提(ti)高材料的在線亞洲日產一區二區:耐腐蝕性是預防或減緩腐(fu)蝕(shi)(shi)發生的(de)(de)根本(ben)措施(shi)(shi)。通過改(gai)變(bian)材(cai)(cai)料(liao)化(hua)(hua)學成分、結構組(zu)織(zhi)等措施(shi)(shi)提高材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)成本(ben)是巨大的(de)(de)。由于(yu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)是從(cong)表(biao)面(mian)開始，因(yin)此(ci)，人們從(cong)改(gai)變(bian)表(biao)面(mian)性(xing)能開始，提高材(cai)(cai)料(liao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)。目前，材(cai)(cai)料(liao)表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)的(de)(de)主要方法有(you)熱處理、表(biao)面(mian)涂覆、電鍍、機械表(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)等。機械表(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)屬于(yu)物(wu)理強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)的(de)(de)一(yi)種(zhong)，具有(you)成本(ben)低(di)、綠(lv)色無污(wu)染、實用性(xing)強(qiang)(qiang)等特(te)點(dian)。


1. 實(shi)驗設計(ji)


  為進一步研究超聲滾壓(ya)對材料性能的影響，特別是耐腐蝕性能的影響，浙江至德鋼業有限公司以S30408不銹鋼(gang)為實驗材料，以人工模擬的工業冷卻水為介質，進行了實驗研究。


  材料采用厚度為2mm的不銹鋼板，其化學成分見表7-1,采用超聲滾壓加工技術對材料的單面進行表面處理，材料加工前后外觀如圖7-2所示，經超聲表面滾壓后，用肉眼觀察，材料表面光潔度明顯增大，如同“鏡面”，但是也可以觀察到加工“刀痕”。對不同試樣，主要改變步距這個參數，工具頭的線速度和靜壓力均相等，分別是2m/min和0.1MPa,步距分別為0.05mm、0.10mm、0.15mm,0.20mm和0.25mm.隨著步距的減小，材料的光潔度增大，“刀痕”越來越不明顯。


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2. 表面粗(cu)糙度


  為(wei)了研究超聲(sheng)(sheng)表(biao)面(mian)(mian)滾(gun)壓對表(biao)面(mian)(mian)質量(liang)的影響，首(shou)先采(cai)用(yong)(yong)光(guang)學顯微鏡觀察表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌，其次(ci)采(cai)用(yong)(yong)TR-200觸針式粗糙度檢測(ce)儀(yi)測(ce)Ra數值。放(fang)大200倍后(hou)，試樣表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌如(ru)圖7-3所示。其中，圖7-3(f)為(wei)原始試樣，表(biao)面(mian)(mian)條狀加(jia)工痕跡清晰可見；圖7-3(a)~(e)為(wei)不同(tong)步(bu)距(ju)下超聲(sheng)(sheng)滾(gun)壓后(hou)的表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌。從(cong)圖中可以看出(chu)，試樣表(biao)面(mian)(mian)滾(gun)壓而(er)形(xing)(xing)(xing)成了光(guang)滑的金屬(shu)層，但是(shi)新形(xing)(xing)(xing)成的金屬(shu)表(biao)面(mian)(mian)還存在一(yi)定的缺(que)陷，但隨著步(bu)距(ju)的減(jian)小，缺(que)陷數量(liang)減(jian)少，尺(chi)寸(cun)減(jian)小。


  在試樣表(biao)面隨機(ji)選取(qu)3個位置進行(xing)粗糙度測試，取(qu)平均值(zhi)作為最(zui)終結(jie)果，各試樣的Ra數(shu)值(zhi)如表(biao)7-2所示。




  圖(tu)7-4為不同(tong)步距下(xia)超(chao)聲滾(gun)壓(ya)試(shi)樣表面(mian)粗(cu)糙度(du)的(de)(de)變化。從圖(tu)中可以(yi)看出(chu)，加(jia)工步距對表面(mian)粗(cu)糙度(du)有重要的(de)(de)影(ying)響(xiang)，表面(mian)粗(cu)糙度(du)隨(sui)著加(jia)工步距的(de)(de)減(jian)小而減(jian)小，表面(mian)粗(cu)糙度(du)可降低到(dao)0.037μm.未(wei)處(chu)(chu)理表面(mian)粗(cu)糙度(du)Ra為0.283μm,與未(wei)處(chu)(chu)理表面(mian)相比(bi)較，處(chu)(chu)理表面(mian)因(yin)被碾(nian)壓(ya)而形成光滑的(de)(de)金屬層，從而降低了表面(mian)粗(cu)糙度(du)。


3. 表面(mian)硬度(du)


  鍍層的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)采(cai)用帶有金剛石壓頭(tou)的(de)(de)HV-1000型顯微(wei)硬(ying)(ying)度(du)計來測定。其方法(fa)是用金剛石壓頭(tou)在(zai)鍍層表(biao)面(mian)壓一(yi)個四角棱錐形(xing)凹痕，在(zai)顯微(wei)鏡下放大400倍觀(guan)察。實驗(yan)時(shi)，加(jia)(jia)載(zai)載(zai)荷(he)為0.1HV(0.9807N),持續時(shi)間(jian)10s.每個試(shi)樣測量3次，取平(ping)均值。圖7-5為硬(ying)(ying)度(du)測量結果，未處理表(biao)面(mian)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)是210HV;超聲波處理后，材料的(de)(de)表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)度(du)最大可達317HV.從(cong)圖中可以看出，顯微(wei)硬(ying)(ying)度(du)隨步距的(de)(de)減小而增大，但影(ying)響較小。硬(ying)(ying)度(du)提(ti)高可歸(gui)因于晶粒細(xi)化(hua)、加(jia)(jia)工硬(ying)(ying)化(hua)及(ji)晶體組(zu)織變化(hua)的(de)(de)共同(tong)作用。


