H13耐磨板在不同環(huán)境介質(zhì)中的磨損性能

  不同腐蝕介質(zhì)環(huán)境下工作的摩擦副,,如泵及閥門的密封圈、管道內(nèi)壁,、某些軸套等,,因受到環(huán)境介質(zhì)腐蝕和磨損的共同作用而經(jīng)常過早失效。金屬的腐蝕磨損過程比較復(fù)雜,,一方面由于腐蝕與磨損的交互作用,,使材料的流失量大幅上升,另一方面,,介質(zhì)的潤滑和冷卻作用又會使磨損率下降,。

  H13耐磨板作為常見的熱作耐磨鋼,,具有較高的強度、硬度和延展性,同時具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,、抗腐蝕和磨損性能,,應(yīng)用廣泛,。目前,,對于H13耐磨板的磨損研究主要集中在對H13耐磨板表面性能改進和環(huán)境溫度等因素對其磨損的影響等方面,對其在不同環(huán)境介質(zhì)下的腐蝕磨損研究較少,。本工作研究H13耐磨板在不同介質(zhì)環(huán)境中的磨損行為,,探討其磨損特性,具有重要的學術(shù)意義和工業(yè)應(yīng)用價值。

  磨銷材料為H13耐磨板,,尺寸為Φ5mm×22mm,;其化學成分(質(zhì)量分數(shù),%)為C0.38,,Cr5.15,,Mo1.45,V0.90,,余量Fe,;加熱至1040℃保溫20min,油淬,,200℃回火2h,,獲得回火馬氏體,硬度為51~54HRC,。磨盤材料為GCr15,,尺寸為Φ34mm×10mm,,加熱至840℃保溫20min,,150℃回火1.5h,硬度為60~62HRC,。

  采用銷盤式磨損試驗機,,對H13耐磨板在空氣、蒸餾水,、3.5%NaCl溶液,、5.0%NaOH溶液中及不同載荷下(50~250N、行程1800m,,轉(zhuǎn)速0.75m/s)分別進行了磨損試驗,、電化學測量,并繪制了極化曲線,采用JSM-7001F型掃描電鏡觀察了磨損表面的形貌,。試驗結(jié)果表明:

 ?。?)4種環(huán)境介質(zhì)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。
 ?。?)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(xiàn)典型的黏著磨損,;在蒸餾水中,由于介質(zhì)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(chǎn)生氧化物,,呈現(xiàn)典型的輕微磨損,。
  (3)在3.5%NaCl溶液中,,H13耐磨板表層會形成以鉻和鐵氧化物組成的鈍化膜,,在剪切力的作用下產(chǎn)生微電池,材料表層出現(xiàn)大量網(wǎng)絡(luò)狀微裂紋,;在5.0%NaOH溶液中,,材料的腐蝕速率明顯要大于在NaCl溶液中,腐蝕產(chǎn)物并不致密,,在剪切力的作用下較易被去除,。