【摘要】：錨桿是地下支護工程中常用的支護材料，常被用于巷道、礦井、地下隧道及巖石邊坡支護等工程。由于地下支護工程的隱蔽性，錨桿的質(zhì)量在工程建設(shè)和安全方面起著至關(guān)重要的作用。錨桿會在復雜多變的地質(zhì)與水質(zhì)環(huán)境中發(fā)生惡化，磨損與腐蝕是這種環(huán)境下常見的失效模式。因此著力于改善錨桿抵抗腐蝕及磨損的方法的研究顯得格外重要。 為了提高錨桿表面的抗磨損和抗腐蝕性能并增加其使用壽命，本文采用化學鍍Ni-P對錨桿進行表面處理，試驗給出了最佳鍍液配方及工藝條件，利用SEM、OM、XRD、EDS、GDOES等方法對鍍層的形貌、組織結(jié)構(gòu)及成分進行了分析；通過往復磨損試驗機對鍍層的摩擦磨損性能進行研究；借助電化學工作站的極化曲線和交流阻抗的測試方法，對鍍層的耐腐蝕性能進行表征和分析。 在Ni-P二元鍍的基礎(chǔ)上，通過結(jié)合化學鍍后的熱處理工藝，系統(tǒng)地研究了不同熱處理溫度對Ni-P鍍層形貌、結(jié)構(gòu)及腐蝕、磨損性能的影響。隨著熱處理溫度的升高，表面由非晶態(tài)向晶態(tài)轉(zhuǎn)變，晶化程度提高，鍍層和基體之間的結(jié)合力增強，鍍層表面硬度增大，硬質(zhì)顆粒Ni3P對鍍層起彌散強化作用。通過摩擦系數(shù)、磨痕形貌及鍍層質(zhì)量損失情況的分析表明，鍍層在熱處理溫度為400℃和450℃時表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨損性能。在400℃時自腐蝕電流密度最小，具有較好的耐蝕性能。 針對不同熱處理溫度的化學鍍Ni-P合金鍍層，為探討熱處理溫度與鍍層耐蝕性能的關(guān)系，作者在分形理論的方法指導下對鍍層進行分形維數(shù)分析計算，，嘗試在分析和判斷熱處理溫度與耐蝕性關(guān)系方面尋找一定的理論依據(jù)。分形研究表明，Ni-P合金鍍層表面具有分形特征，分形維數(shù)的變化情況與鍍層的耐蝕性能呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系。由于分形維數(shù)只是鍍層表面的形貌結(jié)構(gòu)和復雜程度的直觀表征，因此通過分形維數(shù)變化情況分析鍍層的耐蝕性能具有一定可行性，可做一些定性判斷。 通過在鍍液中添加稀土La的試驗，綜合分析了La元素的不同添加量對鍍層的組織結(jié)構(gòu)、形貌、成分及耐磨耐蝕性能的影響。稀土鑭對Ni-P鍍層的表面形貌有顯著影響，起到細化和修飾晶粒作用，胞狀組織更加致密，鍍層結(jié)構(gòu)具有明顯的微晶衍射特征。當添加量為0.25g/L時鍍層質(zhì)量最佳，在往復磨損試驗中，磨損程度輕微，整體上呈現(xiàn)出良好的耐磨損性能，但總體上看，稀土的添加對鍍層耐磨損性能的影響作用不大。電化學極化曲線和阻抗分析結(jié)果表明，鍍層在La3+添加量為0.50g/L濃度下，自腐蝕電位最大，自腐蝕電流密度最小，溶液與基體之間的阻值最大，具有突出的耐蝕性能。
【圖文】：

太原理工大學碩士研究生學位論文第一章 緒論景圖 1-1）[1-4]是地下支護工程中常用的支護材料，常被用于巷道、邊坡支護等工程。由于地下支護工程的隱蔽性[5]，錨桿的質(zhì)量在著至關(guān)重要的作用。錨桿會在復雜多變的地質(zhì)與水質(zhì)環(huán)境中發(fā)生種環(huán)境下常見的失效模式[6-8]。因此著力于改善錨桿抵抗腐蝕及格外重要。(a) (b)

太原理工大學碩士研究生學位論文1]。傳統(tǒng)的化學鍍操作步驟如圖 1-2 所示。常用的酸性鍍液包括鎳鹽（硫酸鹽或，還原劑（次磷酸鈉或硼氫化物），絡(luò)合劑（醋酸鹽，檸檬酸鹽，乳酸，琥珀等），穩(wěn)定劑(重金屬鹽，硫脲，氟化物等）和 pH 緩沖劑（氨水，鹽酸等），化樣性可以通過在基礎(chǔ)鍍液中添加其他元素的方法實現(xiàn)。打磨 堿洗除油 酸洗 活化
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4

【參考文獻】

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本文編號：2542654