沖蝕磨損是指流動介質中的液滴或固體顆粒對材料表面的反復沖擊并最終造成材料損失的磨損現(xiàn)象。水利機械、泥漿泵、雜質泵、火電廠脫硫管道等的過流部位都存在固液雙相流以一定流速和攻角對材料表面進行沖擊致使材料表面破壞的液固沖蝕磨損現(xiàn)象。這不僅縮短了相應部位的使用壽命,還會造成不可估量的經濟損失。利用雙連續(xù)相結構中兩相物質間很強的相互約束作用研制耐液固沖蝕磨損材料是提高材料耐沖蝕性能的有效手段。本文以凝膠注模的方法制備Si3N4泡沫陶瓷增強體,以1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼為基體材料,采用壓力鑄造的方法制備具有雙連續(xù)結構且界面結合良好的 Si3N4/1Cr18Ni9Ti 復合材料。采用轉盤-回路式固液沖蝕實驗裝置分別測試了 1Cr18Ni9Ti不銹鋼基體和雙連續(xù)Si3N4/1Cr18Ni9Ti復合材料的沖蝕率與攻角、流速、含沙量和沖蝕時間的關系,并分別探討了它們的磨損機理。1Cr18Ni9Ti不銹鋼基體的沖蝕率隨攻角的增加而先增加后下降,最大沖蝕率(3 g·m-2·h-1)對應的攻角為15°,不銹鋼基體的顯微硬度隨著攻角的增大而增加。攻角為0°時,材料以犁削的方式磨損;攻角為15°時,材料以切...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 復合材料的概述
    1.3 金屬基復合材料
    1.4 金屬基復合材料增強體
        1.4.1 顆粒增強體
        1.4.2 纖維增強體
        1.4.3 晶須增強體
        1.4.4 泡沫陶瓷增強體
    1.5 雙連續(xù)陶瓷-金屬復合材料的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 雙連續(xù)相復合材料的制備方法
        1.5.2 雙連續(xù)相復合材料的國外研究現(xiàn)狀
        1.5.3 雙連續(xù)相復合材料的國內研究現(xiàn)狀
    1.6 泡沫陶瓷-金屬雙連續(xù)相復合材料設計
    1.7 本論文的意義及研究內容
第2章 實驗方案
    2.1 實驗材料
        2.1.1 原材料
    2.2 實驗設備
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 沖蝕磨損試驗設備
        2.2.3 D/max-2500PC型X射線衍射儀
        2.2.4 MicroXAM-1200型白光干涉儀
        2.2.5 其他儀器
    2.3 樣品制備及實驗方法
        2.3.1 掃描電鏡樣品的制備
        2.3.2 沖蝕實驗方案
第3章 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復合材料制備
    3.1 前言
    3.2 Si₃N₄泡沫陶瓷的制備和結構特征
    3.3 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復合材料的制備和結構特征
    3.4 本章小結
第4章 1Cr18Ni9Ti不銹鋼的沖蝕性能
    4.1 前言
    4.2 1Cr18Ni9Ti不銹鋼的沖蝕性能
        4.2.1 沖蝕率與攻角的關系
        4.2.2 沖蝕率與流速的關系
        4.2.3 沖蝕率與含沙量和沖蝕時間的關系
    4.3 本章小結
第5章 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復合材料的沖蝕性能
    5.1 前言
        5.1.1 沖蝕磨損的概念
        5.1.2 沖蝕磨損的研究概況
        5.1.3 沖蝕磨損機理
        5.1.4 沖蝕磨損的影響因素
    5.2 雙連續(xù)Si₃N₄/1Cr18Ni9Ti復合材料的沖蝕性能
        5.2.1 沖蝕率與沖蝕時間的關系
        5.2.2 沖蝕率與攻角的關系
        5.2.3 沖蝕率與流速的關系
        5.2.4 沖蝕率與含沙量的關系
    5.3 本章小結
第6章 結論和展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄 轉盤-回路式沖蝕實驗裝置的研制
    1 轉盤-回路式沖蝕實驗裝置的設計與構造
    2 關于轉盤-回路式沖蝕實驗裝置的討論
        2.1 轉盤-回路式沖蝕實驗裝置的工作原理
        2.2 沖蝕速度的確定
        2.3 沖蝕角度的確定
        2.4 含沙量的確定
    3 小結
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3758458