常見問題
碳化硅耐磨彎頭
更新時(shí)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(fù)合而成。耐磨層的基體是冶金結(jié)合，用進(jìn)口專用高硬度明弧藥芯焊絲均勻地復(fù)合一層至兩層以上，耐磨管復(fù)合過程中，由于應(yīng)力的釋放，在表面會(huì)產(chǎn)生均勻的橫向裂紋。碳化硅耐磨彎頭有其獨(dú)特的金相組織，呈纖維狀分布，硬度可達(dá)到56～62之間，但它卻能進(jìn)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(shí)還有錳、鉬、鈮、鈁等成分，形成的合金碳化物在高溫下有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，仍能保持較高的硬度，同時(shí)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(qiáng)度而廣 泛用于耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的機(jī)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(guān)系進(jìn) 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(jié)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(jié)制品，或用于要求強(qiáng)度、韌性更高的場合．液 相燒結(jié)碳化硅陶瓷的強(qiáng)度，斷裂韌性高于無壓燒結(jié) 的制品。但硬度較低，當(dāng)用于耐磨損場合時(shí)，其耐磨 性能，特別是有腐蝕性介質(zhì)時(shí)的耐磨性能與無壓燒 哈爾濱商業(yè)大學(xué)工程師 結(jié)碳化硅制品的差別尚不清楚．本文分別采用干、濕 磨損試驗(yàn)的方法分析了無壓燒結(jié)與液相燒結(jié)碳化硅 陶瓷耐磨性能的差別．
其次進(jìn)行耐磨試驗(yàn)．耐磨試驗(yàn)分別按As耵ⅡG一 65的干磨損試驗(yàn)和ASrn訂B一611濕磨損試驗(yàn)執(zhí) 行．濕磨損試驗(yàn)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(jié)構(gòu)完全按 AsTMB一611，根據(jù)實(shí)際使用情況尺寸略有變動(dòng)． 試驗(yàn)的具體參數(shù)如下：試驗(yàn)載荷，即配重為490N， 研磨輪的轉(zhuǎn)速為96啦血，研磨輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(yàn)?zāi)康暮鸵?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(zhì)．進(jìn)行濕磨損試驗(yàn)時(shí)，在研磨料漿中 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的水．進(jìn)行含腐蝕性介質(zhì)試驗(yàn) 時(shí)，則分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的水、鹽酸(Ha)或 堿水。堿水中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％．轉(zhuǎn)動(dòng)的圈 數(shù)用計(jì)數(shù)器測定．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)?shù)達(dá)到100圈或6000 圈后，測定研磨前后試樣的質(zhì)量差，再由材料的質(zhì)量 密度計(jì)算出試樣磨損的體積．每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)做lO個(gè)試 樣，各種數(shù)據(jù)取lO個(gè)試樣的平均值．
在相同密度的條件下由于液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同， 其耐磨性能也不同．取不同的液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)而相對 密度均為98％以上的液相燒結(jié)碳化硅，分析其不同 液相含量對耐磨性能的影響，其結(jié)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(zhì) 量分?jǐn)?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(dǎo)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(dāng)液相含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少時(shí)，其耐磨 性能與無壓燒結(jié)制品的耐磨性能相近，這表明在干 磨損條件下液相燒結(jié)制品可以代替無壓燒結(jié)制品．
根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果與討論可得出如下結(jié)論： I)高密度液相燒結(jié)碳化硅陶瓷的濕磨損性能優(yōu) 于無壓燒結(jié)制品，低密度時(shí)(<97％的相對密度)干 磨損性能優(yōu)于無壓燒結(jié)制品； 2)液相燒結(jié)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(zhì)使碳化硅陶瓷的耐磨性能下降． 對于無壓燒結(jié)制品。堿的影響大于酸．對于液相燒結(jié) 制品，酸堿作用使耐磨性能降低的程度大于無壓燒 結(jié)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(qiáng)度而廣 泛用于耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的機(jī)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(guān)系進(jìn) 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(jié)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(jié)制品，或用于要求強(qiáng)度、韌性更高的場合．液 相燒結(jié)碳化硅陶瓷的強(qiáng)度，斷裂韌性高于無壓燒結(jié) 的制品。但硬度較低，當(dāng)用于耐磨損場合時(shí)，其耐磨 性能，特別是有腐蝕性介質(zhì)時(shí)的耐磨性能與無壓燒 哈爾濱商業(yè)大學(xué)工程師 結(jié)碳化硅制品的差別尚不清楚．本文分別采用干、濕 磨損試驗(yàn)的方法分析了無壓燒結(jié)與液相燒結(jié)碳化硅 陶瓷耐磨性能的差別．
其次進(jìn)行耐磨試驗(yàn)．耐磨試驗(yàn)分別按As耵ⅡG一 65的干磨損試驗(yàn)和ASrn訂B一611濕磨損試驗(yàn)執(zhí) 行．濕磨損試驗(yàn)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(jié)構(gòu)完全按 AsTMB一611，根據(jù)實(shí)際使用情況尺寸略有變動(dòng)． 試驗(yàn)的具體參數(shù)如下：試驗(yàn)載荷，即配重為490N， 研磨輪的轉(zhuǎn)速為96啦血，研磨輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(yàn)?zāi)康暮鸵?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(zhì)．進(jìn)行濕磨損試驗(yàn)時(shí)，在研磨料漿中 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的水．進(jìn)行含腐蝕性介質(zhì)試驗(yàn) 時(shí)，則分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的水、鹽酸(Ha)或 堿水。堿水中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％．轉(zhuǎn)動(dòng)的圈 數(shù)用計(jì)數(shù)器測定．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的總?cè)?shù)達(dá)到100圈或6000 圈后，測定研磨前后試樣的質(zhì)量差，再由材料的質(zhì)量 密度計(jì)算出試樣磨損的體積．每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)做lO個(gè)試 樣，各種數(shù)據(jù)取lO個(gè)試樣的平均值．
在相同密度的條件下由于液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同， 其耐磨性能也不同．取不同的液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)而相對 密度均為98％以上的液相燒結(jié)碳化硅，分析其不同 液相含量對耐磨性能的影響，其結(jié)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(zhì) 量分?jǐn)?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(dǎo)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(dāng)液相含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少時(shí)，其耐磨 性能與無壓燒結(jié)制品的耐磨性能相近，這表明在干 磨損條件下液相燒結(jié)制品可以代替無壓燒結(jié)制品．
根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果與討論可得出如下結(jié)論： I)高密度液相燒結(jié)碳化硅陶瓷的濕磨損性能優(yōu) 于無壓燒結(jié)制品，低密度時(shí)(<97％的相對密度)干 磨損性能優(yōu)于無壓燒結(jié)制品； 2)液相燒結(jié)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(zhì)使碳化硅陶瓷的耐磨性能下降． 對于無壓燒結(jié)制品。堿的影響大于酸．對于液相燒結(jié) 制品，酸堿作用使耐磨性能降低的程度大于無壓燒 結(jié)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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