沖蝕磨損是指流動介質(zhì)中的液滴或固體顆粒對材料表面的反復(fù)沖擊并最終造成材料損失的磨損現(xiàn)象。水利機(jī)械、泥漿泵、雜質(zhì)泵、火電廠脫硫管道等的過流部位都存在固液雙相流以一定流速和攻角對材料表面進(jìn)行沖擊致使材料表面破壞的液固沖蝕磨損現(xiàn)象。這不僅縮短了相應(yīng)部位的使用壽命,還會造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。利用雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)中兩相物質(zhì)間很強(qiáng)的相互約束作用研制耐液固沖蝕磨損材料是提高材料耐沖蝕性能的有效手段。本文以凝膠注模的方法制備Si3N4泡沫陶瓷增強(qiáng)體,以1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼為基體材料,采用壓力鑄造的方法制備具有雙連續(xù)結(jié)構(gòu)且界面結(jié)合良好的 Si3N4/1Cr18Ni9Ti 復(fù)合材料。采用轉(zhuǎn)盤-回路式固液沖蝕實驗裝置分別測試了 1Cr18Ni9Ti不銹鋼基體和雙連續(xù)Si3N4/1Cr18Ni9Ti復(fù)合材料的沖蝕率與攻角、流速、含沙量和沖蝕時間的關(guān)系,并分別探討了它們的磨損機(jī)理。1Cr18Ni9Ti不銹鋼基體的沖蝕率隨攻角的增加而先增加后下降,最大沖蝕率(3 g·m-2·h-1)對應(yīng)的攻角為15°,不銹鋼基體的顯微硬度隨著攻角的增大而增加。攻角為0°時,材料以犁削的方式磨損;攻角為15°時,材料以切...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 復(fù)合材料的概述
    1.3 金屬基復(fù)合材料
    1.4 金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)體
        1.4.1 顆粒增強(qiáng)體
        1.4.2 纖維增強(qiáng)體
        1.4.3 晶須增強(qiáng)體
        1.4.4 泡沫陶瓷增強(qiáng)體
    1.5 雙連續(xù)陶瓷-金屬復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 雙連續(xù)相復(fù)合材料的制備方法
        1.5.2 雙連續(xù)相復(fù)合材料的國外研究現(xiàn)狀
        1.5.3 雙連續(xù)相復(fù)合材料的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.6 泡沫陶瓷-金屬雙連續(xù)相復(fù)合材料設(shè)計
    1.7 本論文的意義及研究內(nèi)容
第2章 實驗方案
    2.1 實驗材料
        2.1.1 原材料
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 沖蝕磨損試驗設(shè)備
        2.2.3 D/max-2500PC型X射線衍射儀
        2.2.4 MicroXAM-1200型白光干涉儀
        2.2.5 其他儀器
    2.3 樣品制備及實驗方法
        2.3.1 掃描電鏡樣品的制備
        2.3.2 沖蝕實驗方案
第3章 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復(fù)合材料制備
    3.1 前言
    3.2 Si₃N₄泡沫陶瓷的制備和結(jié)構(gòu)特征
    3.3 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復(fù)合材料的制備和結(jié)構(gòu)特征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 1Cr18Ni9Ti不銹鋼的沖蝕性能
    4.1 前言
    4.2 1Cr18Ni9Ti不銹鋼的沖蝕性能
        4.2.1 沖蝕率與攻角的關(guān)系
        4.2.2 沖蝕率與流速的關(guān)系
        4.2.3 沖蝕率與含沙量和沖蝕時間的關(guān)系
    4.3 本章小結(jié)
第5章 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復(fù)合材料的沖蝕性能
    5.1 前言
        5.1.1 沖蝕磨損的概念
        5.1.2 沖蝕磨損的研究概況
        5.1.3 沖蝕磨損機(jī)理
        5.1.4 沖蝕磨損的影響因素
    5.2 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復(fù)合材料的沖蝕性能
        5.2.1 沖蝕率與沖蝕時間的關(guān)系
        5.2.2 沖蝕率與攻角的關(guān)系
        5.2.3 沖蝕率與流速的關(guān)系
        5.2.4 沖蝕率與含沙量的關(guān)系
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 轉(zhuǎn)盤-回路式?jīng)_蝕實驗裝置的研制
    1 轉(zhuǎn)盤-回路式?jīng)_蝕實驗裝置的設(shè)計與構(gòu)造
    2 關(guān)于轉(zhuǎn)盤-回路式?jīng)_蝕實驗裝置的討論
        2.1 轉(zhuǎn)盤-回路式?jīng)_蝕實驗裝置的工作原理
        2.2 沖蝕速度的確定
        2.3 沖蝕角度的確定
        2.4 含沙量的確定
    3 小結(jié)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3758458