Iroyin
01
Oxidation ihuwasi ti afowodimu nigba lilọ ilana
2024-12-25
Lakoko ibaraenisepo laarin awọn abrasives ati awọn afowodimu, abuku ṣiṣu ti awọn irin-irin n ṣe ina ooru, ati ija laarin awọn abrasives ati awọn ohun elo iṣinipopada tun n ṣe ina ooru. Lilọ ti awọn irin-irin irin ni a ṣe ni oju-aye adayeba, ati lakoko ilana lilọ, ohun elo irin-irin irin-irin jẹ eyiti ko oxidized labẹ ooru ti lilọ. Ibasepo isunmọ wa laarin ifoyina dada ti awọn irin-irin irin ati awọn gbigbona iṣinipopada. Nitorinaa, o jẹ dandan lati ṣe iwadi ihuwasi ifoyina ti dada iṣinipopada lakoko ilana lilọ.
O ti royin pe awọn oriṣi mẹta ti awọn okuta lilọ pẹlu awọn agbara ipanu ni a pese sile, pẹlu awọn agbara ti 68.90 MPa, 95.2 MPa, ati 122.7 MPa, lẹsẹsẹ. Ni ibamu si aṣẹ ti lilọ agbara okuta, GS-10, GS-12.5, ati GS-15 ni a lo lati ṣe aṣoju awọn ẹgbẹ mẹta ti awọn okuta lilọ. Fun awọn apẹẹrẹ iṣinipopada irin ti ilẹ nipasẹ awọn ipilẹ mẹta ti awọn okuta lilọ GS-10, GS-12.5, ati GS-15, wọn jẹ aṣoju nipasẹ RGS-10, RGS-12.5, ati RGS-15. Ṣe awọn idanwo lilọ labẹ awọn ipo lilọ ti 700 N, 600 rpm, ati awọn aaya 30. Lati le gba awọn abajade esiperimenta ogbon inu diẹ sii, okuta lilọ iṣinipopada gba ipo olubasọrọ disiki pin kan. Ṣe itupalẹ ihuwasi ifoyina ti dada iṣinipopada lẹhin lilọ.
Ayẹwo oju-aye ti oju-irin irin-irin ti ilẹ ni a ṣe akiyesi ati atupale nipa lilo SM ati SEM, bi a ṣe han ni Fig.1. Awọn abajade SM ti dada iṣinipopada ilẹ fihan pe bi agbara okuta lilọ n pọ si, awọ ti dada iṣinipopada ilẹ yipada lati buluu ati brown ofeefee si awọ atilẹba ti iṣinipopada naa. Iwadi nipasẹ Lin et al. fihan pe nigbati iwọn otutu lilọ ba wa ni isalẹ 471 ℃, oju oju irin naa han awọ deede. Nigbati iwọn otutu lilọ ba wa laarin 471-600 ℃, iṣinipopada naa fihan ina ofeefee ina, lakoko ti iwọn otutu lilọ ba wa laarin 600-735 ℃, oju oju irin naa fihan awọn bulu buluu. Nitorinaa, ti o da lori iyipada awọ ti dada iṣinipopada ilẹ, o le ni oye pe bi agbara ti okuta lilọ n dinku, iwọn otutu ti lilọ ni diėdiė pọ si ati iwọn ti sisun iṣinipopada. EDS ni a lo lati ṣe itupalẹ akojọpọ ipilẹ ti oju irin irin ilẹ ati ilẹ idoti isalẹ. Awọn abajade fihan pe pẹlu ilosoke ti agbara okuta lilọ, akoonu ti O ano lori oju ti iṣinipopada dinku, ti o nfihan idinku ninu abuda ti Fe ati O lori oju oju irin, ati idinku ninu iwọn ifoyina. ti iṣinipopada, ni ibamu pẹlu aṣa ti iyipada awọ lori oju ti iṣinipopada. Ni akoko kanna, akoonu ti O ano lori isalẹ dada ti awọn idoti lilọ tun dinku pẹlu ilosoke ti lilọ agbara okuta. O ṣe akiyesi pe fun oju-ilẹ ti irin-irin irin-irin nipasẹ okuta fifọ kanna ati isalẹ ti awọn idoti lilọ, akoonu ti O ano lori aaye ti igbehin jẹ ti o ga ju ti iṣaaju lọ. Lakoko iṣelọpọ ti idoti, ibajẹ ṣiṣu waye ati ooru ti ipilẹṣẹ nitori titẹkuro ti abrasives; Lakoko ilana ti njade idoti, oju isalẹ ti idoti naa n dojukọ oju opin iwaju ti abrasive ati pe o nmu ooru. Nitoribẹẹ, ipa apapọ ti ibajẹ idoti ati gbigbona frictional nyorisi iwọn giga ti ifoyina lori ilẹ isalẹ ti idoti, ti o mu abajade akoonu ti o ga julọ ti O ano.
