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耐磨层耐磨损性能试验材料与方法

1、试验材料
试验研究对象为铸钢材料的深松铲铲尖,材质为钢,深松铲铲尖分为铸钢材料及铸铁材料,铸钢材料铲尖硬度较强、综合性能较高,抗拉强度与抗压强度基本相当,铸件壁厚对其力学性能影响较小。但在深松过程中有土壤板结以及遇到土壤中坚硬的杂质会使铸铁材料的铲尖变形失效,造成材料的浪费,因此,试验材料为铸钢材料铲尖。
2、试验设计
试验材料为铸钢材料深松铲铲尖,利用超声波技术进行表面自纳米化处理。
3、试验方法
表面自纳米化是由卢柯提出的表面强化技术,该技术利用各种物理方法使材料表面晶粒进行纳米化,从而根据晶粒的超细晶粒的结构特征进而提高材料表面强度,提高其耐磨性。表面自纳米化无需增加其他材质,能够有效节约加工成本,且在加工之后纳米化层与基体无分界层,不需要考虑其结合强度,磨损过程中不会由于耐磨层结合力不够而导致脱落,能够具有良好的耐磨性,且操作方法简单,便于批量生产加工。
一般磨损过程中,一般的磨损失效都是由表面耐磨性不足而引起磨损失效,使材料表面从基体中落,在基体表面形成凹坑,加大土壤与铲尖的摩擦力,加快摩擦速度。在材料表面制备出纳米晶结构表层,即实现表面纳米化,就可以利用纳米材料的优异性能提高材料的整体性能。与其他纳米材料制备方法不同的是,表面自纳米化只需通过一些常规的表面加工技术即可实现。这些方法所获得的纳米晶表层具有高致密、少污染及与基体结合紧密的优点。
技术手段是利用超声波进行冲击,利用声波技术使其表面产生纳米晶粒,冲击时间是影响耐磨性的重要指标,所以试验的冲击时间分别为1、3、5、10、15 min,根据冲击时间不同测量深松铲铲尖的硬度、磨损失重、摩擦系数、金相以及冲击韧性。
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