發(fā)布時間：2022-02-15 03:19

　　對Cr-Mo-V系熱作模具鋼試樣表面分別進(jìn)行砂紙打磨和研磨拋光處理,通過三點彎曲方法在試樣表面形成拉伸殘余應(yīng)力,并浸泡在去離子水中以模擬模具型腔下方水道實際工況,研究了殘余應(yīng)力水平和表面狀態(tài)對點蝕數(shù)量和面積的影響,分析了腐蝕區(qū)域化學(xué)成分。結(jié)果表明:2種表面的點蝕數(shù)量均隨殘余應(yīng)力增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,粗糙表面（砂紙打磨表面）的點蝕面積與點蝕數(shù)量呈正比關(guān)系,光滑表面（研磨拋光表面）在殘余應(yīng)力高于600 MPa時,其點蝕面積隨著點蝕數(shù)量的下降而上升;相比光滑表面,粗糙表面更易腐蝕,殘余拉應(yīng)力會加速腐蝕而形成點蝕,但不會造成開裂;光滑表面點蝕坑內(nèi)存在大量鐵和鉻的氧化物,氧化物較疏松,點蝕坑內(nèi)產(chǎn)生大量裂紋,裂紋止于點蝕邊緣。 

【文章來源】：機(jī)械工程材料. 2020,44(S2)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

砂紙打磨試樣殘余應(yīng)力與點蝕數(shù)量/面積的關(guān)系

X4試樣第1個半圓內(nèi)的點蝕形貌見圖2。手工砂紙打磨后的試樣表面較為粗糙，有明顯的劃痕，點蝕坑為黑色，沒有觀察到裂紋。由于表面較為粗糙，點蝕更容易在溝槽位置發(fā)生，溝槽處氧化膜容易發(fā)生破裂而成為氧化的突破點；同時該部位存在表面凸起與凹陷，不同的高度差造成電位差不同，更容易形成腐蝕原電池而加速腐蝕的發(fā)生。2.2 研磨拋光試樣浸泡試驗結(jié)果

研磨拋光試樣在去離子水中浸泡后的表面較光潔，發(fā)生點蝕的數(shù)量較少，共統(tǒng)計到點蝕27個，但僅有19個發(fā)生在表面，其余發(fā)生在邊緣。相比粗糙的表面，光潔表面發(fā)生點蝕的數(shù)量明顯減少，說明表面粗糙度的降低能明顯提高耐腐蝕性能，這與SHOJI等[15]研究發(fā)現(xiàn)表面粗糙度越高越易形成應(yīng)力腐蝕裂紋的結(jié)論相符。研磨拋光試樣表面的點蝕形貌如圖3所示。選取G3試樣進(jìn)行掃描電鏡觀察，觀察其點蝕形貌。由圖4可以看到，點蝕和基體之間有明顯的界限。在點蝕范圍內(nèi)，氧化物較疏松，存在較多裂紋，這些裂紋是氧化產(chǎn)物之間發(fā)生擠壓形成的，并且裂紋出現(xiàn)了分支；裂紋僅在點蝕范圍內(nèi)擴(kuò)展，擴(kuò)展到基體即終止。點蝕也有嚴(yán)重與輕微之分。1#位置在點蝕裂紋內(nèi)，腐蝕程度較深，EDS分析結(jié)果顯示此處是鐵和鉻的氧化物；2#位置在裂紋外面，EDS分析結(jié)果顯示仍為鐵和鉻的氧化物，但鐵含量更多；3#位置處的鐵元素含量進(jìn)一步增多，氧元素含量減少，說明氧化腐蝕程度在減輕。圖4 G3試樣表面SEM形貌及EDS譜

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]奧氏體不銹鋼切削表面應(yīng)力腐蝕裂紋萌生的實驗分析及預(yù)測研究[D]. 張文謙.華中科技大學(xué) 2018



本文編號：3625808