提高材料的香蕉視頻app下載蘋果版:耐腐蝕性是預防或(huo)減緩(huan)腐(fu)(fu)蝕發生的(de)(de)根本措施(shi)。通過改(gai)變(bian)材料(liao)化(hua)學成(cheng)分、結構組織等措施(shi)提(ti)高(gao)材料(liao)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性成(cheng)本是巨(ju)大(da)的(de)(de)。由于材料(liao)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕是從(cong)表面(mian)(mian)(mian)開始(shi),因此,人們從(cong)改(gai)變(bian)表面(mian)(mian)(mian)性能開始(shi),提(ti)高(gao)材料(liao)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性。目前,材料(liao)表面(mian)(mian)(mian)改(gai)性的(de)(de)主要(yao)方法(fa)有熱(re)處理、表面(mian)(mian)(mian)涂覆、電鍍、機械(xie)(xie)表面(mian)(mian)(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)等。機械(xie)(xie)表面(mian)(mian)(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)屬于物(wu)理強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)一(yi)種,具有成(cheng)本低、綠(lv)色無污染、實用性強(qiang)(qiang)等特點(dian)。
1. 實驗設計
為進一步研究超聲滾壓對材料性能的影響,特別是耐腐蝕性能的影響,浙江至德鋼業有限公司以S30408不銹鋼為實驗材料,以人工模擬的工業冷卻水為介質,進行了實驗研究。
材料采用厚度為2mm的不銹鋼板(ban),其化學成分見表7-1,采用超聲滾壓加工技術對材料的單面進行表面處理,材料加工前后外觀如圖7-2所示,經超聲表面滾壓后,用肉眼觀察,材料表面光潔度明顯增大,如同“鏡面”,但是也可以觀察到加工“刀痕”。對不同試樣,主要改變步距這個參數,工具頭的線速度和靜壓力均相等,分別是2m/min和0.1MPa,步距分別為0.05mm、0.10mm、0.15mm,0.20mm和0.25mm.隨著步距的減小,材料的光潔度增大,“刀痕”越來越不明顯。
2. 表面粗糙度(du)
為了研究(jiu)超(chao)聲表(biao)(biao)(biao)面(mian)滾(gun)(gun)壓對表(biao)(biao)(biao)面(mian)質(zhi)量的(de)影響,首先采用光學顯(xian)微鏡(jing)觀察表(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌(mao),其(qi)次采用TR-200觸(chu)針式(shi)粗(cu)糙度(du)檢測(ce)儀測(ce)Ra數值。放大200倍后,試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌(mao)如圖7-3所示。其(qi)中,圖7-3(f)為原始試(shi)樣(yang),表(biao)(biao)(biao)面(mian)條狀加工痕跡清晰可見;圖7-3(a)~(e)為不同步距下超(chao)聲滾(gun)(gun)壓后的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌(mao)。從圖中可以看(kan)出,試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)滾(gun)(gun)壓而形(xing)成了光滑的(de)金屬層,但(dan)是新形(xing)成的(de)金屬表(biao)(biao)(biao)面(mian)還存在一定的(de)缺陷,但(dan)隨(sui)著步距的(de)減小,缺陷數量減少,尺寸(cun)減小。
在試樣表(biao)面隨機選取3個位置進(jin)行粗糙度測試,取平均值(zhi)作為最終(zhong)結果,各試樣的(de)Ra數值(zhi)如表(biao)7-2所示。
圖7-4為不同步(bu)(bu)距下超聲(sheng)滾(gun)壓(ya)(ya)試(shi)樣(yang)表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)的變化(hua)。從圖中可(ke)以看出,加工步(bu)(bu)距對表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)有重要的影響,表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)隨著加工步(bu)(bu)距的減(jian)小(xiao)而(er)減(jian)小(xiao),表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)可(ke)降低到0.037μm.未(wei)處理(li)表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)Ra為0.283μm,與(yu)未(wei)處理(li)表(biao)面相比較,處理(li)表(biao)面因被碾壓(ya)(ya)而(er)形(xing)成光(guang)滑的金屬層,從而(er)降低了表(biao)面粗(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)。
3. 表面硬(ying)度
鍍層的(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度采用(yong)(yong)帶有金剛石壓頭的(de)HV-1000型顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度計來測(ce)定(ding)。其(qi)方法(fa)是用(yong)(yong)金剛石壓頭在(zai)鍍層表面(mian)壓一個四角棱錐形凹痕,在(zai)顯(xian)微(wei)鏡下放大(da)(da)400倍(bei)觀察。實驗時,加(jia)載(zai)(zai)載(zai)(zai)荷為0.1HV(0.9807N),持續時間10s.每個試樣測(ce)量3次,取平均值。圖7-5為硬(ying)(ying)(ying)(ying)度測(ce)量結果,未處(chu)理(li)(li)表面(mian)的(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度是210HV;超聲波處(chu)理(li)(li)后,材料(liao)的(de)表面(mian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度最(zui)大(da)(da)可(ke)(ke)達(da)317HV.從圖中可(ke)(ke)以看出,顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度隨(sui)步距的(de)減小而增(zeng)大(da)(da),但影響較(jiao)小。硬(ying)(ying)(ying)(ying)度提高可(ke)(ke)歸因(yin)于晶粒細化、加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化及(ji)晶體組(zu)織變化的(de)共同作(zuo)用(yong)(yong)。
