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温度对PCrMo钢摩擦磨损性能影响分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-29  浏览次数:24 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网调查队获悉:塑钢型材的导热系数低,隔热效果是铝材的一千多倍,加上有良好的保温性使得在寒冷地区尽管室外零下几十

中华不锈钢网调查队获悉:塑钢型材的导热系数低,隔热效果是铝材的一千多倍,加上有良好的保温性使得在寒冷地区尽管室外零下几十度,屋内犹如万物复苏的春天,精心设计的多腔结构,加之接缝严密,使隔音效果极佳,与金属材质的门窗相比,可降低噪音10dB.试验表明,符合JG/T3018-94之标准。 塑钢门窗为优良的绝火材料,不自燃,不助燃,因此,不必担心大火突临,尽管您安心地居住和享受美好的环境。目前我国塑钢型材生产能力已经达到五百万吨/年。在型腔内加入增强型钢,使型材的强度得到大幅度提高,具有抗震,耐风蚀效果。另外型材的多腔结构,独立排水腔、使水无法进入钢腔,避免型钢腐蚀,门窗的使用寿命也得到了提高。抗紫外线成分的加入也使塑钢型材的耐侯性得到提高,即使紫外线很强的热带地区也能放心使用。
  
  除了给人们带来巨大的经济损失外,在一些特殊的场合,由磨损造成的后果是非常严重的。比如,当火炮炮膛随着发射次数的增多而被磨损,如果不能对磨损给予正确的评估会对以后的发射精度带来严重的影响。本文以某火炮炮膛与炮弹摩擦副为研究背景,在MMS-1G销盘式高温高速摩擦磨损试验机上对PCrMo钢与H96配副时的干滑动摩擦磨损特性进行研究与分析,以期对火炮故障预测仿真系统提供实验依据。
  
  双相不锈钢冶炼工艺的基本要求如下:
  
  (1)采用电炉和VOD或AOD二次精炼炉双联冶炼,对于硫、氧化夹杂要求十分严格的钢液可采用电炉重熔。
  
  (2)要求对双相不锈钢的化学成分严格控制,除产品标准外,生产厂家都有成分的内控标准。国外在精炼炉上都配有冶炼双相不锈钢相应的计算机软件,按Schaeffler图来控制钢中的两相比例,目前国内有的厂家,在VODC炉上也配有这样的软件。
  
  (3)不含铜的钢允许铜不大于0.2%,需要严格控制钢中的铝不大于0.1%对于需要通过Huey法检验的钢,注意控制钢中的硼;(4)根据双相不锈钢的成分特点,二次精炼时应注意:
  
  1)与18-8型超低碳奥氏体不锈钢相比要严格控制吹炼时间;
  
  2)提高吹氧脱碳后的温度,控制钢水中的终点碳
  
  3)真空精炼后调整钢液的温度,然后精调化学成分,出钢前加入含氮铬铁。
  
  (5)利用AOD炉冶炼钢包加入硅钙块可进行快速脱硫,脱硫率可达70-80%,能提高钢的耐孔蚀性能和有效的改善钢的热塑性。
  
  铸造工艺
  
  (1)凝固温度较奥氏体铸钢高的多,所以双相不锈钢铸件要求较大的冒口。除用底注外,对厚壁大型铸件应设置副浇口,以提高冒口补缩热效率。
  
  (2)凝固结晶的方向性强,铸件几何外形上要注意型线设计流畅,避免由于高热梯度出现撕裂和凝固裂纹。
  
  (3)钢液吸气能力强,铸件易产生针孔和皮下气泡能缺陷。因此,在冶炼和浇注时应注意;脱氧状态好;铸件砂型泥芯要彻底烘干后再出炉配箱;钢液的流动性欠佳,随浇注温度的升高,钢液流动性提高,但须控制合适的出钢和浇注温度。
  
  (4)浇注后铸件在沙箱内冷却,一般采用阶梯式的热处理工艺。
  
  热加工工艺
  
  中华不锈钢网调查队获悉:双相不锈钢热加工工艺的基本要求为:(1)因为两相晶体结构不同,双相不锈钢 与奥氏体不锈钢加热工主要不同在于高温变形抗力低,热塑性也低,尤其是含氮钢。所以在选择热加工温度时最好使钢能处于单相铁素体组织状态。但常处于热塑性低的两相区,所以要选择两相都能均匀变形的热加工温度,且不宜偏高。
  
  (2)双相不锈钢铸态组织中,奥氏体和铁素体沿钢锭截面分布是不均匀的,中心部位的铁素体含量明显高于边部,铁素体呈树枝状分布,随钢锭增加,铁素体偏析的不均匀也增加。这种偏析可用高温加热来消除。因此均热炉加热时,要注意适当保温,避开坯轧裂。
  
  (3)钢在高温下轧制时,宽展系数较大,易出现耳子、折叠等缺陷,初轧开坯或热轧成材均要注意轧机孔型的调整及压下量的控制。
  
  (4)钢在高温下容易粘钢,尤其在管坯热穿孔时为保证毛管表面质量,必须勤清理头上的粘钢,勤换导板。
  
  (5)注意严格控制终锻或终轧温度,避免因温度过低出现脆性相。
  
  铸态组织及其力学性能
  
  (1)除C、Mo元素的最大偏析度较高外,其它元素如Cr、Ni、Mn、Si、S、P等元素的最大偏析度都较小,不超过1.1.因此,从整个元素分布图来看,铸态超级双相不锈钢的实验区域基本上不存在元素的宏观偏析,分布比较均匀。
  
  (2)奥氏体和铁素体的硬度和杨氏模量均相当,只是铁素体的弹性模量和硬度都要略高于奥氏体相。
  
  在MMS-1G销盘式高温高速摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验。销试样采用炮钢(PCrMo),盘试样采用铜盘(H96)。温度和速度是影响材料摩擦磨损性能最主要的外在因素,一系列试验研究表明,材料摩擦磨损性能与温度和速度之间通常表现为复杂的变化关系。根据试验机的转速和试样尺寸确定实验速度分别为20、30、40、50、60、70m/s,温度选取25℃和500℃,接触压力选取1和2MPa.实验前在低速、低载荷条件下进行预磨,以销试样与盘试样良好接触且受力比较均匀为准。在每种工况条件下进行3次重复试验,摩擦系数和磨损率均取3次试验的平均值。
  
  中华不锈钢网调查队获悉:结果显示,随温度的升高,材料的摩擦系数降低;与常温条件下相比,材料在高温下摩擦系数的稳定性比较好。随着温度的升高,材料的磨损率增加,速度越大,这种增加的趋势就越剧烈。在较低的滑动速度下,材料的主要磨损机理是粘着磨损和磨粒磨损,随滑动速度的增加,在常温时,逐渐向剥落磨损转变;在高温时,逐渐向热磨损转变。炮钢干滑动摩擦副高温磨损特性对速度变化十分敏感,磨损特性存在着敏感的速度范围。

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