碳鋼熱浸鍍鋁鍍層的磨損行為和磨損機(jī)理.pdf

1、熱浸鍍鋁作為一種簡(jiǎn)單高效的表面處理技術(shù)，目前的研究主要集中在針對(duì)熱浸鍍鋁工藝、鍍層的抗高溫氧化和耐腐蝕性等方面，而對(duì)鍍層的磨損性能的研究鮮有報(bào)道。因此，研究熱浸鍍鋁鍍層在不同工況下的磨損性能，探索其磨損機(jī)理，對(duì)擴(kuò)展熱浸鍍鋁鋼的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以45鋼為基體材料，對(duì)其熱浸鍍后進(jìn)行不同溫度的擴(kuò)散退火處理，利用掃描電鏡、X-ray衍射儀和顯微硬度儀等微觀分析方法研究了鍍層的組成和結(jié)構(gòu)，采用MG-2000型摩擦磨損

2、試驗(yàn)機(jī)，針對(duì)1000℃擴(kuò)散退火處理后的熱浸鍍鋁鍍層在室溫、200℃和400℃下進(jìn)行干滑動(dòng)磨損實(shí)驗(yàn)，研究熱浸鍍鋁鍍層的磨損行為和磨損特征，探討了磨損機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，900℃以下擴(kuò)散退火處理后的鍍層中均含脆性相Fe2Al5，1000℃處理后的鍍層，物相全部轉(zhuǎn)化為韌性相FeAl和Fe3Al，且與基體具有良好的冶金結(jié)合。研究發(fā)現(xiàn)，隨溫度從室溫升高到200℃和400℃，磨損率顯著下降，達(dá)到一個(gè)極低的水平。室溫下鍍鋁鋼的磨損率隨載荷

3、的增加快速升高;環(huán)境溫度200℃下的磨損率幾乎不隨載荷變化，平均磨損率為4.2×10-6mg/mm，環(huán)境溫度400℃、載荷50N-200N時(shí)的磨損率略低于200℃對(duì)應(yīng)載荷下的磨損率，但在250N時(shí)磨損率快速升高?？梢?jiàn)，鍍鋁鋼在200-400℃具有優(yōu)異的耐磨性。其高耐磨性源于磨面形成厚度為1-2μm、含大量Al2O3和Fe2O3及少量W、Mo的氧化物的摩擦氧化層，這時(shí)主要的磨損機(jī)制為氧化輕微磨損，但當(dāng)載荷達(dá)250N時(shí)摩擦層不穩(wěn)定而剝落，隨