌的SEM照片、亚表层金相组织及亚表层显微硬度的分析,对两种钢的冲击腐蚀磨损机理进行了研究。结果表明,冲击功对两种钢的冲击腐蚀磨损性能和机制具有很大的影响。在模拟工况条件下:当冲击功为0.7J时,低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为轻微的显微切削;高锰钢的冲击腐蚀磨损机理则是,微观犁皱和二次显微切削。当冲击功为1.2J时,低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为轻微的微观犁皱和二次显微切削;高锰钢的冲击腐蚀磨损机理短时间内以微观犁皱和二次显微切削为主,长时间后则以挤出棱的低周疲劳断裂为主,兼有轻微的腐蚀磨损。当冲击功为1.7J时,低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损机理为挤出棱的低周疲劳沿根断裂,长时间后则兼有少量的加工硬化层浅层疲劳剥落和轻微的腐蚀磨损;高锰钢的冲击腐蚀磨损机理短时间内以挤出棱的低周疲劳沿根断裂为主,兼有轻微的腐蚀磨损;长时间后为挤出棱的低周疲劳沿根断裂,加工硬化层的层片状疲劳剥落以及腐蚀磨损。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 衬板材料发展概述
• 1.2.1 国外衬板材料发展概况
• 1.2.2 国内衬板材料发展概况
• 1.3 磨损机理的研究概况
• 1.3.1 冲击磨损
• 1.3.2 磨料磨损
• 1.3.3 腐蚀磨损
• 1.4 研究背景及研究意义
• 第二章 低碳高合金钢的设计理论及生产工艺
• 2.1 合金元素在钢中的作用
• 2.1.1 碳的作用
• 2.1.2 铬的作用
• 2.1.3 镍的作用
• 2.1.4 钼的作用
• 2.2 低碳高合金钢的设计
• 2.2.1 低碳高合金钢的成分
• 2.2.2 低碳高合金钢的组织
• 2.3 低碳高合金钢的生产工艺
• 2.3.1 熔炼及制造工艺
• 2.3.2 热处理工艺
• 第三章 试验材料与试验条件
• 3.1 试验材料的制备、组织分析及常规性能测试
• 3.1.2 合试验材料熔炼
• k的影响'>3.1.2 合金成分对材料硬度HRC和冲击韧性a_k的影响
• 3.1.3 热处理工艺对材料性能的影响
• 3.1.4 合金成分与组织结构
• 3.1.5 试验材料的性能测试
• 3.2 试验条件
• 3.2.1 冲击腐蚀磨损试验机
• 3.2.2 磨料
• 3.2.3 冲击功
• 3.2.4 料浆的配比
• 3.3 试验方案总结
• 第四章 冲击功对湿磨衬板用钢冲击腐蚀磨损性能的影响分析
• 4.1 试验材料、条件及步骤
• 4.1.1 试验材料及条件
• 4.1.2 试验步骤
• 4.2 冲击腐蚀磨损结果
• 4.2.1 冲击功对高锰钢冲击腐蚀磨损失重的影响
• 4.2.2 冲击功对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损失重的影响
• 4.2.3 不同冲击功下两种材料冲击腐蚀磨损失重对比
• 4.3 本章结论
• 第五章 湿磨衬板用钢冲击腐蚀磨损机理分析
• 5.1 测试设备及方法
• 5.2 0.7J冲击功条件下两种钢的冲击腐蚀磨损机理
• 5.3 1.2J冲击功条件下两种钢的冲击腐蚀磨损机理
• 5.4 1.7J冲击功条件下两种钢的冲击腐蚀磨损机理
• 5.5 本章结论
• 第六章 全文结论
• 6.1 材料设计
• 6.2 试验条件
• 6.3 冲击腐蚀磨损试验
• 6.4 冲击腐蚀磨损机理
• 参考文献
• 硕士期间发表论文情况