常見問題
碳化硅耐磨彎頭
更新時間??2021-11-05 07:19 閱讀
碳化硅耐磨彎頭是由Q235鋼管與耐磨層復合而成。耐磨層的基體是冶金結合，用進口專用高硬度明弧藥芯焊絲均勻地復合一層至兩層以上，耐磨管復合過程中，由于應力的釋放，在表面會產(chǎn)生均勻的橫向裂紋。碳化硅耐磨彎頭有其獨特的金相組織，呈纖維狀分布，硬度可達到56～62之間，但它卻能進行切割、彎曲、焊接等加工，可以這樣說，基本上鋼管能加工的部件，耐磨管也都能加工。耐磨管的耐磨層以高鉻為主，同時還有錳、鉬、鈮、鈁等成分，形成的合金碳化物在高溫下有很強的穩(wěn)定性，仍能保持較高的硬度，同時還具有很好的抗氧化性能，在550℃以下完全可以正常使用
碳化硅陶瓷由于所具有的高硬度和高強度而廣 泛用于耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的機械零部件中．為 滿足使用要求，對材料的性能與微觀組織的關系進 行了大量研究卜”．近年來為提高碳化硅陶瓷的性 能開發(fā)了與氮化硅陶瓷類似的液相燒結工藝，采用 添加氧化鋁、氧化釔等氧化物的方法，使材料的性能 有了較大的提高．在某些使用條件下可代替無 壓燒結制品，或用于要求強度、韌性更高的場合．液 相燒結碳化硅陶瓷的強度，斷裂韌性高于無壓燒結 的制品。但硬度較低，當用于耐磨損場合時，其耐磨 性能，特別是有腐蝕性介質時的耐磨性能與無壓燒 哈爾濱商業(yè)大學工程師 結碳化硅制品的差別尚不清楚．本文分別采用干、濕 磨損試驗的方法分析了無壓燒結與液相燒結碳化硅 陶瓷耐磨性能的差別．
其次進行耐磨試驗．耐磨試驗分別按As耵ⅡG一 65的干磨損試驗和ASrn訂B一611濕磨損試驗執(zhí) 行．濕磨損試驗裝置見圖1，干磨損裝置與濕磨損類 似，區(qū)別是在磨料池中加干磨料粉．具體結構完全按 AsTMB一611，根據(jù)實際使用情況尺寸略有變動． 試驗的具體參數(shù)如下：試驗載荷，即配重為490N， 研磨輪的轉速為96啦血，研磨輪轉動的圈數(shù)分別 為100圈(濕磨損)和6000圈(干磨損)，研磨輪的直 徑為200rnln，材料為458鋼．根據(jù)試驗目的和要 求，選用30目(500胂)的氧化鋁、碳化硅和碳化硼磨 料作為研磨介質．進行濕磨損試驗時，在研磨料漿中 加入質量分數(shù)為20％的水．進行含腐蝕性介質試驗 時，則分別加入質量分數(shù)為20％的水、鹽酸(Ha)或 堿水。堿水中NaOH的質量分數(shù)為40％．轉動的圈 數(shù)用計數(shù)器測定．當轉動的總圈數(shù)達到100圈或6000 圈后，測定研磨前后試樣的質量差，再由材料的質量 密度計算出試樣磨損的體積．每個試驗點做lO個試 樣，各種數(shù)據(jù)取lO個試樣的平均值．
在相同密度的條件下由于液相質量分數(shù)不同， 其耐磨性能也不同．取不同的液相質量分數(shù)而相對 密度均為98％以上的液相燒結碳化硅，分析其不同 液相含量對耐磨性能的影響，其結果見圖3．總的趨 勢是磨損量隨液相含量的增加而大幅度增加．液相質 量分數(shù)影響耐磨性能的根本原因是硬度，隨著液相 含量的增加，制品硬度下降，導致耐磨性能的降低． 在濕磨損條件下，液相含量增加4倍，耐磨性能降低 了近4倍．在干磨損的條件下，液相含量對耐磨性能 的影響不大．當液相含量的質量分數(shù)較少時，其耐磨 性能與無壓燒結制品的耐磨性能相近，這表明在干 磨損條件下液相燒結制品可以代替無壓燒結制品．
