耐磨板焊接接頭腐蝕性能!

  耐磨板是一種在間隙元素C、N元素含量極低的基礎(chǔ)上(C+N≤0.015%),添加微量Sn元素,使得中低鉻含量的耐磨板能夠獲得與中、高含鉻量相當(dāng)?shù)哪湍グ宓哪湍バ阅堋n元素熔點(diǎn)比鉛低(232℃),無(wú)毒、抗腐蝕性能優(yōu)異,是一種環(huán)境友好型元素。

  有研究表明,耐磨板中的C、N元素含量降低到0.015%以下,耐磨板的各種性能會(huì)有明顯改善;并且雙穩(wěn)定化鈦和鈮的效果最好,在等軸晶比例相當(dāng)?shù)那闆r下可獲得更細(xì)小的晶粒,使得冷軋態(tài)組織更加細(xì)小均勻,同時(shí)微合金化可以明顯減小焊接HAZ區(qū)的大小。還有研究指出,Sn元素抑制點(diǎn)蝕的形核,并指出耐磨板中添加微量Sn元素,分別在25℃和50℃以及硫酸溶液濃度為30%的條件下進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn),材料表面形成Sn4+,能夠有效地增加材料的耐磨性能,其機(jī)理與材料中同時(shí)添加Cu和Sn元素的一致。添加Nb和Ti元素進(jìn)行雙穩(wěn)定化處理,提高凝固組織中等軸細(xì)晶組織的比例,細(xì)化晶粒。微合金元素的添加顯著提高了耐磨板的力學(xué)性能和耐磨性能。

  高成型性經(jīng)濟(jì)型耐磨板,通過(guò)添加微量元素Sn提高材料的耐磨性能,并且在焊接熱循環(huán)作用下,焊接接頭中的錫與Ti(C,N)和Nb(C、N)在晶界形成競(jìng)爭(zhēng)偏聚,得到耐磨性能與母材相當(dāng)?shù)暮缚p組織。鑒于此類新型鋼種,制定合理的耐磨板的焊接工藝,研究其力學(xué)性能和耐腐蝕性能對(duì)未來(lái)的開(kāi)發(fā)利用以及生產(chǎn)實(shí)踐都具有十分重要的意義。

  科研工作者通過(guò)脈沖焊接工藝,對(duì)耐磨板母材和焊接接頭分別進(jìn)行抗磨損性能試驗(yàn),對(duì)影響耐磨板抗磨損性能因素進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:

  (1)細(xì)小彌散的第二相Ti(C,N)和Nb(C、N)以及微量的Sn元素的添加使得微合金化的耐磨板脈沖TIG焊接接頭達(dá)到優(yōu)良的抗磨損性能,并且與母材的耐磨性能相當(dāng)。

  (2)微合金化的耐磨板合金化設(shè)計(jì)分別達(dá)到固溶強(qiáng)化、第二相彌散析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化三種主要強(qiáng)化機(jī)制。

  (3)微量Sn元素的添加提高了耐磨板的耐磨性能,這可能與形成了Sn4+的雙電層有關(guān),并且在焊接接頭組織中的微量錫與Ti(C,N)和Nb(C、N)在晶界形成偏聚的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,從而得到抗磨損性能與母材相當(dāng)?shù)暮缚p組織。