快捷搜索:  汽车  科技

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)温度对微动摩擦系数的影响图3显示了三个不同的微动操作区,摩擦系数和摩擦系数。环数的关系。在部分滑移区(D=5微米),摩擦系数随循环时间曲线可分为三个阶段:初始磨合期,上升期和稳定期。最初的磨合期要经历几个到几十个周期,然后就上去了,10 ^ 3次之后,摩擦系数趋于稳定句号。达到稳定期后,摩擦系数的数值常数随温度和随着循环次数的增加,变化较小。上海霆钢金属集团有限公司微动操作的区域特征 图2分别显示了25、300和400℃时的温度微动摩擦(F t)、位移幅度(d)和循环次数(n)量纲图(F t —D—N),记录微动的动态运行过程。根据三维摩擦特性图(F t —D—N)的曲线形状特征,可以点动操作分为三个区域[15]:部分滑动区和混合区和滑动区。从图2中可以看出,当位移幅度D≤5微米时在三种温度下,F-T-D曲线是一组闭合的直线。到如今微动处于部分滑移区,即接触边缘的环形微滑移区。其位移主要是

微动接触面磨损,导致部件咬合和松动,,并进一步导致材料表面裂纹的萌生和扩展,使其为零。部件的使用寿命显著降低。核动力设备中的微动损伤图像无处不在,几乎涉及整个系统的所有组件,例如反应堆燃料组件、控制棒组件、内部构件、蒸汽发生器发电机、压力容器、主泵和冷却剂泵等。该蒸汽发生器关键核设备的微动损伤已经成为核电站的安全隐患。跑步的一个重要原因。因此,防止蒸汽发生器传热管的过早损坏,提高核电设备的安全性和使用寿命是十分必要的 核能工程的重要课题。核电蒸汽发生器传热管材料目前的研究主要集中在晶间结构、腐蚀和防护方面,疲劳和微动磨损,针对高温下的微动损耗。关于损伤及其机制的研究相对较少。

在本文中,作者针对核蒸汽发生器传热管新材料Incoloy800合金Cr18Ni9不锈钢管件采用交叉圆柱接触方式,并在Incoloy800合金在300℃和400℃下微动运动的研究。特征和破坏机理,并与常温下进行了比较。结果表注意:温升对微动操作的区域特性和局部滑移没有影响位移区的稳定摩擦系数有显著影响;在混合区和滑移区稳态摩擦系数随着温度的升高显著降低;镍铬铁合金800合金的高温微动磨损机制主要表现为摩擦氧化和磨粒磨损以及磨损与脱层的相互作用等重要结论。这对提高核电很重要。站关键部件的设计和应用水平,提高设备稳定性,使用寿命具有实际应用价值,也丰富了微动摩擦学的基础。理论意义重大。

实验 测试材料的直径为22毫米,厚度为1.5毫米Incoloy800合金管,表面粗糙度R a =0.02微米米。双零件是0Cr18Ni9不锈钢实心圆柱体(d=10 mm,R a =0.02微米).微动试验在PLINT高温微动磨损试验机上进行。采用圆柱/圆柱横向“交叉”的交叉接触方式,如如图1所示。微动试验参数:法向载荷(F n )80 N,位移幅度分别为2,5,10,14和20微米,循环次数为3×10 4次频率为2赫兹。实验在开放的大气中进行,大气相对湿度为50%~60%。测试温度为25,300摄氏度400 ℃。试验开始前,将试件温度升至设定温度,稳定40 min后开始试验;测试结束后,自然冷却至室温。使用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)和台阶仪(AMBIOS XP 2)对磨损痕迹进行表面显微分析。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(1)

上海霆钢金属集团有限公司

微动操作的区域特征 图2分别显示了25、300和400℃时的温度微动摩擦(F t)、位移幅度(d)和循环次数(n)量纲图(F t —D—N),记录微动的动态运行过程。根据三维摩擦特性图(F t —D—N)的曲线形状特征,可以点动操作分为三个区域[15]:部分滑动区和混合区和滑动区。从图2中可以看出,当位移幅度D≤5微米时在三种温度下,F-T-D曲线是一组闭合的直线。到如今微动处于部分滑移区,即接触边缘的环形微滑移区。其位移主要是由接触面的位移引起的弹性变形协调,摩擦力相对稳定;

