不同材料在锌液中腐蚀磨损机理的研究

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第３２卷 第４期

Ｖ０１．３２

№．４

金 属 制 品

Ｓｔｅｅｌ ｉｒｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ

２００６年８月

Ａｕｇｕｓｔ ２００６

不同材料在锌液中腐蚀磨损机理的研究

桑兰芬 刘 海

（长春理工大学３００１３０） １３００２２） （天津工大镀锌设备有限公司

马瑞娜

（河北工业大学天津３００１３０）

摘 要热镀锌生产中沉没辊轴套受锌液腐蚀和磨损双重作用，选择Ｈ１３、铁基合金、钴基合金、Ｃｒｌ２渗硼材料与

Ｓｉ３Ｎ 配合，对其在锌液中的腐蚀磨损机理进行研究。试验结果表明，在锌液中，腐蚀产物与被磨材料的显微硬度

比值是影响材料腐蚀磨损性能的主要因素，比值越大，材料的腐蚀磨损性能越差。

关键词腐蚀磨损；锌液；Ｈ１３；Ｃｒｌ２；铁基合金；钴基合金

ＴＧ１１５．５ ８ 中图分类号

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

热镀锌的沉没辊、稳定辊及其轴套是生产线中

的消耗部件。沉没辊轴套的腐蚀磨损失效问题的解

决很复杂¨ ，有关熔锌对合金的腐蚀磨损失效机

理的综合研究较少。综合考虑材料的腐蚀和磨损，

１ ６００ Ｎ，转速为６００ ｒ／ｍｉｎ，锌液温度为（４６０±５）ｏＣ，

时间为２０ ｈ。

试样

对不同材料与ｓ Ｎ 配对在液锌中的腐蚀磨损性能

进行试验，探讨其在熔锌条件下的腐蚀磨损机理。

１试验方法

１．１腐蚀磨损试验

网试样

试验以邯郸钢铁集团带钢连续热镀锌生产线的

主要工艺参数为依据，建立模拟工况条件的试验机。

将试样按比例缩小，采用块一圆环式摩擦方式（如

图１所示）模拟实际接触方式，块试样为加载端，固

图１块一环式摩擦方式

１．２试验材料

Ｓｉ Ｎ 陶瓷材料的热膨胀系数小，弯曲强度较

高，硬度高，具有自润滑性，摩擦因数小（只有０．１），

化学稳定性好，不被铅、铝、锌、锡、银、黄铜、镍等熔

融金属合金浸润与腐蚀Ｈ ，因此，选择Ｓｉ Ｎ 为转动

试样，分别与应用较广的Ｃｏ基合金、具有良好耐熔

定不动；圆环试样利用调速电机带动动态传感器进

行调速，绕圆环试样的轴心转动。动态传感器记录

摩擦扭矩，试验装置如图２所示。试验中压力为