等温淬火球墨铸铁水泥泵车管组织和性能研究

《等温淬火球墨铸铁水泥泵车管组织和性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TG143.5密级：公开UDC：620编号：201331804010河北工业大学硕士学位论文等温淬火球墨铸铁水泥泵车管组织和性能研究论文作者：陈一帆学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：材料工程指导教师：张建军职称：教授董天顺副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringRESEARCHONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOFADIPIPESFORCONCRETEPUMPTR

2、UCKbyChenYifanSupervisor:Prof.ZhangJianjunAss.Prof.DongTianshunMay2016摘要水泥泵车管工作条件十分恶劣，它在承受混凝土输送压力的情况下，还要经受石子、砂粒的剧烈磨损及水泥浆的腐蚀。其在实际应用中的失效形式主要有磨穿和爆管，其中以爆管危害最大。本文结合等温淬火球墨铸铁（AustemperedDuctileIron，简称ADI）具有高韧性及良好的耐磨性和耐疲劳性等特点，尝试将ADI材料应用于水泥泵车管上。本文主要对水泥泵车弯管失效形式、热处理工艺及硅元素和铜元素含量对等温淬火球墨铸铁弯管组

3、织及性能的影响进行了分析研究；并且研究了离心铸造ADI直管热处理后的组织和性能。在这些研究中主要通过金相显微镜、扫描电子显微镜对试样金相组织及材料微观形貌进行观察；使用布氏硬度计、洛氏硬度计、冲击试验机对硬度和冲击韧性进行检测；并使用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机、MLD-10型动载磨料磨损试验机及电化学工作站对其磨料磨损性能、冲刷腐蚀磨损性能及耐腐蚀性进行测试。研究表明：1）水泥泵车所有部位管件中，以末臂弯管磨损量最大，弯管失效的主要原因为磨损，并伴随一定的腐蚀因素影响。磨损形式为磨料磨损和冲刷腐蚀磨损；2）在等温淬火温度240℃到320℃范

4、围内，ADI随着等温温度的升高，硬度降低，冲击韧性升高，残余奥氏体量增加，残奥含碳量增加；3）在240℃到320℃范围内，ADI耐蚀性先增加后减小，在等温温度280℃时达到最佳，而硅含量2.4%的试样及硅含量2.4%铜含量0.6%的试样湿砂橡胶轮磨损性能均在280℃时达到最佳，冲刷腐蚀磨损性能分别在260℃和300℃达到最佳；4）在硅含量1.9%~2.9%的范围内，随着硅含量的增加，ADI残余奥氏体含量及含碳量先增加后减小，当硅含量为2.65%时残奥含量及其含碳量达到最大；5）在硅含量1.9%~2.9%的范围内，随着硅含量的增加，ADI耐蚀性不断增强，

5、湿砂橡胶轮磨损失重在硅含量2.1%时达到最大，冲刷腐蚀磨损失重在硅含量2.4%时达到最大；6）在铜含量0%~1.1%范围内，硬度值变化不大，冲击韧性先降低后升高，含铜量达到0.6%时，湿砂橡胶轮磨损失重最小，而冲刷腐蚀磨损失重相差不大；7）离心铸造球墨铸铁直管，管口直径及管壁厚越小，石墨球数量就越多，在300℃~380℃等温淬火温度下热处理后，石墨球多的ADI试样冲蚀磨损性能好，耐蚀性差，在等温温度360℃时其冲刷腐蚀磨损失重达到最小。关键词：水泥泵车管失效分析ADI组织和性能等温淬火IABSTRACTConcretepumptrunkpipeswor

6、kedinverybadcondition.Theybearnotonlythepressureoftheconcrete,butalsotheseverewearofgravelandsandanderosionofthecementpaste.Inpracticalapplication,wearoutandtubeburstwerethemainfailureforms,andthetubeburstwasthemostharmful.Inthispaper,combinedwiththecharacteristicsofAustemperedD

7、uctileIronmaterial(highimpacttoughness,goodabrasionresistanceandfatigueresistance),wetriedtoapplyADImaterialtoconcretepumptruckpipetoday.FortheADImaterialforconcretepumptruckpipe,thispaperhasmainlyresearchedthefailuremodeofconcretepumptruckbentpipe;theimpactofisothermalquenching

8、temperature,siliconcontentandcoppercontentagain