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《耐蝕耐磨膏狀滲劑的制備及其性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、耐蝕耐磨膏狀滲劑的制備及其性能研究王海芳(材料學(xué))指導(dǎo)教師：王引真教授摘要為了解決抽油桿的腐蝕磨損問題，延長其使用壽命，設(shè)計(jì)并制備了可實(shí)現(xiàn)自保護(hù)硼鋁共滲的膏劑(由滲劑和自保護(hù)劑組成)，研究了滲層的組織與性能。通過熱力學(xué)計(jì)算確定了硼鋁共滲材料體系及滲劑組成。通過正交試驗(yàn)優(yōu)化，得出滲劑組成對滲層致密性、相組成和厚度的影響由主到次的順序?yàn)椋号鹕耙讳X粉一活化劑一填充劑，最佳滲劑配方為：6wt％鋁粉+24wt％硼砂+5wt％活化劑(2．5wt％冰晶石+2．5wt％氯化鎂)+15wt％石墨+5嘶t％氧化鋁，5wt％的羧甲基纖維素作粘結(jié)劑。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的自保護(hù)劑配
2、方為：30wt％KBF。+20wt％NaF+40wt％SiC+lOwt％Na。CO。(占總滲劑的25wt％)，在空氣中加熱時(shí)可在膏劑表面形成隔絕空氣的保護(hù)層，具有自保護(hù)功能。膏劑配方在930"C～960。C下保溫4h～5h進(jìn)行共滲，滲層厚度可達(dá)45um～55um。滲層成分分析表明，膏劑法可實(shí)現(xiàn)硼鋁共滲，Al元素在界面處分布連續(xù)、致密，碳元素在界面附近形成富碳區(qū)。硼鋁共滲的機(jī)理為：滲入過程中首先形成的是Fe。B相，F(xiàn)eB相是在其后隨著表面硼濃度的不斷升高開始形核的，[A1]原子擴(kuò)散和長大受到硼化物的抑制。本課題還研究了滲劑制備工藝及稀土元素對滲層組
3、織和性能的影響，結(jié)果表明：與機(jī)械混合相比球磨混合可以增加滲層的厚度，使?jié)B層連續(xù)。在膏劑配方中加入稀土，可在低溫、短時(shí)間下獲得與機(jī)械混合、球磨混合相同厚度的滲層，其組織緊密、硼化物呈現(xiàn)細(xì)密的針齒狀，這對降低滲層脆性和提高滲層與基體的結(jié)合力是有利的。滲劑制備工藝對滲層硬度、耐磨性、耐蝕性均有較大影響，采用球磨混合方式制粉，可使?jié)B劑與基體接觸均勻，不會發(fā)生漏滲，因此耐蝕性、耐磨性好。稀土可以除雜凈化，本身具有較高的化學(xué)電位，使?jié)B層組織致密、減少裂紋源，從而提高滲層的耐蝕性、耐磨性。滲入稀土的滲層磨損失效機(jī)制以磨粒磨損和粘著磨損。關(guān)鍵詞：硼鋁共滲，膏劑，
4、自保護(hù)，滲層StudyonDevelopmentandpropertiesofpasteWearandCorrosionResistantDiffusionLayersWANGHai·fang(MaterialScience)DirectedbyAssociateProfessorWANGYin-zhcnAbstractToextendthelifesuckerrodagainstthecorrosionandwear,designingandformingapasteprotectiontechnologyofB—A1diffusionands
5、tudyingtheorganizationandproperty．Throughthermodynamiccalculatiomandanalysiswereidentifiedboronaluminummaterialssystemandpaste．Thecontentsofborax，aluminum，activatorandfillerhavebeenoptimizedbyorthogonalexperimentaldesignmethod．Theresultsshowthattheboraxhasthegreatesteffectsto
6、diffusionlayers，thenthealuminum，activatorandfiller．Theoptimizedresultsalegivenasfollows：pasteisincludealuminum(6％)，borax(24％)，activator5％)，graphite(15％)，alumina(50％)andcalboxymethylcellulose(5％)，whichactivator(5％)includescryolite(2．5喲a(bǔ)ndmagnesiumchloride：bischofite(2．5呦．Self-
7、protectivelayerofpastewhichisabout25percentpasteandcontentsisaboutKBF4(30％)，NaF(20％)，SiC(40％)andNa2C03(10％)．Sincethedesignedpastehasfunctionsself-protective，heatingmayformpastesurfacelayerseparatedfromair．From930to960centigradethepasteslayerthicknessmayreached451xm-551trapers
8、isting4h～5h．Diffusionlayerscompositionanalysisshowsthatthebestformul
