结构陶瓷的力学行为与耐冲蚀磨损性能的关系

摘要

本文采用旋转转盘式液/固双相流冲蚀磨损试验机,研究Cr15Mo3高铬铸铁和α-Al2O3、ZTA、Si3N43种结构陶瓷材料的抗冲蚀磨损性能,分析了试验材料冲蚀磨损微观失效行为.结果表明:Si3N4、ZTA、α-Al2O3陶瓷材料的抗冲蚀磨损性能分别为Cr15Mo3的21.2倍,7.0倍和5.2倍;陶瓷材料的冲蚀磨损率与材料韧性的4次方成反比,与材料强度也成反比,陶瓷材料韧性和强度是影响其抗冲蚀磨损性能的重要因素,硬度不是主要因素.冲蚀磨损后,微观上Cr15Mo3整体材料去除多,冲蚀、腐蚀坑明显,失效形貌呈"W"型;Al2O3、ZTA材料主要是晶界粘结相失去多,晶粒裸露,但晶粒无破碎和裂纹产生,失效形貌呈"U"型,Si3N4材料晶界粘结相失去少,冲蚀磨损表面光滑.