Cr25Ni20不锈钢在强氧化介质中的腐蚀磨损机理

摘要

本文主要围绕国家973课题“强氧化环境下材料的磨损机制”中所涉及的科学问题来展开试验研究和理论探索。通过建立的强氧化环境下材料摩擦学性能试验平台研究和探讨Cr25Ni20不锈钢材料在不同实验条件下的摩擦磨损行为及失效机理。试验主要分两个步骤：（1），针对影响腐蚀磨损行为的各个因素之间的定量关系的正交试验研究。（2），研究双氧水介质浓度对Cr25Ni20不锈钢的腐蚀磨损以及电化学行为的影响。 ⑴对过氧化氢介质中服役的Cr25Ni20不锈钢进行合适的机械加工处理，并采用光学显微镜、电化学测试系统及SEM形貌分析仪器对磨损表面形貌、磨粒形状，电化学行为进行观察和分析。 ⑵正交试验研究表明影响腐蚀磨损行为的三个因素转速、载荷以及介质浓度它们之间有一些相互制约的定量关系，同时针对不同的分析对象，线性关系是不尽相同的。Cr25Ni20不锈钢的磨损量随转速或载荷的增加而呈上升趋势；而过氧化氢溶液的浓度对不锈钢的磨损量没有太大影响。摩擦副之间的摩擦系数则呈现出不同的特点，占主导作用的因素为载荷。 ⑶在第二阶段的研究中，试验结果表明不同浓度的过氧化氢腐蚀介质中的腐蚀磨损机制也存在着比较明显的差异。浓度低时，磨损主要以粘着磨损为主，磨损形貌主要呈现出沟壑状；而在高浓度的腐蚀介质中，磨损主要以腐蚀磨损为主，磨损形貌主要呈现剥落的特征。同时腐蚀电位在不同浓度的腐蚀介质中呈现出不同的特点，去离子水中的腐蚀电位最大，其余几组介质中则表现为：随着腐蚀介质浓度的增加，腐蚀电位上升的特点。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.1.1金属腐蚀磨损的定义及其研究范围

1.1.2腐蚀磨损的相关理论

1.2金属材料腐蚀磨损的研究方法

1.2.1研究腐蚀磨损行为的主要实验设备

1.2.2.研究腐蚀磨损行为方式的方法

1.2.3研究腐蚀磨损机理的电化学方法

1.3选题的的目的和来源

1.3.1课题背景及来源

1.3.2研究的内容

第2章实验材料与实验设备

2.1实验设备与分析仪器

2.1.1MMW-1万能磨损试验机简介

2.1.2试验分析仪器

2.2试验材料

2.2.1实验材料的选择

2.2.2实验材料的加工

第3章Cr25Ni20的正交磨损试验

3.1试件的选择

3.1.1除油

3.1.2清洗

3.1.3挑选

3.2试验方法和试验条件

3.3结果分析

3.3.1利用磨损量对正交试验结果分析

3.3.2利用摩擦系数对正交试验结果分析

3.4磨粒和磨痕分析

3.4.1盘磨损形貌分析

3.4.2销磨痕分析

3.4.3磨粒分析

3.5本章小结

第4章Cr25Ni20的电化学磨损试验

4.1试验的方法和步骤

4.2试验仪器和设备

4.3试验条件

4.4试验的结果分析

4.4.1过氧化氢介质浓度对摩擦系数的影响规律

4.4.2磨损量分析结果

4.4.3对比实验电化学结果分析

4.5磨粒和表面形貌分析

4.5.1磨粒分析

4.5.2表面形貌分析

4.6本章小结

第5章Cr25Ni20的腐蚀磨损机理初探

5.1数学模型和计算方法

5.2 Cr25Ni20的腐蚀磨损机理

5.2.1腐蚀磨损加速机理

5.2.2金属表面膜再生机理

第6章结论

6.1全文主要结论

6.2创新点

6.3对后续工作的建意

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文