鑄鋼表面滲層摩擦性能的研究.pdf

1、導衛(wèi)板是鋼材軋制生產線上重要的輔助裝置，它主要用于誘導、夾持軋件(鋼絲)順利通過，在實際生產中，導衛(wèi)板的磨損破壞非常嚴重，因此導衛(wèi)板材料的創(chuàng)新以及改良顯得十分必要，本論文以導衛(wèi)板應用為背景，采用負壓鑄滲工藝在ZG45表面制備了一層耐磨、耐高溫氧化的鎳基滲層和ZrO2/Ni復合滲層。
　　 采用光學顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、EPMA、X射線衍射儀、顯微硬度計、瑞士產THT高溫摩擦試驗機、MM-200常溫摩擦試驗機等工具對滲層的相結

2、構、硬度、常溫和高溫耐磨性進行分析，結果表明：
　　 鎳基合金滲層的相組成主要為Ni-Cr-Fe，Cr-Ni，F(xiàn)eNi，Ni B，鎳基滲層從滲層到基體的顯微硬度呈梯度分布，滲層的最高硬度出現(xiàn)在亞表層，達到548HV，以滲層與GCr15做配副，對滲層的常溫摩擦磨損性能進行了研究，滲層的體積磨損率較之基體的體積磨損率降低了一個數(shù)量級(載荷為250N時基體的磨損率為4.99×10-4mm3/m，鎳基滲層磨損率為9.6×10-5mm3/

3、m)。用掃描電鏡對磨損形貌進行觀察，分析滲層的磨損機制可知滲層的磨損機制主要是氧化，轉移和粘著；以滲層與Si3N4做配副研究滲層的高溫摩擦性能，結果表明，滲層的磨損率并不是隨著溫度的升高而增加，原因是在高溫環(huán)境下金屬與氧反應生成氧化膜參與了磨損過程改變了磨損性質。
　　 ZrO2/Ni復合滲層的相為ZrO2，Cr2B，NiB，NiFe以滲層與GCr15做配副，對滲層的常溫滑動摩擦進行了研究，復合滲層的體積磨損率與鎳基滲層的體積磨

4、損率在一個數(shù)量級(載荷為250N時鎳基滲層的磨損率為9.6×10-5mm3/m而復合滲層磨損率為2.3×10-5mm3/m)，較之基體的體積磨損率降低了一個數(shù)量級。以復合滲層與Si3N4做配副研究滲層的高溫摩擦性能得出：10％ZrO2滲層在高溫450℃的磨損體積為2.2×10-5mm3幾乎是室溫是磨損體積1.32×10-5mm3的2倍；15％ZrO2滲層在室溫時的磨損體積為0.81×10-5 mm3。150℃時的磨損體積為1.57×10

5、-5mm3，300℃時磨損體積為1.69×10-5mm3，450℃時的磨損體積為1.57×10-5 mm3各個溫度的磨損體積相差不是很大，只是有略微的變化?？傊?，在不同的溫度下15％ZrO2滲層的耐磨性要優(yōu)于10％ZrO2滲層的耐磨性
　　 高溫摩擦時摩擦系數(shù)隨溫度的升高而降低(鎳基滲層在室溫是0.78升溫到450是變?yōu)?.35；15％ZrO2滲層在室溫的摩擦系數(shù)為0.69、150℃時的摩擦系數(shù)為0.67、300℃時摩擦系數(shù)為0