提高(gao)材(cai)料的在線亞洲日產一區二區:耐腐蝕性是預(yu)防或減緩腐(fu)(fu)蝕發生的(de)(de)根本措施。通(tong)過改(gai)變材(cai)料化(hua)學成分、結(jie)構組織等(deng)(deng)措施提高材(cai)料的(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)成本是巨大的(de)(de)。由于(yu)材(cai)料的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕是從表(biao)面(mian)(mian)開始，因此(ci)，人(ren)們從改(gai)變表(biao)面(mian)(mian)性(xing)(xing)能開始，提高材(cai)料耐腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)。目前，材(cai)料表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)主要(yao)方(fang)法有熱(re)處理(li)、表(biao)面(mian)(mian)涂覆(fu)、電鍍、機械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強化(hua)等(deng)(deng)。機械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強化(hua)屬于(yu)物理(li)強化(hua)的(de)(de)一種，具有成本低(di)、綠(lv)色無污染、實用性(xing)(xing)強等(deng)(deng)特點(dian)。

1. 實(shi)驗(yan)設計

  為進一步研究超聲滾(gun)壓對材料性能的影響，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。

2. 表(biao)面粗糙度

  為了研究(jiu)超聲表(biao)(biao)面(mian)滾壓(ya)對表(biao)(biao)面(mian)質量(liang)的影響，首先采用光學顯微鏡觀(guan)察表(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌，其次采用TR-200觸針式粗糙度(du)檢測儀測Ra數(shu)值。放大200倍后，試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌如圖(tu)7-3所示。其中，圖(tu)7-3(f)為原始(shi)試(shi)樣(yang)，表(biao)(biao)面(mian)條狀(zhuang)加(jia)工痕跡清晰可見；圖(tu)7-3(a)~(e)為不同步距下超聲滾壓(ya)后的表(biao)(biao)面(mian)形(xing)貌。從圖(tu)中可以看出(chu)，試(shi)樣(yang)表(biao)(biao)面(mian)滾壓(ya)而形(xing)成了光滑的金屬(shu)層(ceng)，但是新形(xing)成的金屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)還存在(zai)一定的缺陷(xian)，但隨著步距的減(jian)小(xiao)，缺陷(xian)數(shu)量(liang)減(jian)少，尺寸減(jian)小(xiao)。

  在試(shi)樣表面隨機選取3個位置進行粗糙度測(ce)試(shi)，取平均值作(zuo)為最終結果，各試(shi)樣的Ra數(shu)值如(ru)表7-2所(suo)示。

  圖7-4為不同步(bu)距下超聲滾壓試樣表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)的(de)(de)變化(hua)。從圖中(zhong)可(ke)以看出，加(jia)工(gong)步(bu)距對表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)有重要的(de)(de)影響，表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)隨著加(jia)工(gong)步(bu)距的(de)(de)減(jian)小而減(jian)小，表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)可(ke)降低到0.037μm.未處(chu)理(li)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)Ra為0.283μm,與未處(chu)理(li)表(biao)(biao)面(mian)(mian)相比較，處(chu)理(li)表(biao)(biao)面(mian)(mian)因被碾壓而形(xing)成光滑的(de)(de)金屬層，從而降低了表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙度(du)。

3. 表面(mian)硬度

  鍍層的(de)硬(ying)度(du)(du)采用帶有金剛(gang)石壓(ya)頭的(de)HV-1000型顯(xian)微硬(ying)度(du)(du)計來測(ce)定。其方法是用金剛(gang)石壓(ya)頭在鍍層表面壓(ya)一個(ge)四角棱錐形凹痕，在顯(xian)微鏡下(xia)放大(da)(da)400倍(bei)觀察。實驗時，加(jia)載載荷(he)為(wei)0.1HV(0.9807N),持續時間(jian)10s.每個(ge)試樣測(ce)量(liang)3次(ci)，取(qu)平均值。圖(tu)7-5為(wei)硬(ying)度(du)(du)測(ce)量(liang)結果，未處理表面的(de)硬(ying)度(du)(du)是210HV;超(chao)聲波處理后，材料(liao)的(de)表面硬(ying)度(du)(du)最大(da)(da)可(ke)達(da)317HV.從(cong)圖(tu)中可(ke)以看(kan)出，顯(xian)微硬(ying)度(du)(du)隨步(bu)距的(de)減小(xiao)而增大(da)(da)，但影響較小(xiao)。硬(ying)度(du)(du)提高可(ke)歸因于晶(jing)粒細(xi)化(hua)、加(jia)工硬(ying)化(hua)及晶(jing)體(ti)組織變化(hua)的(de)共同作用。

