鈷基沉沒輥軸套材料組織性能與腐蝕磨損機理的研究.pdf

1、本文針對熱鍍鋅板生產(chǎn)中沉沒輥軸套被鋅液腐蝕嚴重的問題，對鈷基的沉沒輥軸套材料進行研究，并總結(jié)出硅元素對材料組織結(jié)構(gòu)及性能的影響，為進一步研究和篩選優(yōu)異材料提供一些基礎(chǔ)。 通過試驗發(fā)現(xiàn)合金元素對鈷基合金的組織性能有較大影響，尤其是硅元素雖然其含量不多但對材料的微觀結(jié)構(gòu)和腐蝕磨損性能影響較大。隨著硅含量由1.2wt％增加到3.4wt％，合金由亞共晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檫^共晶結(jié)構(gòu)，先析出相由鈷的固溶體變?yōu)長aves相。同時材料的耐腐蝕性也隨著變

2、化，尤其是過共晶中當硅含量從2.43wt％增加至3.4wt％，合金的耐熔鋅腐蝕速率迅速降低，材料的耐腐蝕性明顯提高。同時隨硅含量增加合金的表面硬度逐漸增加，抗彎強度逐漸下降。1.2wt％Si 合金的抗彎強度最好，發(fā)生韌性斷裂；3.4 wt％Si合金的抗彎最差，發(fā)生以脆斷為主的混合斷裂。 通過對鈷基合金的微觀分析，發(fā)現(xiàn)亞共晶和過共晶合金均由固溶體和Co3Mo2Si 兩相組成。只是固溶體結(jié)構(gòu)不同，在亞共晶中為fcc 結(jié)構(gòu)而過共晶中為

3、hcp 結(jié)構(gòu)。通過對合金腐蝕界顯微分析發(fā)現(xiàn)過共晶中存在大量的脆硬的金屬間化合物Co3Mo2Si，有效地抵制了鋅液對合金的腐蝕，而耐腐蝕性較差的固溶體優(yōu)先被腐蝕。當固溶體被腐蝕后生成的腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生楔入應力，使失去依托的Co3Mo2Si 顆粒脫落，從而造成合金的不斷腐蝕。亞共晶中共晶比固溶體相對耐腐蝕性好。 鈷基合金在鋅液中的腐蝕磨損是磨料磨損、塑性變形、脆性斷裂及脫落多種磨損機理的混合交叉作用的結(jié)果，影響磨損失效的主要因素是材料本