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?shù)哪湍グ宓哪湍バ阅?。Sn元素熔點比鉛低(232℃),無毒、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?shù)那闆r下可獲得更細小的晶粒,使得冷軋態(tài)組織更加細小均勻,同時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%的條件下進行電化學腐蝕試驗,材料表面形成Sn4+,能夠有效地增加材料的耐磨性能,其機理與材料中同時添加Cu和Sn元素的一致。添加Nb和Ti元素進行雙穩(wěn)定化處理,提高凝固組織中等軸細晶組織的比例,細化晶粒。微合金元素的添加顯著提高了耐磨板的力學性能和耐磨性能。

  高成型性經(jīng)濟型耐磨板,通過添加微量元素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)在晶界形成競爭偏聚,得到耐磨性能與母材相當?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,研究其力學性能和耐腐蝕性能對未來的開發(fā)利用以及生產(chǎn)實踐都具有十分重要的意義。

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

 ?。?)細小彌散的第二相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焊接接頭達到優(yōu)良的抗磨損性能,并且與母材的耐磨性能相當。

 ?。?)微合金化的耐磨板合金化設(shè)計分別達到固溶強化、第二相彌散析出強化和細晶強化三種主要強化機制。

 ?。?)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爭機制,從而得到抗磨損性能與母材相當?shù)暮缚p組織。