B4C/(W,Ti)陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損機理

根據(jù)噴砂工作原理和噴槍結(jié)構(gòu)特征建立了引射段的自由射流模型。以一種具體噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)為計算對象,研究了噴砂嘴從入口截面至出口處的流場性質(zhì)和變化過程。并在此基礎(chǔ)上分析了流場對磨料運動和沖蝕磨損的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):部分磨料對噴砂嘴入口端面材料造成接近垂直角度的撞擊;入口段沖蝕角較大使磨損嚴(yán)重;沿著順流方向沖蝕磨損率減小;在出口處形成的射流擴(kuò)散角使沖蝕角有所增大,導(dǎo)致出口磨損嚴(yán)重。與實驗結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩結(jié)果吻合,證明了該理論分析的正確性。

以氣固兩相流理論為基礎(chǔ),結(jié)合陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損實驗中得到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)結(jié)果,研究了噴砂嘴沖蝕磨損行為和影響因素,為陶瓷噴砂嘴的耐磨結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了動力學(xué)理論支持。

陶瓷噴砂嘴比４０ｃｒ材質(zhì)噴砂嘴使用壽命提高３０～４０倍，并減輕工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本。

sic陶瓷材料因其具有良好的耐磨、耐沖刷、耐腐蝕等優(yōu)異的特性,被廣泛應(yīng)用機械、化工等行業(yè)。本文采用雙向加壓的壓制成型方法,通過無壓燒結(jié),成功的研制了在高耐磨、耐沖刷環(huán)境下所使用的噴砂機用噴砂嘴。

新型陶瓷噴砂嘴研制成果簡介馬南鋼，郎靜（武漢交通科技大學(xué)船機系）“新型陶瓷噴砂嘴的研制”是武漢交通科技大學(xué)應(yīng)中國石油化工總公司岳陽石油化工總廠新材廠的要求而研制的。其中“活化燒結(jié)高硬度結(jié)構(gòu)陶瓷研究”被列為１９９５年湖北省高?？蒲兄笇?dǎo)性計劃項目。新型陶...

根據(jù)噴砂工作原理和噴槍結(jié)構(gòu)特征建立了引射段的自由射流模型,并以一種具體噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)為計算對象,利用有限元軟件cfx進(jìn)行流場模擬分析,在此基礎(chǔ)上研究了陶瓷噴砂嘴內(nèi)的流場各種特性及其對沖蝕參數(shù)的影響,為進(jìn)一步的研究陶瓷噴砂嘴的沖蝕磨損機理提供了重要的理論依據(jù)。

分析了噴砂嘴材料和結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況,采用熱壓燒結(jié)工藝制備出了b4c/(w,ti)c新型陶瓷噴砂嘴,結(jié)果表明隨(w,ti)c含量的增加,陶瓷噴嘴材料的致密度顯著增加,晶粒顯著細(xì)化,保溫時間大大縮短,抗彎強度和斷裂韌性大大提高;以sic為沖蝕磨料進(jìn)行的噴砂沖蝕試驗證明了新型陶瓷噴砂嘴的抗沖蝕磨損能力遠(yuǎn)高于金屬、硬質(zhì)合金和其它陶瓷噴嘴。

根據(jù)噴砂工作情況和一種具體陶瓷噴砂嘴結(jié)構(gòu),建立了單粒子沖蝕模型,利用有限元軟件模擬陶瓷噴砂嘴沖蝕過程,研究了噴砂嘴材料在沖蝕過程中的破壞狀態(tài)以及不同時刻的應(yīng)力、能量分布情況,為進(jìn)一步研究陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損的動態(tài)過程及沖蝕磨損機理提供了有力依據(jù)。

噴砂用的噴砂嘴,目前大多數(shù)工廠都采用鋼制的,少數(shù)工廠采用陶瓷制的。但這兩種噴砂嘴使用壽命一般都較短,很不理想。我廠原是采用t10a鋼制噴砂嘴,經(jīng)下料、車、熱處理、氧化后就可安裝使用。熱處理后的硬度在hrc60～64之間,每件造價2.4元,使用壽命3～4小時,由于在高速砂流的作用下,內(nèi)孔逐漸磨損變大或成喇叭口而不能

