H13耐磨板在不同環境介質中的磨損性能

  不同腐蝕(shi)(shi)介質環境下工作的(de)摩擦(ca)副,如泵及(ji)閥門的(de)密(mi)封(feng)圈、管道內壁、某些軸(zhou)套等,因受到環境介質腐蝕(shi)(shi)和磨(mo)損的(de)共(gong)同作用(yong)而經常過早失效。金屬的(de)腐蝕(shi)(shi)磨(mo)損過程比較復雜,一方面(mian)由(you)于腐蝕(shi)(shi)與磨(mo)損的(de)交互(hu)作用(yong),使材(cai)料的(de)流失量大幅(fu)上(shang)升,另一方面(mian),介質的(de)潤滑和冷(leng)卻作用(yong)又會使磨(mo)損率下降。

  H13耐磨板作為常見的熱作耐(nai)磨鋼(gang),具有(you)(you)較高的強度(du)、硬度(du)和延展(zhan)性,同時具有(you)(you)優良的熱穩定性、抗腐蝕和磨損(sun)(sun)性能(neng),應用(yong)(yong)廣泛。目前(qian),對(dui)(dui)于H13耐(nai)磨板的磨損(sun)(sun)研究(jiu)(jiu)主要集中(zhong)在對(dui)(dui)H13耐(nai)磨板表面性能(neng)改進和環(huan)境(jing)溫度(du)等因素對(dui)(dui)其磨損(sun)(sun)的影響等方面,對(dui)(dui)其在不(bu)同環(huan)境(jing)介質(zhi)下(xia)的腐蝕磨損(sun)(sun)研究(jiu)(jiu)較少。本工(gong)作研究(jiu)(jiu)H13耐(nai)磨板在不(bu)同介質(zhi)環(huan)境(jing)中(zhong)的磨損(sun)(sun)行為,探(tan)討其磨損(sun)(sun)特性,具有(you)(you)重要的學術(shu)意(yi)義和工(gong)業(ye)應用(yong)(yong)價(jia)值。

  磨(mo)銷(xiao)材(cai)料為(wei)H13耐磨(mo)板,尺(chi)寸為(wei)Φ5mm×22mm;其化學成(cheng)分(質(zhi)量分數,%)為(wei)C0.38,Cr5.15,Mo1.45,V0.90,余量Fe;加熱至(zhi)1040℃保(bao)溫20min,油淬,200℃回(hui)(hui)火(huo)2h,獲得(de)回(hui)(hui)火(huo)馬(ma)氏體,硬度為(wei)51~54HRC。磨(mo)盤材(cai)料為(wei)GCr15,尺(chi)寸為(wei)Φ34mm×10mm,加熱至(zhi)840℃保(bao)溫20min,150℃回(hui)(hui)火(huo)1.5h,硬度為(wei)60~62HRC。

  采用(yong)銷(xiao)盤式磨損試驗機,對(dui)H13耐磨板在空氣、蒸餾水、3.5%NaCl溶液(ye)、5.0%NaOH溶液(ye)中及不同載荷下(xia)(50~250N、行(xing)程(cheng)1800m,轉速0.75m/s)分別進行(xing)了(le)(le)磨損試驗、電化學測量,并繪制了(le)(le)極(ji)化曲線,采用(yong)JSM-7001F型掃描(miao)電鏡觀察了(le)(le)磨損表(biao)面的形貌。試驗結果表(biao)明:

  (1)4種環境介質對H13耐磨板的磨損有顯著的影響。在同一載荷下,H13耐磨板在空氣中的磨損率最大,在3.5%NaCl溶液中的磨損率最小。
  (2)H13耐磨板在空氣中磨損表面氧化物較少,由于存在較大的剪切力作用,氧化物的保護作用極其微弱,呈現典型的黏著磨損;在蒸餾水中,由于介質的潤滑和冷卻作用,加上溶液中含有少量的氧使部分表面產生氧化物,呈現典型的輕微磨損。
  (3)在(zai)3.5%NaCl溶(rong)液中(zhong),H13耐磨板表(biao)層(ceng)會形成以鉻(ge)和鐵氧化物(wu)組成的(de)鈍化膜,在(zai)剪(jian)切力(li)的(de)作用下(xia)產(chan)(chan)生微電池,材(cai)料表(biao)層(ceng)出(chu)現大(da)量(liang)網絡狀微裂紋;在(zai)5.0%NaOH溶(rong)液中(zhong),材(cai)料的(de)腐蝕(shi)速率(lv)明顯要大(da)于在(zai)NaCl溶(rong)液中(zhong),腐蝕(shi)產(chan)(chan)物(wu)并不致(zhi)密,在(zai)剪(jian)切力(li)的(de)作用下(xia)較易被去(qu)除。