当位移幅度D≥ 在20微米时,在三种温度下,F-T-D曲线是完全开放和平行的,四边形,微动主要是通过相对滑动实现的,此时进行微动。在线滑区。当D=10微米时,在三个温度下,F T-D曲线要素位于闭合直线和平行四边形之间,并且位于在微动操作的初始阶段,由于表面膜的存在,微动操作状态如下主要是滑;随着循环次数的增加,摩擦力逐渐增大,经过数百次循环后,F-T-D曲线趋于椭圆形,而经过数千次循环后T-D曲线逐渐打开,呈现出两条特征曲线的平行四边形。可反复多次变化,最后趋于稳定,多为椭圆形。也就是说,微动运行在混合区。从图2可以看出,在相同的载荷和温度下,随着位移幅度的增大随着微动次数的增加,Incoloy800合金的微动操作经历了局部滑移区混合区和滑移区的规律性变化。实验结果表明,温度的变化对微动工作区的特性没有显著影响。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(2)

上海霆钢金属集团有限公司

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(3)

上海霆钢金属集团有限公司

温度对微动摩擦系数的影响图3显示了三个不同的微动操作区,摩擦系数和摩擦系数。环数的关系。在部分滑移区(D=5微米),摩擦系数随循环时间曲线可分为三个阶段:初始磨合期,上升期和稳定期。最初的磨合期要经历几个到几十个周期,然后就上去了,10 ^ 3次之后,摩擦系数趋于稳定句号。达到稳定期后,摩擦系数的数值常数随温度和随着循环次数的增加,变化较小。

在混合区(D=10微米)和滑动区(D=20微米),摩擦系数循环次数曲线可分为五个阶段:初始运行期、上升期、高峰期、下降期、稳定期。在曲线上在不同的阶段,摩擦系数的值随温度和循环次数而变化很大变得复杂。在最初的磨合期,由于试样的初始表面膜,摩擦系数低;在上升期,由于材料界面的直接接触,摩擦系数上升;在下降阶段,碎片逐渐形成并充当“第三个”体”保护层,磨屑参与承载,摩擦系数降低;稳定期间碎屑不断形成和溢出,形成动态平衡。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(4)

上海霆钢金属集团有限公司

图4显示了不同温度下摩擦系数和位移幅度之间的关系部门。从图4可以看出,当温度为25℃时,稳态摩擦引起数值随位移幅值变化的曲线可分为两个阶段:上升期和下降期稳定期。随着位移幅值得增大,稳态摩擦系数先不断增大,然后逐渐稳定下来。

当温度为300℃和400℃时,稳定摩擦系数随位置变化。振幅偏移曲线可分为四个阶段:上升期、峰值,衰落和稳定时期。在混合区和滑动区,由于摩擦状态变化,随着温度的升高,摩擦氧化加剧,这有利于“第三体”的形成以氧化物为主要成分,并起着承上启下的作用并且稳定摩擦系数降低。带有位移幅度进一步增加,微动进入滑动区的稳定期,稳定摩擦引起变化的数量减缓了。

根据图3和图4的实验结果,可以看出在不同的温度下在25℃、300℃和400℃时,微动处于部分滑移区当稳态摩擦系数接近时,温度对稳态摩擦系数的影响 大声点。在混合区和滑移区,稳态摩擦系数随着温度的升高而降低,温度对稳态摩擦系数的影响很大。温度尽管这种增加对部分滑移区的稳态摩擦系数没有显著影响环,但在混合区和滑移区,稳定摩擦系数随温度上升。但高度明显降低,说明“第三体”在高温下容易有摩擦做功,用它来成型,起到承重和减摩的作用。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(5)

