6061鋁管 它們的Cr、Ni、Si、Mn、B、和Re的含量基本相同，改變了C和Mo元素的含量，設(shè)計(jì)了幾組不同的淬火和回火溫度，通過(guò)金相組織觀(guān)察和X射線(xiàn)衍射儀分析了本試驗(yàn)材料在鑄態(tài)和熱處理后的顯微組織；對(duì)本試驗(yàn)材料進(jìn)行洛氏硬度測(cè)試，并測(cè)試了熱處理后試驗(yàn)材料的沖擊韌度，在ML-100型磨料磨損試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試了熱處理后試驗(yàn)材料的耐磨性能；用SEM對(duì)沖擊試樣的斷口和磨損試樣的表面形貌進(jìn)行了掃描分析，并研究了磨粒尺寸對(duì)試驗(yàn)材料耐磨性能的影響。 試驗(yàn)結(jié)果如下：本低合金耐磨鋼的鑄態(tài)組織為珠光體組織，6061鋁管經(jīng)淬火+回火的熱處理工藝后其基體組織為板條狀馬氏體，另外還有少量的殘余奧氏體，并且隨著試驗(yàn)材料含碳量的增加其碳化物的數(shù)量增多，碳化物彌散的分布在基體上，可以增加實(shí)驗(yàn)材料的硬度，但對(duì)材料的韌性造成一定程度的損害。910℃淬火保溫1小時(shí)，230℃回火保溫兩個(gè)小時(shí)后試驗(yàn)材料可以得到最佳的組織和性能，硬度可達(dá)50HRC，沖擊韌度a_k≥45J／cm~2，6061鋁管隨著淬火溫度的升高，試驗(yàn)材料的硬度增加，沖擊韌度下降，并且在對(duì)沖擊斷口進(jìn)行SEM掃描分析后發(fā)現(xiàn)，斷口的韌窩較深，多為韌性斷裂，在對(duì)熱處理后的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)材料的耐磨性隨試樣的硬度的增加而提高，對(duì)磨損試樣的表面形貌進(jìn)行SEM掃描分析，其磨損方式為微觀(guān)切削機(jī)制，并且試驗(yàn)材料的耐磨性隨著磨粒尺寸的增大而下降。 通過(guò)本次試驗(yàn)，獲得了一種既有良好的強(qiáng)韌性及耐磨性，價(jià)格又低廉的耐磨材料。高速含沙水流對(duì)水輪機(jī)過(guò)流部件和水工建筑材料的磨損破壞作用較大，如何評(píng)價(jià)材料的耐磨性能，尋求先進(jìn)的耐磨保護(hù)方法一直以來(lái)是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，是影響我國(guó)水力發(fā)電事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。 本文針對(duì)我國(guó)水力發(fā)電的特殊性(高含沙量、水頭高、落差大、材料磨損嚴(yán)重)，6061鋁管在深入分析國(guó)內(nèi)外氣蝕、沖蝕磨損試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有沖蝕試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，研究典型的聚合物材料和金屬材料的氣蝕與沖蝕復(fù)合磨損問(wèn)題，探討了高速含沙水流作用下材料的磨損機(jī)理，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)了將超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作為耐磨材料應(yīng)用于280m落差泄洪洞水工建筑的技術(shù)方法，現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)證明超高分子量聚乙烯具有提高水工建筑的抗磨耐磨能力。 本文的創(chuàng)新和研究成果體現(xiàn)在以下五個(gè)方面： (1)、對(duì)MCF-30沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)的試樣盤(pán)材料進(jìn)行改進(jìn)，提高其耐磨性。
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