两种不同组织Q690级低合金高强钢的磨损性能研究

发布时间：2017-10-09 19:43

  本文关键词：两种不同组织Q690级低合金高强钢的磨损性能研究

  更多相关文章： 低合金高强钢 滑动磨损 腐蚀磨粒磨损 磨损机理

【摘要】：本文以不同强度级别的铁素体+珠光体形态的低合金高强度钢(Q460-1、Q690-1)以及铁素体+贝氏体的低合金高强度钢(Q690-2)为研究对象,在同强度级别不同组织类型以及同组织类型不同强度级别两个方面对比研究了低合金高强度钢在滑动和腐蚀磨粒磨损条件下的磨损性能。通过MMS-2A滑动磨损试验机、HT-2001POD销盘摩擦磨损试验机以及MSH-5型腐蚀磨损试验机测试了材料的磨损失重及磨损率,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、显微硬度仪等分析仪器对基体组织、硬度及其磨面形貌分布进行了分析。系统研究了不同载荷、润滑条件、温度、腐蚀环境等因素对磨损性能的影响,并探讨了在不同工况下的几种低合金钢的磨损机理。在滑动磨损条件下,组织为粗大铁素体+珠光体的Q460-1钢磨损性能最差。Q690-2钢组织为铁素体+贝氏体,强度及断裂韧性都较好,其耐磨性最好。Q690-1钢组织是细化的铁素体+珠光体,耐磨性仅次于Q690-2钢。在环块式滑动磨损中,三种试验钢的磨损率随载荷的增加而增大,润滑的加入能使试验钢的磨损率明显降低。在销盘式滑动磨损中,载荷相同时磨损率随磨损时间的变化规律是一个先增大后平稳最后急剧增加的过程。低载荷时试验钢磨面相对平整,有少量犁沟和裂纹。随着摩擦的进行,塑变现象明显,塑变程度会随着载荷及磨损行程的增加而加剧,最后会出现大量的疲劳剥落痕迹。高温条件下产生的氧化磨损对磨损率的降低是有利的,能提高耐磨性。在腐蚀磨粒磨损中,无论在酸、碱还是中性腐蚀介质条件下,Q460-1钢的耐腐蚀磨损性能最差,Q690-2钢和Q690-1钢耐腐蚀磨损性都较好,Q690-2钢略微优于Q690-1钢。Q460-1试验钢的相对耐磨性在三种腐蚀条件下的差异较小,而Q690-2和Q690-1试验钢的差异较大。对于同一种试验钢,中性条件下的磨损相对耐磨性最高,碱性其次,酸性的相对耐磨性最低。从磨面形貌来看,三种条件下有着明显的区别。酸性条件下磨面有圆形较大的冲蚀坑,周围存在切削犁沟,碱性条件下磨面以显微切削为主,有少许的剥落。而在中性条件磨面以较浅的表面腐蚀为主。综合分析认为,同种组织情况下强度级别较高的低合金高强度钢的耐磨性较好。而在同强度级别的情况下铁素体和贝氏体组织的低合金高强钢的耐滑动磨损和耐腐蚀磨损性能要优于铁素体和珠光体组织的。
【关键词】：低合金高强钢 滑动磨损 腐蚀磨粒磨损 磨损机理
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第一章 绪论10-25
• 1.1 低合金结构钢10-16
• 1.1.1 低合金结构钢的定义10
• 1.1.2 低合金结构钢的组织与性能10-12
• 1.1.3 低合金结构钢的生产工艺12-13
• 1.1.4 低合金结构钢的研究现状与发展趋势13-16
• 1.2 低合金高强钢的耐磨性概述16-21
• 1.2.1 磨损定义及分类16-17
• 1.2.2 磨损机理17-20
• 1.2.3 影响低合金钢耐磨性的主要因素20-21
• 1.3 低合金高强度钢耐磨性的研究现状21-23
• 1.4 本课题的研究目的及主要研究内容23-25
• 1.4.1 研究目的23
• 1.4.2 研究内容23-25
• 第二章 试验材料及方法25-30
• 2.1 试验材料25
• 2.2 试验方法25-30
• 2.2.1 组织观察25
• 2.2.2 硬度试验25-26
• 2.2.3 静态电化学腐蚀试验26
• 2.2.4 环块式滑动磨损试验26-27
• 2.2.5 销盘式滑动磨损试验27-29
• 2.2.6 腐蚀磨料磨损试验29-30
• 第三章 试验钢的组织与性能30-37
• 3.1 显微组织及其分析30-32
• 3.2 硬度及其分析32-34
• 3.3 静态电化学腐蚀实验结果与分析34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 试验钢的滑动磨损试验37-56
• 4.1 环块式滑动磨损实验结果及分析37-45
• 4.1.1 不同加载及润滑的实验结果分析37-39
• 4.1.2 环块式滑动磨损磨面形貌及磨损机制分析39-45
• 4.2 销盘式滑动磨损实验结果及分析45-55
• 4.2.1 常温下不同载荷条件的实验结果分析45-49
• 4.2.2 常温下不同磨损阶段的实验结果分析49-51
• 4.2.3 高温条件下的实验结果分析51-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第五章 试验钢的腐蚀磨粒磨损试验56-63
• 5.1 腐蚀磨料磨损试验结果56-57
• 5.2 腐蚀磨料磨损试样磨面形貌及分析57-61
• 5.3 本章小结61-63
• 结论63-65
• 参考文献65-69
• 在学研究成果69-70
• 致谢70

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本文编号：1002078