提高材(cai)料的在線亞洲日產一區二區:耐腐蝕性是(shi)預防或(huo)減緩腐(fu)蝕發生的根(gen)本措施。通過改(gai)變材(cai)料化學(xue)成(cheng)分、結構(gou)組織等(deng)措施提高材(cai)料的耐腐(fu)蝕性成(cheng)本是(shi)巨大(da)的。由于材(cai)料的腐(fu)蝕是(shi)從(cong)(cong)表(biao)面(mian)(mian)開始，因此，人們(men)從(cong)(cong)改(gai)變表(biao)面(mian)(mian)性能開始，提高材(cai)料耐腐(fu)蝕性。目前，材(cai)料表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性的主要(yao)方法有熱處理、表(biao)面(mian)(mian)涂覆、電鍍、機(ji)械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強(qiang)化等(deng)。機(ji)械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強(qiang)化屬于物理強(qiang)化的一種，具有成(cheng)本低、綠色無污染、實用(yong)性強(qiang)等(deng)特點。


1. 實驗設計(ji)


  為進一步研究超(chao)聲(sheng)滾(gun)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(bu)銹(xiu)鋼為實驗材料，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(ban)，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(biao)面粗(cu)糙度


  為(wei)了研究超聲表(biao)(biao)面(mian)滾壓(ya)對(dui)表(biao)(biao)面(mian)質量(liang)的(de)影響，首先(xian)采(cai)用光學顯微(wei)鏡觀(guan)察表(biao)(biao)面(mian)形貌(mao)，其(qi)次采(cai)用TR-200觸針式粗糙度檢測儀測Ra數值。放大200倍后(hou)，試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面(mian)形貌(mao)如(ru)圖7-3所示(shi)。其(qi)中，圖7-3(f)為(wei)原始(shi)試(shi)樣(yang)，表(biao)(biao)面(mian)條狀加工(gong)痕跡清(qing)晰(xi)可(ke)見；圖7-3(a)~(e)為(wei)不同步(bu)距下超聲滾壓(ya)后(hou)的(de)表(biao)(biao)面(mian)形貌(mao)。從圖中可(ke)以看出，試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面(mian)滾壓(ya)而形成了光滑的(de)金屬層(ceng)，但是新形成的(de)金屬表(biao)(biao)面(mian)還(huan)存在一定的(de)缺陷，但隨(sui)著步(bu)距的(de)減(jian)(jian)小，缺陷數量(liang)減(jian)(jian)少，尺寸(cun)減(jian)(jian)小。


  在試(shi)樣(yang)表面隨機選取(qu)3個(ge)位置進(jin)行粗糙度測試(shi)，取(qu)平均值作為最終(zhong)結果(guo)，各試(shi)樣(yang)的Ra數值如表7-2所(suo)示。




  圖(tu)7-4為不同(tong)步(bu)(bu)距(ju)下超聲滾(gun)壓試樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)的(de)變化。從圖(tu)中可以看(kan)出(chu)，加(jia)工步(bu)(bu)距(ju)對表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)有重要的(de)影響，表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)隨著加(jia)工步(bu)(bu)距(ju)的(de)減小而減小，表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)可降(jiang)低到0.037μm.未處(chu)理表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)Ra為0.283μm,與未處(chu)理表(biao)面(mian)(mian)(mian)相(xiang)比較，處(chu)理表(biao)面(mian)(mian)(mian)因被(bei)碾(nian)壓而形成光滑的(de)金屬層(ceng)，從而降(jiang)低了表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)。


3. 表面硬度


  鍍(du)層的硬(ying)度采用(yong)帶有金剛石(shi)壓(ya)頭的HV-1000型顯(xian)微(wei)硬(ying)度計(ji)來測(ce)定。其(qi)方法(fa)是用(yong)金剛石(shi)壓(ya)頭在(zai)鍍(du)層表面壓(ya)一(yi)個四(si)角棱錐(zhui)形凹痕，在(zai)顯(xian)微(wei)鏡(jing)下放大(da)(da)400倍觀(guan)察(cha)。實驗時，加載載荷為0.1HV(0.9807N),持(chi)續時間10s.每個試樣測(ce)量3次(ci)，取平(ping)均值。圖7-5為硬(ying)度測(ce)量結(jie)果(guo)，未處理表面的硬(ying)度是210HV;超聲波處理后，材料的表面硬(ying)度最大(da)(da)可達317HV.從(cong)圖中可以看出(chu)，顯(xian)微(wei)硬(ying)度隨(sui)步距(ju)的減小(xiao)(xiao)而(er)增大(da)(da)，但影響較小(xiao)(xiao)。硬(ying)度提(ti)高可歸因于晶粒(li)細化、加工(gong)硬(ying)化及晶體組織(zhi)變化的共同作用(yong)。


