提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蝕發(fa)生的(de)(de)根本措施。通過改(gai)變材(cai)料(liao)(liao)(liao)化學成(cheng)分(fen)、結(jie)構組織(zhi)等(deng)措施提高(gao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)成(cheng)本是巨(ju)大的(de)(de)。由于材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)腐蝕是從表(biao)面(mian)(mian)開(kai)始(shi)，因此(ci)，人們(men)從改(gai)變表(biao)面(mian)(mian)性(xing)(xing)能開(kai)始(shi)，提高(gao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)耐腐蝕性(xing)(xing)。目前，材(cai)料(liao)(liao)(liao)表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)主(zhu)要方法有熱處理、表(biao)面(mian)(mian)涂覆、電鍍、機械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強化等(deng)。機械(xie)表(biao)面(mian)(mian)強化屬于物理強化的(de)(de)一種，具有成(cheng)本低、綠色無污(wu)染、實用性(xing)(xing)強等(deng)特點。


1. 實驗設計(ji)


  為進一步研究超聲滾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(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，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)面粗糙度


  為了(le)研究超聲(sheng)表(biao)面(mian)滾(gun)壓(ya)對表(biao)面(mian)質(zhi)量的(de)(de)影(ying)響，首先采用(yong)光(guang)(guang)學顯(xian)微鏡(jing)觀察表(biao)面(mian)形(xing)(xing)貌，其次采用(yong)TR-200觸針式(shi)粗糙(cao)度檢測儀(yi)測Ra數(shu)值。放大200倍后，試(shi)樣表(biao)面(mian)形(xing)(xing)貌如圖7-3所示。其中(zhong)，圖7-3(f)為原始試(shi)樣，表(biao)面(mian)條狀加工痕跡清(qing)晰(xi)可(ke)見；圖7-3(a)~(e)為不(bu)同步距下(xia)超聲(sheng)滾(gun)壓(ya)后的(de)(de)表(biao)面(mian)形(xing)(xing)貌。從圖中(zhong)可(ke)以看出，試(shi)樣表(biao)面(mian)滾(gun)壓(ya)而形(xing)(xing)成了(le)光(guang)(guang)滑的(de)(de)金屬(shu)層，但是(shi)新形(xing)(xing)成的(de)(de)金屬(shu)表(biao)面(mian)還存在一(yi)定的(de)(de)缺陷(xian)，但隨著步距的(de)(de)減(jian)小，缺陷(xian)數(shu)量減(jian)少，尺寸減(jian)小。


  在試樣(yang)表(biao)面(mian)隨機(ji)選取(qu)3個(ge)位置進行粗糙(cao)度測試，取(qu)平均值作為最(zui)終結(jie)果，各試樣(yang)的Ra數值如(ru)表(biao)7-2所示。




  圖(tu)(tu)7-4為不同步(bu)距下超聲滾壓(ya)試樣表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)的變化(hua)。從圖(tu)(tu)中可(ke)以看出，加工步(bu)距對表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)有重(zhong)要的影響，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)隨著加工步(bu)距的減小而減小，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)可(ke)降低(di)到0.037μm.未(wei)處(chu)(chu)理表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)Ra為0.283μm,與未(wei)處(chu)(chu)理表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)相比較，處(chu)(chu)理表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)因被碾壓(ya)而形成光滑的金屬層，從而降低(di)了表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度(du)。


3. 表面硬度


  鍍(du)層的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)采用(yong)帶有金剛(gang)石壓頭的(de)HV-1000型顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)度(du)(du)計(ji)來測(ce)定。其(qi)方(fang)法是用(yong)金剛(gang)石壓頭在鍍(du)層表(biao)(biao)面(mian)壓一個四(si)角(jiao)棱錐形凹(ao)痕(hen)，在顯(xian)微(wei)鏡(jing)下(xia)放大400倍觀(guan)察。實驗(yan)時(shi)，加(jia)載載荷為0.1HV(0.9807N),持續時(shi)間(jian)10s.每個試樣測(ce)量(liang)3次(ci)，取(qu)平均(jun)值。圖7-5為硬(ying)(ying)度(du)(du)測(ce)量(liang)結果(guo)，未處(chu)理(li)(li)表(biao)(biao)面(mian)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)是210HV;超(chao)聲波處(chu)理(li)(li)后(hou)，材料的(de)表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)(ying)度(du)(du)最(zui)大可(ke)達317HV.從圖中可(ke)以(yi)看(kan)出，顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)度(du)(du)隨(sui)步(bu)距(ju)的(de)減小而增大，但(dan)影(ying)響(xiang)較小。硬(ying)(ying)度(du)(du)提高可(ke)歸因于晶粒(li)細化(hua)(hua)、加(jia)工硬(ying)(ying)化(hua)(hua)及晶體(ti)組織變化(hua)(hua)的(de)共同作用(yong)。


