水及聯(lián)氨溶液中NC30Fe合金的微動磨損特性研究.pdf

1、核電蒸汽發(fā)生器傳熱管與支撐板之間的微動損傷，是蒸汽發(fā)生器傳熱管破損失效和能量損失的主要原因之一。研究蒸汽發(fā)生器傳熱管材NC30Fe合金在水和聯(lián)氨溶液中的微動磨損特性及損傷機理，對于運用微動摩擦學理論，分析解決傳熱管微動損傷問題，提高核電裝備安全保障水平具有實際意義。
　　 本文采用PLINT高溫微動磨損試驗機，在室溫(20～25℃)、50℃和80℃，法向載荷Fn為20N、50N和100N，位移幅值D為100μm、150μm和20

2、0μm，頻率f為2Hz，循環(huán)次數(shù)為20000次，研究干態(tài)、水及聯(lián)氨溶液中NC30Fe與1Cr(l)3不銹鋼的微動磨損特性及損傷機理;使用掃描電子顯微鏡(SEM)、電子能譜儀(EDX)、X射線能譜儀(XPS)和NanoMap500DLS雙模式輪廓儀等，對摩擦系數(shù)、磨痕截面、磨痕斷面及磨屑等進行分析。獲得以下主要研究結果:
　　 (1)NC30Fe合金在設定試驗條件下，微動運行特性曲線(Ft-D)呈現(xiàn)平行四邊形，微動均處于滑移區(qū)，微

3、動磨損顯著。
　　 (2)在水及聯(lián)氨溶液中，隨著溫度升高，摩擦系數(shù)增大，磨損量增加，損傷加劇。
　　 (3)室溫時，水及聯(lián)氨溶液較干態(tài)明顯降低了穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)，水中穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)較聯(lián)氨溶液低;水及聯(lián)氨溶液的潤滑作用明顯減輕了材料的摩擦與磨損，水的潤滑及減磨作用優(yōu)于聯(lián)氨溶液。
　　 (4)干態(tài)時的磨損機制主要表現(xiàn)為摩擦氧化、磨粒磨損及剝層的共同作用;水及聯(lián)氨溶液中的磨損機制主要表現(xiàn)為磨粒磨損和剝層的共同作用。
　

4、　 (5)干態(tài)時磨屑中的氧化物主要有:Ni2O3、NiO、Cr2O3和Fe2O3;水中，室溫時磨屑中的氧化物主要有:Cr2O3、Cr(OH)3和FeOOH，50℃時磨屑中的氧化物主要有:Ni(OH)2、Cr2O3、Cr(OH)3和FeOOH，80℃時磨屑中的氧化物主要有:Ni(OH)2、NiO、Cr2O3、Cr(OH)3和Fe2O3;聯(lián)氨溶液中，室溫時磨屑中的氧化物主要有:Cr2O3、Cr(OH)3和FeOOH，50℃時磨屑中的氧化物