本文關(guān)鍵詞：磷酸料漿泵葉輪用耐磨蝕雙相不銹鋼的研究

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【摘要】：磷酸是重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原料,由于雜質(zhì)較多,生產(chǎn)過程中料漿泵葉輪受到磷酸料漿強烈的磨蝕作用,因此開發(fā)設(shè)計符合磷酸生產(chǎn)的葉輪材料一直以來是各單位研究的熱點。Cr30鐵素體不銹鋼由于價格低廉、硬度較高,是一種重要的葉輪材料；不過Cr30脆性大、成品率低,大大限制了其應(yīng)用,而且很難通過熱處理提高其使用性能。因此在Cr30的基礎(chǔ)上研究一種新型的耐磨蝕不銹鋼材料,使其具備價格低廉、強韌性好、耐磨蝕性能良好的優(yōu)點,具有重要的現(xiàn)實意義。實驗發(fā)現(xiàn)在碳含量0.6%的Cr30基礎(chǔ)上添加Cu、Mo可以大幅度的提高材料的硬度以及耐蝕性能,其中Cu對材料硬度的影響較大,Mo對耐蝕性能的改善更為明顯；經(jīng)過合適的熱處理后材料的硬度可以得到更大幅度的提升。在鐵素體基體中添加N元素可以提高材料的硬度,少量的N元素對提升材料的韌性有益。向鐵素體不銹鋼中添加Ni元素可以獲得雙相不銹鋼,同時使韌性、耐蝕性能得到提升,但會引起硬度下降。在添加Ni的基礎(chǔ)上加入N元素可以提高雙相不銹鋼的硬度同時會帶來韌性、耐蝕性能的提高。添加Mn、Ti等元素可在保持各相比例的基礎(chǔ)上提高N的溶解度,使材料硬度增加；但Mn會降低材料的耐蝕性能,加入量不宜過多。另外適當降低材料中的Cr含量并不會給材料的性能帶來太大的損失,反而可提高材料的性價比。磨蝕試驗結(jié)果顯示于磷酸料漿磨蝕環(huán)境下硬度對材料耐磨蝕性能的貢獻更大,單獨添加Ni元素后由于材料的硬度較低其耐磨蝕性能較差。與鐵素體不銹鋼相比,具有加工硬化能力的雙相不銹鋼具有更好的耐磨蝕性能,在添加N的基礎(chǔ)上加入Ti等元素使材料獲得最佳的耐磨蝕性能。Mn元素的加入可以增加材料的加工硬化能力,提高材料的耐磨蝕性能,配合Ti的加入可以使材料獲得最佳的性價比。對于不同熱處理狀態(tài)下材料,鑄態(tài)下材料的耐磨蝕性能最差,而具有更高硬度時效態(tài)材料耐磨蝕性能最好。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.71;TQ126.35

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