沖蝕磨損的特點是由于固體顆粒連續(xù)的沖擊造成材料表面的連續(xù)損傷。這種類型的磨損影響眾多的行業(yè)，如發(fā)電、采礦和固體的氣動輸送等。通常，最不利的情況發(fā)生在有沖蝕和氧化兩者相結(jié)合的情況下，特別是在高溫情況下。為了盡量減少沖蝕磨損所造成的損傷，許多研究者建議使用更好的塊裝材料或表面涂層，最好是金屬陶瓷的涂層。很多研究人員已進(jìn)行了實驗研究，

在機械制造工廠中,清理各種材料或零件的表面多采用噴砂的方法。噴砂機前的噴嘴是用生鉄澆鑄出來的。噴砂時,具有4～5個大氣壓的壓縮空氣強力吹著砂子經(jīng)過噴嘴噴射出來,使得金屬噴嘴迅速地磨損。一般金屬噴嘴壽命只有30～60分鐘,所以要經(jīng)常拆換,增加生產(chǎn)成本。

作者通過掃描電鏡觀察、磨屑分析、磨損面次表層硬度分析、增量沖蝕磨損法以及沖蝕磨損的準(zhǔn)動態(tài)觀察等多種分析方法對幾種鋼和純金屬在低角下的沖蝕磨損機理進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):對于延性比較大的金屬材料,磨損初期主要是發(fā)生塑性變形,形成壓坑與變形唇,繼之,度形唇被反復(fù)地前擠后壓,終以小塊剝落而磨損。延性比較小的材料則更多地產(chǎn)生微切削磨損。

以沖蝕磨損工況下的泵用材料cr15mo3高鉻鑄鐵為對比材料,采用轉(zhuǎn)盤式液-固雙相流試驗機研究了系列α-al2o3結(jié)構(gòu)陶瓷(90瓷、95瓷、99瓷)的耐沖蝕磨損性能及微觀失效機制.結(jié)果表明:在不同磨粒硬度試驗條件下,cr15mo3的沖蝕磨損率均比α-al2o3結(jié)構(gòu)陶瓷的高4～6倍,且隨著磨粒硬度的增加,cr15mo3的沖蝕磨損率增加幅度更大;α-al2o3結(jié)構(gòu)陶瓷的沖蝕磨損體積隨磨料含量的增加略有增加,但在相同磨粒硬度試驗條件下相差不大,因此該工況下可使用90瓷或95瓷,從而提高應(yīng)用材料的性價比;cr15mo3的微觀失效有明顯的方向性和腐蝕痕跡,主要以微切削、犁溝和沖蝕坑等形式為主,而α-al2o3結(jié)構(gòu)陶瓷的失效主要是晶界玻璃相失去,有少量沖蝕坑和晶粒剝落痕跡,迅速增加徑向和橫向斷裂表面能是其主要耗能方式.

以帶有玻璃涂層的氧化鋁微粉、小尺寸板晶(樣板晶)和釔穩(wěn)定四方氧化鋯(3y-tzp)微粉為原料,在常壓下通過樣板晶生長制備了氧化鋁板晶體積分?jǐn)?shù)為50%的y-tzp/氧化鋁(板晶)復(fù)相陶瓷。采用砂漿噴射裝置,砂漿流速為10~40m/s,沖擊角為90°~15°,對比研究了該復(fù)相陶瓷和3y-tzp陶瓷的砂漿沖蝕磨損。結(jié)果表明,2種材料的磨損率在75°~60°之間均出現(xiàn)最大值。磨損率大小受到材料自身硬度的影響,磨損率值隨著砂漿流速的增加而增加。

本研究成功地以放電等離子燒結(jié)方法將w和ti3sic2塊體連接,得到界面結(jié)合良好、組織均勻、晶粒細(xì)小、沒有明顯缺陷的界面組織,通過生成以wc和w2c為主的過渡層,連接界面形成了冶金結(jié)合,為陶瓷與金屬材料的連接提供了一條新途徑。

利用搪瓷涂層的制備工藝在q235a鋼表面制備al2o3-瓷釉復(fù)合陶瓷涂層,研究了瓷釉粒度、al2o3陶瓷顆粒的粒度和體積分?jǐn)?shù)對復(fù)合涂層耐沖蝕磨損性能的影響。結(jié)果表明:過渡層原料瓷釉粒度為16μm時獲得涂搪性較好;硬質(zhì)耐磨相的加入可顯著提高復(fù)合涂層的耐沖蝕性能;本實驗中在45°沖蝕角、15mpa沖蝕氣壓、2.2kg沖砂量的沖蝕實驗條件下al2o3粒度為50μm、體積分?jǐn)?shù)為30%時涂層具有很好的耐沖蝕性,是無硬質(zhì)相搪瓷層的4倍。

