不同材料在鋅液中腐蝕磨損機理的研究

維普資訊

第３２卷 第４期

Ｖ０１．３２

№．４

金 屬 制 品

Ｓｔｅｅｌ ｉｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ

２００６年８月

Ａｕｇｕｓｔ ２００６

不同材料在鋅液中腐蝕磨損機理的研究

桑蘭芬 劉 海

（長春理工大學３００１３０） １３００２２） （天津工大鍍鋅設備有限公司

馬瑞娜

（河北工業大學天津３００１３０）

摘 要熱鍍鋅生產中沉沒輥軸套受鋅液腐蝕和磨損雙重作用，選擇Ｈ１３、鐵基合金、鈷基合金、Ｃｒｌ２滲硼材料與

Ｓｉ３Ｎ 配合，對其在鋅液中的腐蝕磨損機理進行研究。試驗結果表明，在鋅液中，腐蝕產物與被磨材料的顯微硬度

比值是影響材料腐蝕磨損性能的主要因素，比值越大，材料的腐蝕磨損性能越差。

關鍵詞腐蝕磨損；鋅液；Ｈ１３；Ｃｒｌ２；鐵基合金；鈷基合金

ＴＧ１１５．５ ８ 中圖分類號

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ａｂｒａｓｉｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｄｉｆｅｒｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｚｉｎｃ Ｌｉｑｕｉｄ

Ｓａｎｇ Ｌａｎｆｅｎ Ｌｉｕ Ｈａｌ

（Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １３００２２）（Ｔｉａｎｉｆｎ ６ｏｎｇｄａ Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ Ｅｑｕｉｐ，￣．ｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．３００１３０）

Ｍａ Ｒｕｉｎａ

（Ｈｅｂｅｉ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓ Ｔｉａｎｉｆｎ ３００１３０）

Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｘｌｅ ｓｌｅｅｖｅｓ ｏｆ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｒｏＪｌ ｉｎ ｖａｎｉｚｉｎｇ ｂｙ ｄｉｐｐｉｎｇ ｕｎｄｅｒｇｏ ｔｗｏｆｏｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｚｉｎｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ

ａｂｒａｓｉｏｎ，ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ Ｈ１３ ｓｔｅｅｌ，ｉｒｏｎ ｂａｓｅ ａｌｌｏｙ，ｃｏｂａｌｔ ｂａｓｅ ａｌｌｏｙ，Ｃｒｌ２ ｂｏｒｉｄｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓｓｏｒｔ Ｓｉ Ｎ４，ｗｈｏｓｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ

ａｂｒａｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｊｎ ｚｉｎｃ ｌｉｑｕｉｄ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ—ｈａｒｄｎｅｓｓ ｒａｔｉｏ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｆｆ－

ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｒｕｂｂｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｂｒａｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｒ ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｉｓ

ｔｈｅ ｗｏｒｓｅ

，

ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｂｒａｓｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｂｒａｓｉｏｎ；ｚｉｎｃ ｌｉｑｕｉｄ；Ｈ１３；Ｃｒｌ２；ｉｒｏｎ ｂａｓｅ ａｌｌｏｙ；ｃｏｂａｌｔ ｂａｓｅ ａｌｌｏｙ

熱鍍鋅的沉沒輥、穩定輥及其軸套是生產線中

的消耗部件。沉沒輥軸套的腐蝕磨損失效問題的解

決很復雜¨ ，有關熔鋅對合金的腐蝕磨損失效機

理的綜合研究較少。綜合考慮材料的腐蝕和磨損，

１ ６００ Ｎ，轉速為６００ ｒ／ｍｉｎ，鋅液溫度為（４６０±５）ｏＣ，

時間為２０ ｈ。

試樣

對不同材料與ｓ Ｎ 配對在液鋅中的腐蝕磨損性能

進行試驗，探討其在熔鋅條件下的腐蝕磨損機理。

１試驗方法

１．１腐蝕磨損試驗

網試樣

試驗以邯鄲鋼鐵集團帶鋼連續熱鍍鋅生產線的

主要工藝參數為依據，建立模擬工況條件的試驗機。

將試樣按比例縮小，采用塊一圓環式摩擦方式（如

圖１所示）模擬實際接觸方式，塊試樣為加載端，固

圖１塊一環式摩擦方式

１．２試驗材料

Ｓｉ Ｎ 陶瓷材料的熱膨脹系數小，彎曲強度較

高，硬度高，具有自潤滑性，摩擦因數小（只有０．１），

化學穩定性好，不被鉛、鋁、鋅、錫、銀、黃銅、鎳等熔

融金屬合金浸潤與腐蝕Ｈ ，因此，選擇Ｓｉ Ｎ 為轉動

試樣，分別與應用較廣的Ｃｏ基合金、具有良好耐熔

定不動；圓環試樣利用調速電機帶動動態傳感器進

行調速，繞圓環試樣的軸心轉動。動態傳感器記錄

摩擦扭矩，試驗裝置如圖２所示。試驗中壓力為