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题名热镀锌线中轴套衬瓦的锌腐蚀-磨损交互行为研究
被引量：1
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作者
饶思贤
左竞成
黄国辉
石亚飞
王孝义
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机构
安徽工业大学机械工程学院
合肥通用机械研究院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期266-275,共10页
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基金
安徽省教育厅重大自然科学研究项目(KJ2016SD09)
安徽省自然科学基金(1908085ME148)
特殊服役环境的智能装备制造国际科技合作基地开放基金(ISTC2021KF02)。
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文摘
目的明确轴套、衬瓦间锌腐蚀-磨损的交互作用机制对合理选材、有效控制磨损的重要意义。方法使用陶瓷纤维马弗炉将纯锌粒加热到460℃后,对轴套、衬瓦试样进行液锌浸蚀试验,利用Ansys模拟出三辊轴套、衬瓦间的接触应力,采用多功能磨损试验机测出试样的摩擦系数以及磨损量,使用三维视频显微镜观察试样的三维形貌,使用扫描电镜对试样进行表面形貌观察和微观组织分析。结果当316L不锈钢试样浸入高温锌液1 h后,可以看到基体外表面出现多个合金层,总厚度达600~800μm。在带钢张力20 kN,矫正辊插入量10 mm的常见工况下,沉没辊轴套、衬瓦间接触应力可达65.14 MPa,稳定辊轴套、衬瓦间接触应力可达17.79 MPa,矫正辊轴套、衬瓦间接触应力可达26.69 MPa。无渗锌处理,垂直施加载荷为81 N时,在900 s以后摩擦系数稳定到0.03;当载荷为154.5 N时,摩擦系数维持在较低水平。渗锌处理时,无论载荷是81 N还是154.5 N,摩擦系数均在0.1上下波动。渗锌处理并加入硬质锌渣时,摩擦系数进一步的升高,波动幅度更大。无论施加的垂直施加载荷是81 N还是154.5 N,磨损量在无渗锌处理、渗锌处理、渗锌处理并加入硬质锌渣3种工况下依次递增。结论316L不锈钢经高温渗锌腐蚀形成的渗锌层、硬质锌渣显著提升了轴套、衬瓦间的摩擦系数以及磨损量,使表面低硬度合金层快速磨损。磨损磨去合金层,使新鲜基体持续暴露,促进了高温锌腐蚀的持续进行,不断形成新的腐蚀层,又不断被磨损掉,两者间的交互协同使得不锈钢轴套磨损速率提高而迅速失效。
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关键词
热镀锌线
沉没辊系统
轴套衬瓦
锌腐蚀
混合磨损失效
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Keywords
hot-dip galvanizing line
sink roll system
sleeves and bushings
zinc corrosion
mixed wear failure
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分类号
TG113
[金属学及工艺—物理冶金]
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