上海霆钢金属集团有限公司

损坏分析 图5显示了Incoloy800合金的微动磨损痕迹的表面轮廓。从图5中可以看出,在部分滑移区,变形处于弹性范围内,损伤极其轻微,即使温度升高,磨痕深度的变化也很小(参见图5(a)和5 (b)的曲线1)。随着微动位移幅值得增加,微动运行进入混合区和滑移区,表面轮廓相对深坑,具有明显的物质损失特征,且磨痕深度明显增加。另外,磨损痕迹的面积扩大了。当温度升高时,磨损程度急剧增加大(见图5(a)和5 (b)中的曲线2和3),并且材料的力由于温度而增加机械性能降低,发生严重的塑性变形和氧化磨损导致严重的材料损失。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(6)

上海霆钢金属集团有限公司

图6显示了Incoloy800合金在三个微动区域,没有相同温度下的磨痕形貌。从图6可以看出,当正常负载当F n =80 N,位移幅值为5、10和20微米时,微动分别处于部分滑移区、混合区和滑移区。部分滑移区,温度25℃,接触中心区因粘连而磨损轻微的,磨损主要发生在接触边缘的环形区域;在温度下当温度为300℃时,可以看到轻微的犁痕和少量磨损造成的划痕。研磨碎屑;随着温度上升到400℃,碎片的数量增加,这表明较小的剥落颗粒和磨损痕迹的外观显示犁耕和颗粒。剥落的特征。EDX分析表明磨损痕迹A和B的能谱有氧峰出现(如图7(a)和(b)所示),表明存在氧化,随着温度的升高,氧化作用略有增强。在混合区,材料 严重磨损、碎屑堆积和松散颗粒分布在25℃时,可以观察到大量粒状磨粒聚集在接触区。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(7)

上海霆钢金属集团有限公司

在300℃和400℃的温度下,由于摩擦氧化,材料被熔化材料表面的塑性增加,磨损产物的分散性增加,而覆盖接触区域的磨损碎屑减少,并且可以观察到材料的塑性。流变学的痕迹。滑动区、磨损增加、大面积磨损痕迹、补丁磨粒以剥落的方式剥落。温度为25℃时,滑移带磨损最严重,碎屑大块大块剥落;在300℃的温度下,厚磨料层被片状颗粒剥离,并被反复碾压、压碎氧化结合后;当温度上升到400℃时,可以观察到显著的高温氧化效应和以分层形式剥落的片状碎屑;在接触面相对滑动的过程中,发生严重的塑性变形,EDX分析表明,磨痕C和D的能谱有明显的氧峰。存在(如图8(a)和(b)所示)。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(8)

上海霆钢金属集团有限公司

结合图7和图8的氧峰值特征可以看出,在同一微动区域,随着温度的升高,氧化该效应加重,EDX图中的氧峰增加;当温度相同时随着微动位移的增加,微动运行区域由部分滑动区向混合区转变且滑移带发展也将由于摩擦的增加而导致氧化。EDX图中的氧峰也随着作用的增加而增加。可以看出,高轻微微动位移的增加是加剧摩擦和氧化的两个主要因素。综上所述,Incoloy800合金的磨损机制主要表现为摩擦氧化、磨粒磨损和分层的共同作用。

incoloy800是不锈钢吗(Incoloy800物理性能材质介绍)(9)

上海霆钢金属集团有限公司

结论 1)当温度和法向载荷不变时,随着位移幅度的增加,此外,Incoloy800合金的微动运行状态经历了局部滑移区。定期更换为混合区和滑动区。微动温升线区域特征没有显著影响。 2)在混合区和滑移区,稳态摩擦系数随着温度的升高而增大。但高度明显降低,反映了温度的升高和摩擦氧化的加剧。形成以氧化物为主要成分的“第三体”,具有减摩作用使用。在部分滑移区,摩擦氧化有限,温度影响摩擦。因素的影响很小。 3)Incoloy 800合金的磨损机制主要是摩擦,磨蚀、磨粒磨损和分层的共同作用。

猜您喜欢: