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316不銹鋼管摩擦磨損性能
316不銹鋼管摩擦磨損性能 以316不銹鋼為研究對象,采用火花直讀光譜儀檢測316不銹鋼的基本成分,
利用高溫真空硬度計對316不銹鋼不同溫度下的維氏硬度進行測試與分析,采用金相顯微鏡對316不銹鋼的組織
結構進行分析。分別以GCr15鋼、440C鋼、316不銹鋼、304不銹鋼球為摩擦副,與316不銹鋼圓盤在萬能摩擦磨
損試驗機上進行球盤摩擦實驗。結果表明:干摩擦條件下,316不銹鋼的表面耐磨性能優(yōu)于304不銹鋼,弱于
GCr15鋼與440C鋼。316不銹鋼與GCr15鋼的高溫摩擦實驗表明:316不銹鋼的耐磨性能隨摩擦溫度的升高逐漸降
低。溫度的升高導致316鋼組織變軟,以致加劇試樣與摩擦副之間的黏附黏著,導致嚴重磨損。在300℃和600℃
分別對316不銹鋼在20~120 MPa的應力范圍內(nèi)預蠕變500 h和2 000 h,研究了預蠕變對316不銹鋼組織的影響。
結果表明,300℃時,位錯在晶界處大量聚集,未發(fā)生動態(tài)再結晶,斷口特征為塑性斷裂。600℃時,發(fā)生動態(tài)再結
晶,晶粒尺寸增加,位錯逐漸消失,斷口為蠕變孔洞及韌窩的混合狀態(tài)。經(jīng)鍛造和軋制成4 mm帶材,并經(jīng)1
100℃1 h固溶處理。借助電子天平、掃描電鏡以及自制的砂漿沖蝕磨損試驗裝置,對試驗鋼的沖蝕磨損率以及
沖蝕磨損后的表面形貌進行了表征與分析。結果表明,兩種試驗奧氏體不銹鋼的磨損率隨著沖蝕角度的增大,
出現(xiàn)了先上升,后下降,再上升的趨勢,在45°與90°出現(xiàn)了兩個峰值,當沖蝕角度為90°時,磨損率達到最大
值;兩種奧氏體不銹鋼的沖蝕磨損率隨著沖蝕速度和沖蝕時間的增加而增大。在相同的沖蝕條件下,增氮節(jié)鎳
型316奧氏體不銹鋼具有較優(yōu)的耐沖蝕磨損性能和較低的沖蝕磨損率。 研究316不銹鋼在10-3s-1應變率下的
拉伸硬化特性及拉伸過程中的微觀結構演化。對316不銹鋼進行機械研磨、拋光、化學腐蝕,然后對處理好的
樣品進行拉伸試驗,并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、VHX-2000超景深顯微系統(tǒng)(OM)、原子力顯微鏡(AFM),分析
316不銹鋼在拉伸變形過程的微觀組織和滑移帶變化。結果表明:316不銹鋼的屈服強度RP0.2=319 MPa,抗拉強
度Rm=871 MPa,試驗結束后,樣品伸長率δ=41%,樣品表面有明顯的起伏不平;隨著拉伸變形量的增大,晶粒沿拉
伸方向顯著增長;在拉伸過程中,滑移帶逐漸增多,滑移帶高度和數(shù)量隨著拉伸而增長;拉伸后期,出現(xiàn)晶粒轉(zhuǎn)動
和多滑移現(xiàn)象,導致樣品表面明顯凹凸不平,粗糙度明顯增大。
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