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4. 耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)


 采用(yong)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學技(ji)術分(fen)析材料處理表面的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)，測量了動(dong)電(dian)(dian)(dian)位極化(hua)曲(qu)線。實驗采用(yong)三電(dian)(dian)(dian)極體(ti)系：待測試(shi)樣(yang)(yang)為(wei)(wei)工作電(dian)(dian)(dian)極，氧化(hua)汞電(dian)(dian)(dian)極為(wei)(wei)參比電(dian)(dian)(dian)極，箔片電(dian)(dian)(dian)極為(wei)(wei)輔助電(dian)(dian)(dian)極。工作電(dian)(dian)(dian)極是(shi)尺寸為(wei)(wei)10mmx10mm的(de)試(shi)樣(yang)(yang)，將銅(tong)線與試(shi)樣(yang)(yang)焊(han)接，采用(yong)混合(he)的(de)A、B環氧樹脂封(feng)裝試(shi)樣(yang)(yang)，只保留超聲(sheng)加工面為(wei)(wei)工作面。對于(yu)未處理試(shi)樣(yang)(yang)，采用(yong)300、500、800的(de)砂紙打磨。封(feng)裝完(wan)后，所(suo)有(you)試(shi)樣(yang)(yang)先(xian)采用(yong)去離子(zi)水超聲(sheng)清洗，再采用(yong)酒精清洗風(feng)干(gan)，放干(gan)燥皿中備用(yong)，試(shi)樣(yang)(yang)如圖7-6所(suo)示。腐蝕(shi)介(jie)質是(shi)CaCl+NaHCO3配制(zhi)成0.4g/L的(de)CaCO3溶液，Cl-的(de)含量為(wei)(wei)248mg/kg,pH值7.5~8.5.電(dian)(dian)(dian)化(hua)學實驗在室溫下進(jin)行(xing)，掃(sao)描速(su)度為(wei)(wei)10mV/s.試(shi)樣(yang)(yang)的(de)動(dong)電(dian)(dian)(dian)位極化(hua)曲(qu)線如圖7-7所(suo)示。


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  從圖7-7中(zhong)可(ke)(ke)以(yi)看出，經USRP處理(li)(li)的(de)樣式(shi)，其(qi)維(wei)鈍(dun)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)減(jian)小，腐蝕(shi)速度(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)。未處理(li)(li)試(shi)樣的(de)腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位約為(wei)(wei)－179mV,加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.05mm和0.10mm的(de)試(shi)樣腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位約為(wei)(wei)－160mV,加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.25mm的(de)試(shi)樣腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位約為(wei)(wei)-210mV.從以(yi)上實(shi)驗數據可(ke)(ke)以(yi)看出，處理(li)(li)試(shi)樣的(de)腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位和維(wei)鈍(dun)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)的(de)變化規(gui)律與加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)之間不成(cheng)線性(xing)關系，因此(ci)，并(bing)不是粗糙(cao)度(du)(du)(du)越(yue)小，耐腐蝕(shi)性(xing)越(yue)好。但是，加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.05mm的(de)試(shi)樣（粗糙(cao)度(du)(du)(du)值最小），腐蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位最大(da)、維(wei)鈍(dun)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)最小，因此(ci)，其(qi)耐點蝕(shi)性(xing)能最好、腐蝕(shi)速率最小，與未處理(li)(li)試(shi)樣比(bi)較，工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.25mm的(de)試(shi)樣，其(qi)點蝕(shi)電(dian)(dian)(dian)位反(fan)而降(jiang)(jiang)低(di)，這(zhe)可(ke)(ke)能是在超(chao)聲表面加(jia)(jia)工(gong)過程中(zhong)，造(zao)成(cheng)鈍(dun)化膜的(de)不均性(xing)引起的(de)，如圖7-3(e)所示(shi)。


a. 表面粗糙(cao)度和硬度


   經超聲滾壓處理后，材料表面形成的(de)新光滑的(de)金屬層使(shi)表面粗糙度(du)降低(di)。表面粗糙度(du)隨著步距(ju)的(de)減(jian)小而減(jian)小，最小為(wei)0.037μm,與原樣比較，降低(di)了(le)87%.


b. 表面硬度提(ti)高


   試樣經USRP處理后，表面硬(ying)度最大可提(ti)高51%,但(dan)加工步距對表面硬(ying)度的(de)影響較(jiao)小。


c. 耐腐蝕性


   超聲滾壓表面處理使不銹(xiu)鋼在循環水中的(de)腐(fu)蝕電流密度(du)降低。當加工(gong)步距為0.05mm時(shi)，S30408不銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)最(zui)好，步距對耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能影響較小。