大唐韓城發(fā)電廠4號鍋爐中間貯倉式制粉系統(tǒng)排粉機葉輪磨損嚴(yán)重,通過分析比較,提出在原葉輪葉片上襯裝耐磨陶瓷的方案。實施后,效果明顯,大大延長了排粉機葉輪的使用壽命,節(jié)約了費用,同時也縮短了檢修維護(hù)周期,減少了維護(hù)工作量。

采用超音速火焰噴涂技術(shù)噴涂不同工藝的兩種粉末,得到cr3c2-25nicr和wc-12co涂層;對涂層的沖蝕磨損性能進(jìn)行了測試;采用掃描電鏡對原始粉末以及沖蝕前后涂層的組織形貌進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,團(tuán)聚燒結(jié)粉制備的涂層組織較致密。粘結(jié)相含量較多的涂層,其沖蝕磨損性能較差;致密度較高的涂層,其沖蝕磨損性能較好。

分析了水力噴砂壓裂工具噴嘴磨損的機理。水力噴砂射流對噴嘴的磨損主要是噴砂射流中砂粒對噴嘴內(nèi)壁材料的沖蝕磨損。砂粒對噴嘴內(nèi)壁面沖蝕磨損作用的形式包括微切削磨損、疲勞磨損、脆性斷裂磨損及擴(kuò)散磨損等。研究表明:噴嘴材料的微觀組織結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性能、噴嘴內(nèi)流道結(jié)構(gòu)形狀及幾何參數(shù)、噴嘴內(nèi)表面粗糙度、噴砂射流中砂粒濃度、砂粒特性(硬度、粒度、形狀等)及射流工作參數(shù)(射流壓力等)對于噴嘴的磨損都有影響。提出了耐磨材料選擇,噴嘴內(nèi)流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化等延長噴嘴壽命的措施。

研究了液相燒結(jié)碳化硼陶瓷耐磨性能.結(jié)果表明,液相碳化硼的耐磨性能與相對密度有關(guān),在密度越高,液相燒結(jié)碳化硼制品的耐磨性能越好.碳化硼中液相含量影響碳化硼陶瓷的耐磨性能.腐蝕性介質(zhì)使液相燒結(jié)碳化硼陶瓷的耐磨性能下降,不同的腐蝕性介質(zhì)對液相燒結(jié)制品的耐磨性能影響程度不同,堿性介質(zhì)的影響大于酸性介質(zhì).

為研究ti(c,n)基金屬陶瓷在高溫條件下的可應(yīng)用性,采用xrd、sem、eds等方法分析了該陶瓷在900～1150℃的氧化行為及其機理。結(jié)果表明:在900～1150℃范圍內(nèi),陶瓷氧化程度隨氧化溫度的升高而顯著增加,其質(zhì)量增加曲線近似呈拋物線形;在900℃空氣中氧化100h后,陶瓷表面生成致密氧化膜(nio+tio_2),厚度小于10μm,對基體具有保護(hù)作用;而在1150℃條件下,在致密層氧化膜(nio+tio_2)表面衍生出島狀疏松層(tio_2),100h后厚度達(dá)80μm,氧化膜逐漸失去保護(hù)作用。

筑神-建筑資料下載：http://www.***.*** 通用圖集，規(guī)范，工程表格，施工組織設(shè)計，cad圖塊，工程論文，建筑模型等全部免費下載 陶瓷磚–耐污染性的測定 ceramictiles——determinationofresistancestarirs gb/t3810.14–1999idtiso10545–14:1995 1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了陶瓷磚表面耐污染的測定方法。 2引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)包含的條文。通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。因所有標(biāo)準(zhǔn)部 將修訂。故鼓勵使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方，盡可能采用下列標(biāo)準(zhǔn)的最新版本。 gb/t3810.7，陶瓷磚有釉磚表面耐磨性的測定。 利用試驗溶液和試驗材料與磚正面接觸在一定時間內(nèi)的反應(yīng)，然后按規(guī)定清洗方 法清洗磚面，以磚面的明顯變化來確定磚的耐污染性。 4.1易產(chǎn)生痕跡的污