根據(jù)上述試驗結果與討論可得出如下結論： I)高密度液相燒結碳化硅陶瓷的濕磨損性能優(yōu) 于無壓燒結制品，低密度時(<97％的相對密度)干 磨損性能優(yōu)于無壓燒結制品； 2)液相燒結碳化硅陶瓷的耐磨性能隨液相含量 的增加而降低； 3)腐蝕性介質使碳化硅陶瓷的耐磨性能下降． 對于無壓燒結制品。堿的影響大于酸．對于液相燒結 制品，酸堿作用使耐磨性能降低的程度大于無壓燒 結制品，但對耐磨性能影響的程度上，酸堿之間的差 別不明顯．
碳化硅陶瓷由于所具有的高硬度和高強度而廣 泛用于耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的機械零部件中．為 滿足使用要求，對材料的性能與微觀組織的關系進 行了大量研究卜”．近年來為提高碳化硅陶瓷的性 能開發(fā)了與氮化硅陶瓷類似的液相燒結工藝，采用 添加氧化鋁、氧化釔等氧化物的方法，使材料的性能 有了較大的提高．在某些使用條件下可代替無 壓燒結制品，或用于要求強度、韌性更高的場合．液 相燒結碳化硅陶瓷的強度，斷裂韌性高于無壓燒結 的制品。但硬度較低，當用于耐磨損場合時，其耐磨 性能，特別是有腐蝕性介質時的耐磨性能與無壓燒 哈爾濱商業(yè)大學工程師 結碳化硅制品的差別尚不清楚．本文分別采用干、濕 磨損試驗的方法分析了無壓燒結與液相燒結碳化硅 陶瓷耐磨性能的差別．
其次進行耐磨試驗．耐磨試驗分別按As耵ⅡG一 65的干磨損試驗和ASrn訂B一611濕磨損試驗執(zhí) 行．濕磨損試驗裝置見圖1，干磨損裝置與濕磨損類 似，區(qū)別是在磨料池中加干磨料粉．具體結構完全按 AsTMB一611，根據(jù)實際使用情況尺寸略有變動． 試驗的具體參數(shù)如下：試驗載荷，即配重為490N， 研磨輪的轉速為96啦血，研磨輪轉動的圈數(shù)分別 為100圈(濕磨損)和6000圈(干磨損)，研磨輪的直 徑為200rnln，材料為458鋼．根據(jù)試驗目的和要 求，選用30目(500胂)的氧化鋁、碳化硅和碳化硼磨 料作為研磨介質．進行濕磨損試驗時，在研磨料漿中 加入質量分數(shù)為20％的水．進行含腐蝕性介質試驗 時，則分別加入質量分數(shù)為20％的水、鹽酸(Ha)或 堿水。堿水中NaOH的質量分數(shù)為40％．轉動的圈 數(shù)用計數(shù)器測定．當轉動的總圈數(shù)達到100圈或6000 圈后，測定研磨前后試樣的質量差，再由材料的質量 密度計算出試樣磨損的體積．每個試驗點做lO個試 樣，各種數(shù)據(jù)取lO個試樣的平均值．
在相同密度的條件下由于液相質量分數(shù)不同， 其耐磨性能也不同．取不同的液相質量分數(shù)而相對 密度均為98％以上的液相燒結碳化硅，分析其不同 液相含量對耐磨性能的影響，其結果見圖3．總的趨 勢是磨損量隨液相含量的增加而大幅度增加．液相質 量分數(shù)影響耐磨性能的根本原因是硬度，隨著液相 含量的增加，制品硬度下降，導致耐磨性能的降低． 在濕磨損條件下，液相含量增加4倍，耐磨性能降低 了近4倍．在干磨損的條件下，液相含量對耐磨性能 的影響不大．當液相含量的質量分數(shù)較少時，其耐磨 性能與無壓燒結制品的耐磨性能相近，這表明在干 磨損條件下液相燒結制品可以代替無壓燒結制品．
根據(jù)上述試驗結果與討論可得出如下結論： I)高密度液相燒結碳化硅陶瓷的濕磨損性能優(yōu) 于無壓燒結制品，低密度時(<97％的相對密度)干 磨損性能優(yōu)于無壓燒結制品； 2)液相燒結碳化硅陶瓷的耐磨性能隨液相含量 的增加而降低； 3)腐蝕性介質使碳化硅陶瓷的耐磨性能下降． 對于無壓燒結制品。堿的影響大于酸．對于液相燒結 制品，酸堿作用使耐磨性能降低的程度大于無壓燒 結制品，但對耐磨性能影響的程度上，酸堿之間的差 別不明顯．
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