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4. 耐腐蝕性


 采(cai)(cai)(cai)(cai)用電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)技術分析材料處理表面(mian)的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能，測量(liang)了動(dong)電(dian)(dian)位極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)。實驗采(cai)(cai)(cai)(cai)用三電(dian)(dian)極(ji)(ji)體系：待(dai)測試(shi)樣(yang)(yang)(yang)為(wei)(wei)工(gong)(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)，氧化(hua)(hua)汞電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)參比(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)，箔片電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)。工(gong)(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)是(shi)(shi)尺(chi)寸為(wei)(wei)10mmx10mm的(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)，將銅線(xian)與試(shi)樣(yang)(yang)(yang)焊接，采(cai)(cai)(cai)(cai)用混合(he)的(de)A、B環氧樹脂封裝(zhuang)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)，只保留超聲加工(gong)(gong)面(mian)為(wei)(wei)工(gong)(gong)作面(mian)。對于未處理試(shi)樣(yang)(yang)(yang)，采(cai)(cai)(cai)(cai)用300、500、800的(de)砂紙打磨。封裝(zhuang)完后，所有試(shi)樣(yang)(yang)(yang)先采(cai)(cai)(cai)(cai)用去離子水超聲清(qing)洗，再(zai)采(cai)(cai)(cai)(cai)用酒精清(qing)洗風(feng)干(gan)，放干(gan)燥皿中備(bei)用，試(shi)樣(yang)(yang)(yang)如(ru)(ru)圖(tu)7-6所示(shi)。腐蝕(shi)介質是(shi)(shi)CaCl+NaHCO3配(pei)制成0.4g/L的(de)CaCO3溶液，Cl-的(de)含量(liang)為(wei)(wei)248mg/kg,pH值7.5~8.5.電(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)實驗在室溫下進(jin)行，掃描(miao)速度為(wei)(wei)10mV/s.試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)動(dong)電(dian)(dian)位極(ji)(ji)化(hua)(hua)曲線(xian)如(ru)(ru)圖(tu)7-7所示(shi)。


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  從(cong)(cong)圖7-7中(zhong)可(ke)(ke)以(yi)看出，經USRP處(chu)理的(de)(de)(de)樣(yang)(yang)式，其(qi)維鈍(dun)(dun)電(dian)流密度減小(xiao)，腐(fu)蝕(shi)速(su)度降低。未處(chu)理試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位約為(wei)(wei)(wei)－179mV,加(jia)工(gong)(gong)(gong)步距(ju)(ju)為(wei)(wei)(wei)0.05mm和0.10mm的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位約為(wei)(wei)(wei)－160mV,加(jia)工(gong)(gong)(gong)步距(ju)(ju)為(wei)(wei)(wei)0.25mm的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位約為(wei)(wei)(wei)-210mV.從(cong)(cong)以(yi)上實驗數(shu)據可(ke)(ke)以(yi)看出，處(chu)理試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位和維鈍(dun)(dun)電(dian)流密度的(de)(de)(de)變化規律與加(jia)工(gong)(gong)(gong)步距(ju)(ju)之(zhi)間不成(cheng)線性關系(xi)，因(yin)此，并不是粗糙度越小(xiao)，耐腐(fu)蝕(shi)性越好。但是，加(jia)工(gong)(gong)(gong)步距(ju)(ju)為(wei)(wei)(wei)0.05mm的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)（粗糙度值(zhi)最(zui)小(xiao)），腐(fu)蝕(shi)電(dian)位最(zui)大、維鈍(dun)(dun)電(dian)流密度最(zui)小(xiao)，因(yin)此，其(qi)耐點(dian)蝕(shi)性能(neng)最(zui)好、腐(fu)蝕(shi)速(su)率(lv)最(zui)小(xiao)，與未處(chu)理試(shi)(shi)樣(yang)(yang)比較，工(gong)(gong)(gong)步距(ju)(ju)為(wei)(wei)(wei)0.25mm的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)，其(qi)點(dian)蝕(shi)電(dian)位反而降低，這可(ke)(ke)能(neng)是在超聲(sheng)表面(mian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)過程中(zhong)，造成(cheng)鈍(dun)(dun)化膜(mo)的(de)(de)(de)不均性引起的(de)(de)(de)，如圖7-3(e)所示(shi)。


a. 表面粗(cu)糙(cao)度和(he)硬度


   經超聲滾壓處理(li)后，材料(liao)表面形成的(de)新光滑的(de)金(jin)屬(shu)層(ceng)使表面粗糙度降低。表面粗糙度隨著步距的(de)減小(xiao)而減小(xiao)，最小(xiao)為0.037μm,與原樣比較，降低了87%.


b. 表面(mian)硬度提(ti)高


   試樣經USRP處理后，表(biao)面(mian)硬度(du)最大(da)可提高51%,但加工步(bu)距對表(biao)面(mian)硬度(du)的影響較小。


c. 耐(nai)腐蝕性


   超聲滾壓表面處(chu)理使(shi)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)循環水(shui)中的(de)腐(fu)蝕電流密度降低。當加工步距為(wei)0.05mm時，S30408不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐腐(fu)蝕性最好(hao)，步距對耐腐(fu)蝕性能影響較小。