论文部分内容阅读
核电系统中,由于流体的运输和能量的传递,引起蒸汽发生器传热管与其支撑板之间发生微小的振动,而导致微动损伤。持续的微动磨损过程,常伴随表层裂纹的萌生和扩展,加剧微动损伤,进而可能会引起传热管爆裂事故,严重影响核电系统的安全运行。在传热管的支撑接触部位涂覆高温耐磨涂层,可以提高传热管的抗微动损伤性能,这对于保障核电系统安全性具有重要意义。本文研究了在Incone1690合金管表面超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr和CoCrW两种涂层的微动磨损特性。两种涂层材料和Incone1690合金管分别与实心圆柱体对磨副刚玉以“十”字交叉接触方式,在PLINT微动磨损试验机上进行试验研究。选择的试验条件为：法向载荷Fn为100～200N,位移幅值D为100～200μm,频率.f为2 Hz,循环次数为10000次,常温条件。在已有的数据基础上,结合扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)、电子能谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、NanoMap500DLS双模式轮廓仪和三维共聚焦显微镜(OLYMPUS-OLS4100)等分析手段。对两种涂层和Incone1690合金在滑移区的微动磨损特性和损伤机理进行了研究分析,得出了以下结论：(1)法向载荷一定时,涂层和Incone1690合金材料的摩擦系数随着位移幅值的增加而变大；在相同试验条件下(Fn=200 N,D=150μm,f=2 Hz),WC-10Co-4Cr、CoCrW涂层和Incone1690的稳态摩擦系数分别为.0.56、0.59和0.93。(2)两种涂层的耐磨性显著优于Incone1690合金；WC-10Co-4Cr涂层的耐磨性优于CoCrW。(3)两种涂层以磨粒磨损和剥层为主要特征的磨损机制；而Incone1690合金管则是以粘着磨损和磨粒磨损为主要特征。(4)Incone1690合金及两种涂层的磨痕剖面,可清晰显示基体层、塑性变形层和磨屑层等三层结构。