4. 耐(nai)腐蝕(shi)性
采(cai)用(yong)電(dian)(dian)化(hua)學技術分(fen)析材料處(chu)理表面的(de)(de)(de)耐腐蝕性能,測(ce)量(liang)了(le)動電(dian)(dian)位極化(hua)曲(qu)線。實驗采(cai)用(yong)三電(dian)(dian)極體系:待測(ce)試(shi)樣(yang)為(wei)工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)極,氧(yang)(yang)化(hua)汞電(dian)(dian)極為(wei)參比(bi)電(dian)(dian)極,箔片電(dian)(dian)極為(wei)輔助電(dian)(dian)極。工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)極是尺寸為(wei)10mmx10mm的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang),將(jiang)銅線與試(shi)樣(yang)焊接,采(cai)用(yong)混(hun)合的(de)(de)(de)A、B環(huan)氧(yang)(yang)樹(shu)脂封(feng)裝試(shi)樣(yang),只保(bao)留超聲加工(gong)面為(wei)工(gong)作(zuo)面。對于未處(chu)理試(shi)樣(yang),采(cai)用(yong)300、500、800的(de)(de)(de)砂紙打磨。封(feng)裝完后,所有(you)試(shi)樣(yang)先采(cai)用(yong)去離子水超聲清洗(xi),再采(cai)用(yong)酒精(jing)清洗(xi)風干,放干燥皿(min)中備用(yong),試(shi)樣(yang)如(ru)圖7-6所示。腐蝕介質是CaCl+NaHCO3配(pei)制成0.4g/L的(de)(de)(de)CaCO3溶(rong)液,Cl-的(de)(de)(de)含(han)量(liang)為(wei)248mg/kg,pH值7.5~8.5.電(dian)(dian)化(hua)學實驗在室(shi)溫下進行(xing),掃(sao)描速度為(wei)10mV/s.試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)動電(dian)(dian)位極化(hua)曲(qu)線如(ru)圖7-7所示。
從圖(tu)7-7中可(ke)以(yi)看出,經(jing)USRP處(chu)理的(de)(de)(de)樣(yang)式,其(qi)(qi)維鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)減(jian)小(xiao),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度(du)降(jiang)低。未(wei)處(chu)理試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)約為-179mV,加工(gong)(gong)步(bu)距(ju)為0.05mm和0.10mm的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)約為-160mV,加工(gong)(gong)步(bu)距(ju)為0.25mm的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)約為-210mV.從以(yi)上實(shi)驗數據(ju)可(ke)以(yi)看出,處(chu)理試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)和維鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)的(de)(de)(de)變(bian)化規律與加工(gong)(gong)步(bu)距(ju)之間(jian)不(bu)成(cheng)線(xian)性(xing)(xing)關系,因此,并不(bu)是粗糙(cao)度(du)越(yue)小(xiao),耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)越(yue)好。但是,加工(gong)(gong)步(bu)距(ju)為0.05mm的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)(粗糙(cao)度(du)值最(zui)小(xiao)),腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)最(zui)大、維鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)最(zui)小(xiao),因此,其(qi)(qi)耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng)最(zui)好、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)率(lv)最(zui)小(xiao),與未(wei)處(chu)理試(shi)樣(yang)比較(jiao),工(gong)(gong)步(bu)距(ju)為0.25mm的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang),其(qi)(qi)點蝕(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)反而降(jiang)低,這(zhe)可(ke)能(neng)是在超聲表面加工(gong)(gong)過(guo)程中,造(zao)成(cheng)鈍化膜的(de)(de)(de)不(bu)均性(xing)(xing)引起的(de)(de)(de),如(ru)圖(tu)7-3(e)所(suo)示。
a. 表面粗(cu)糙度和硬度
經超聲滾壓處理后,材料表面形成的(de)新光滑(hua)的(de)金屬層使表面粗糙度降(jiang)低(di)。表面粗糙度隨著步(bu)距(ju)的(de)減小(xiao)而減小(xiao),最小(xiao)為0.037μm,與原(yuan)樣(yang)比(bi)較,降(jiang)低(di)了87%.
b. 表面硬度提(ti)高
試樣(yang)經USRP處理后(hou),表面(mian)硬度最(zui)大可提高51%,但加工(gong)步距對(dui)表面(mian)硬度的影響較(jiao)小(xiao)。
c. 耐腐(fu)蝕性
超聲滾壓表面處(chu)理使不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)循環水中的腐蝕(shi)電流密度降低(di)。當加工(gong)步距為0.05mm時,S30408不(bu)銹(xiu)鋼的耐腐蝕(shi)性(xing)最好(hao),步距對耐腐蝕(shi)性(xing)能影響較小。