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4. 耐腐蝕性


 采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)化(hua)學技術分(fen)析(xi)材料處理表面的(de)(de)耐腐(fu)蝕性能，測(ce)量(liang)了動電(dian)(dian)位(wei)極(ji)(ji)化(hua)曲線。實驗(yan)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)三電(dian)(dian)極(ji)(ji)體(ti)系：待(dai)測(ce)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)為工(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)，氧化(hua)汞電(dian)(dian)極(ji)(ji)為參比(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)，箔片電(dian)(dian)極(ji)(ji)為輔助電(dian)(dian)極(ji)(ji)。工(gong)作電(dian)(dian)極(ji)(ji)是尺寸為10mmx10mm的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，將銅線與試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)焊接，采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)混合的(de)(de)A、B環氧樹(shu)脂(zhi)封裝試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，只保留超聲(sheng)加工(gong)面為工(gong)作面。對于未處理試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)300、500、800的(de)(de)砂紙打磨(mo)。封裝完后(hou)，所(suo)有試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)先(xian)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)去(qu)離(li)子(zi)水超聲(sheng)清洗(xi)，再(zai)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)酒精清洗(xi)風干(gan)(gan)，放干(gan)(gan)燥(zao)皿中備(bei)用(yong)(yong)(yong)，試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)如圖7-6所(suo)示。腐(fu)蝕介質是CaCl+NaHCO3配制(zhi)成0.4g/L的(de)(de)CaCO3溶液(ye)，Cl-的(de)(de)含量(liang)為248mg/kg,pH值7.5~8.5.電(dian)(dian)化(hua)學實驗(yan)在室(shi)溫下進行，掃描速度為10mV/s.試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)(de)動電(dian)(dian)位(wei)極(ji)(ji)化(hua)曲線如圖7-7所(suo)示。


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  從(cong)圖7-7中可以看出，經USRP處理(li)(li)的(de)(de)樣(yang)(yang)式，其(qi)維(wei)鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度減小，腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速度降低(di)。未(wei)處理(li)(li)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)約為(wei)(wei)－179mV,加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.05mm和(he)0.10mm的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)約為(wei)(wei)－160mV,加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.25mm的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)約為(wei)(wei)-210mV.從(cong)以上實驗數(shu)據可以看出，處理(li)(li)試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)和(he)維(wei)鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度的(de)(de)變化(hua)規律與(yu)加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)之間不(bu)成線性(xing)關系，因此，并(bing)不(bu)是(shi)粗糙度越(yue)小，耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)越(yue)好。但(dan)是(shi)，加(jia)(jia)工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.05mm的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)（粗糙度值最(zui)小），腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)最(zui)大(da)、維(wei)鈍電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度最(zui)小，因此，其(qi)耐點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能最(zui)好、腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)速率最(zui)小，與(yu)未(wei)處理(li)(li)試(shi)樣(yang)(yang)比較，工(gong)步距(ju)為(wei)(wei)0.25mm的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)，其(qi)點蝕(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)位(wei)(wei)反而(er)降低(di)，這可能是(shi)在超(chao)聲表面加(jia)(jia)工(gong)過程(cheng)中，造成鈍化(hua)膜的(de)(de)不(bu)均性(xing)引起的(de)(de)，如(ru)圖7-3(e)所示。


a. 表面粗糙度(du)和硬度(du)


   經超聲滾(gun)壓處理后(hou)，材料表(biao)面(mian)形(xing)成的(de)新(xin)光滑的(de)金屬層使(shi)表(biao)面(mian)粗糙度降低(di)(di)。表(biao)面(mian)粗糙度隨著(zhu)步距的(de)減小而減小，最小為0.037μm,與原樣比較，降低(di)(di)了87%.


b. 表面硬(ying)度(du)提高


   試樣經USRP處理(li)后，表面(mian)(mian)硬度最大可提高51%,但加工步距對(dui)表面(mian)(mian)硬度的(de)影(ying)響較小。


c. 耐腐蝕性


   超聲滾壓(ya)表(biao)面處(chu)理使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)循環水中的腐(fu)蝕(shi)電(dian)流(liu)密度降低(di)。當加工(gong)步距為0.05mm時，S30408不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性最好，步距對耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能影(ying)響較小。