(a) Agbara kekere lilọ okuta ilẹ irin irin dada (RGS-10)
(b) Ilẹ oju irin irin pẹlu agbara alabọde okuta lilọ (RGS-12.5)
(c) Agbara giga lilọ okuta ilẹ irin iṣinipopada dada (RGS-15)
Aworan 1. Mofoloji dada, morphology idoti, ati itupalẹ EDS ti awọn irin irin lẹhin lilọ pẹlu oriṣiriṣi awọn kikankikan ti awọn okuta lilọ.
Lati le ṣe iwadii siwaju si awọn ọja ifoyina lori dada ti awọn irin-irin irin ati iyatọ ti awọn ọja ifoyina pẹlu iwọn ti sisun dada oju-irin, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ni a lo lati ṣawari ipo kemikali ti awọn eroja ti o wa nitosi Layer dada ti o sunmọ. ti ilẹ irin afowodimu. Awọn esi ti han ni Fig.2. Awọn abajade itupalẹ spectrum ni kikun ti dada iṣinipopada lẹhin lilọ pẹlu oriṣiriṣi awọn kikankikan ti awọn okuta lilọ (Fig.2 (a)) fihan pe awọn C1s, O1s, ati awọn oke Fe2p wa lori dada iṣinipopada ilẹ, ati ipin ogorun awọn ọta O dinku pẹlu iwọn sisun lori oju-irin oju-irin, eyiti o ni ibamu pẹlu apẹẹrẹ ti awọn abajade itupalẹ EDS lori oju oju irin. Nitori otitọ pe XPS ṣe awari awọn ipinlẹ ipilẹ nitosi Layer dada (bii 5 nm) ti ohun elo naa, awọn iyatọ kan wa ninu awọn oriṣi ati akoonu ti awọn eroja ti a rii nipasẹ XPS ni kikun spectrum akawe si sobusitireti irin. C1s tente oke (284.6 eV) jẹ lilo ni pataki lati ṣe iwọn awọn agbara abuda ti awọn eroja miiran. Ọja ifoyina akọkọ lori dada ti awọn irin-irin irin jẹ Fe oxide, nitorinaa a ṣe atupale dín ti Fe2p ni awọn alaye. Fig.2 (b) si (d) ṣe afihan itusilẹ iwoye dín ti Fe2p lori oju awọn irin irin RGS-10, RGS-12.5, ati RGS-15, lẹsẹsẹ. Awọn abajade fihan pe awọn agbara agbara abuda meji wa ni 710.1 eV ati 712.4 eV, ti a sọ si Fe2p3 / 2; Awọn oke agbara abuda wa ti Fe2p1/2 ni 723.7 eV ati 726.1 eV. Oke satẹlaiti ti Fe2p3/2 wa ni 718.2 eV. Awọn oke meji ti o wa ni 710.1 eV ati 723.7 eV ni a le sọ si agbara abuda ti Fe-O ni Fe2O3, nigba ti awọn oke ni 712.4 eV ati 726.1 eV le jẹ iyasọtọ si agbara abuda ti Fe-O ni FeO. Awọn abajade fihan pe Fe3O4 Fe2O3. Nibayi, ko si tente oke atupale ti a rii ni 706.8 eV, ti o nfihan isansa ti ipilẹ Fe lori dada iṣinipopada ilẹ.
(a) Itupalẹ iwoye kikun
(b) RGS-10 (bulu)
(c) RGS-12.5 (ofeefee ina)
(d) RGS-15 (awọ atilẹba ti irin irin)
Fig.2. XPS igbekale ti iṣinipopada roboto pẹlu o yatọ si iwọn ti Burns
Awọn ipin ogorun agbegbe ti o ga julọ ni iwoye dín Fe2p fihan pe lati RGS-10, RGS-12.5 si RGS-15, awọn ipin ogorun agbegbe ti o ga julọ ti Fe2+2p3/2 ati Fe2+2p1/2 pọ si, lakoko ti awọn ipin ogorun agbegbe ti o ga julọ ti Fe3+ 2p3/2 ati Fe3 + 2p1/2 dinku. Eyi tọkasi pe bi iwọn ti sisun dada lori iṣinipopada dinku, akoonu Fe2 + ninu awọn ọja ifoyina dada pọ si, lakoko ti akoonu Fe3 + dinku. Awọn ẹya oriṣiriṣi ti awọn ọja ifoyina ṣe abajade awọn awọ oriṣiriṣi ti iṣinipopada ilẹ. Iwọn giga ti sisun dada (buluu), ti o ga julọ akoonu ti awọn ọja Fe2O3 ninu ohun elo afẹfẹ; Iwọn isalẹ ti sisun dada, akoonu ti o ga julọ ti awọn ọja FeO.