4. 耐(nai)腐蝕性

 采(cai)用(yong)電(dian)(dian)化(hua)學技術(shu)分析材料處理表面的耐腐(fu)蝕性能，測(ce)量(liang)了動(dong)電(dian)(dian)位極(ji)(ji)化(hua)曲線。實驗采(cai)用(yong)三電(dian)(dian)極(ji)(ji)體系(xi)：待測(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)為(wei)(wei)工(gong)(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)，氧(yang)化(hua)汞(gong)電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)，箔片電(dian)(dian)極(ji)(ji)為(wei)(wei)輔(fu)助(zhu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。工(gong)(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)是尺寸為(wei)(wei)10mmx10mm的試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，將銅線與試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)焊接，采(cai)用(yong)混合的A、B環(huan)氧(yang)樹(shu)脂封裝試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，只保留超(chao)(chao)聲加(jia)工(gong)(gong)面為(wei)(wei)工(gong)(gong)作面。對于未處理試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，采(cai)用(yong)300、500、800的砂紙打磨。封裝完后，所(suo)有試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)先采(cai)用(yong)去(qu)離(li)子水超(chao)(chao)聲清(qing)洗，再采(cai)用(yong)酒精清(qing)洗風(feng)干，放干燥皿中備用(yong)，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)如圖(tu)7-6所(suo)示(shi)。腐(fu)蝕介質是CaCl+NaHCO3配(pei)制成(cheng)0.4g/L的CaCO3溶液，Cl-的含量(liang)為(wei)(wei)248mg/kg,pH值7.5~8.5.電(dian)(dian)化(hua)學實驗在室溫下進行，掃(sao)描速(su)度為(wei)(wei)10mV/s.試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的動(dong)電(dian)(dian)位極(ji)(ji)化(hua)曲線如圖(tu)7-7所(suo)示(shi)。

  從(cong)圖7-7中(zhong)(zhong)可(ke)以看出，經USRP處理(li)的(de)(de)(de)(de)樣式，其(qi)維鈍電流(liu)密(mi)度(du)(du)減小(xiao)，腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速度(du)(du)降低。未(wei)處理(li)試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電位(wei)(wei)約(yue)(yue)為－179mV,加(jia)工(gong)步(bu)(bu)距為0.05mm和0.10mm的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電位(wei)(wei)約(yue)(yue)為－160mV,加(jia)工(gong)步(bu)(bu)距為0.25mm的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電位(wei)(wei)約(yue)(yue)為-210mV.從(cong)以上實驗數據(ju)可(ke)以看出，處理(li)試(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電位(wei)(wei)和維鈍電流(liu)密(mi)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)規律與加(jia)工(gong)步(bu)(bu)距之間(jian)不成(cheng)線(xian)性(xing)(xing)關(guan)系，因此，并不是粗糙(cao)度(du)(du)越小(xiao)，耐腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)越好(hao)(hao)。但是，加(jia)工(gong)步(bu)(bu)距為0.05mm的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣（粗糙(cao)度(du)(du)值最小(xiao)），腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)電位(wei)(wei)最大(da)、維鈍電流(liu)密(mi)度(du)(du)最小(xiao)，因此，其(qi)耐點(dian)蝕(shi)性(xing)(xing)能最好(hao)(hao)、腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)速率最小(xiao)，與未(wei)處理(li)試(shi)(shi)(shi)樣比較，工(gong)步(bu)(bu)距為0.25mm的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣，其(qi)點(dian)蝕(shi)電位(wei)(wei)反而降低，這可(ke)能是在(zai)超聲表面加(jia)工(gong)過程中(zhong)(zhong)，造成(cheng)鈍化(hua)膜的(de)(de)(de)(de)不均性(xing)(xing)引起的(de)(de)(de)(de)，如圖7-3(e)所示。

a. 表面粗糙度和硬度

   經超聲滾壓處理后，材(cai)料(liao)表(biao)面形成(cheng)的新光滑的金屬層使表(biao)面粗糙(cao)度(du)降(jiang)低。表(biao)面粗糙(cao)度(du)隨著步(bu)距的減(jian)小而(er)減(jian)小，最小為0.037μm,與(yu)原樣比較，降(jiang)低了87%.

b. 表(biao)面硬度(du)提高

   試樣經USRP處理后(hou)，表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度最大可提高51%,但加工步距對表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度的影(ying)響(xiang)較小。

c. 耐腐蝕(shi)性

   超聲滾壓表面(mian)處理使不銹(xiu)鋼在循環(huan)水中的腐(fu)蝕電(dian)流密度降低。當(dang)加(jia)工步距(ju)為(wei)0.05mm時，S30408不銹(xiu)鋼的耐(nai)腐(fu)蝕性最好(hao)，步距(ju)對(dui)耐(nai)腐(fu)蝕性能影響較小。