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博士論文
Erosive wear characteristics of cast irons at elevated temperature
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DOI[10.15118/00009627]のデータに遷移します
Erosive wear characteristics of cast irons at elevated temperature
- 国立国会図書館永続的識別子
- info:ndljp/pid/11099678
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書誌情報
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デジタル
- 資料種別
- 博士論文
- 著者・編者
- 張, 堯
- 著者標目
- 出版年月日等
- 2017-09-25
- 出版年(W3CDTF)
- 2017-09-25
- 並列タイトル等
- 高温環境下における鋳鉄のエロージョン摩耗特性
- 授与機関名
- 室蘭工業大学
- 授与年月日
- 2017-09-25
- 授与年月日(W3CDTF)
- 2017-09-25
- 報告番号
- 甲第406号
- 学位
- 博士(工学)
- 博論授与番号
- 甲第406号
- 本文の言語コード
- eng
- 著者別名
- NDC
- 対象利用者
- 一般
- 一般注記
- application/pdfSurface damage that caused by the impact of dispersed particles in solid or gas flow is called erosion. It happens in many industrial components and is recognized as a reasonable cause of material failure. In recent years, an increasing number of apparatuses are used at elevated temperature and with the working conditions becoming severe, the phenomenon of high temperature erosion has received more and more attention. In an attempt to reduce the manufacturing and maintenance costs, the development of excellent thermal and wear resistant materials for different applications has always a major focus. Multi-component cast irons with the addition of carbide forming elements such as Cr, Mo, W, V and Nb have been proved to exhibit good resistance to erosive wear due to the retention of hardness by hard carbides dispersed in the matrix, even at elevated temperature. In this thesis, various multi-component cast irons were prepared as experimental materials and the high temperature erosive wear characteristics was investigated to provide guidance for material composition design. In Chapter 1, research background and purpose of this thesis were described. In Chapter 2, production method of various experimental materials which were used in this research were described. Evaluation method of erosive wear characteristics was also stated. In Chapter 3, using Fe-C-Mn-Cr-V based multi-component cast iron, the influence of Cr addition on erosive wear characteristics was investigated at 873 K and 1173 K. Cr dissolved in the matrix helped control the formation of oxides, resulting in improved thermal resistance. Cr also promoted the formation of carbides, especially M7C3 carbides, which were effective in enhancing the matrix strength to improve the erosive wear characteristics. In Chapter 4, using Fe-C-Cr-Mo-W-Nb based multi-component cast iron, the influence of Ni addition on erosive wear characteristics was investigated at 1173 K. With the feature of encouraging the carbide formation and remaining good heat resistance, Ni was proved to be effective to improve the erosive wear characteristics. In Chapter 5, using Fe-C-Cr-Mo-W-V-Co based multi-component cast iron, the influence of C content and Ni addition on erosive wear characteristics was investigated at 1173 K. It has been clear that high temperature hardness and oxidation characteristics greatly changed due to the changes in C content and Ni addition. The improvement of high temperature hardness and oxidation characteristics are important factors in high temperature erosive wear and the addition of Ni is effective for this improvement. In Chapter 6, main conclusions obtained in this research were reviewed.粉粒体の衝突により材料表面が損傷,除去される現象をエロージョンと呼ぶ.高炉上部に設置されている旋回シュートでは,鉄鉱石やコークスが衝突することにより,最大1173Kの高温環境下において著しいエロージョン摩耗が発生し問題となっており,高温環境下に適した耐熱耐摩耗材料の開発が求められている.近年,多くの研究者が耐摩耗材料の開発を目的として様々な鉄鋼材料および種々の合金の研究を行ってきた.材料溶解時に種々の元素を添加し,鋳造することで凝固時に高硬度な炭化物を晶出させた多合金鋳鉄に着目した.この多合金鋳鉄は,熱処理により二次硬化するため優れた耐摩耗性を示すことが期待されている.そこで本研究では,炭素(C)を3%,マンガン(Mn)を4%,バナジウム(V)を5%添加し,クロム(Cr)含有量を0, 4.5, 9%と変化させた3種類,Cを2%, Cr, モリブデン(Mo),タングステン(W),ニオブ(Nb)をそれぞれ5%,ニッケル(Ni)含有量を0, 3, 5%と変化させた3種類,およびCを1.0, 1.5, 2.0%, Cr, Mo, W, V, コバルト(Co)をそれぞれ5%,Ni含有量を0, 5, 10%と変化させた9種類,計15種類の多合金鋳鉄を供試材として溶製し,高温環境下におけるエロージョン摩耗特性を調査した.第一章では,研究背景や本研究の意義及び目的を述べた.第二章では,各種多合金鋳鉄の溶製を行い,高温エロージョン摩耗特性の評価方法などについて述べた.第三章では,第二章において溶製したFe-C-Mn-Cr-V系多合金鋳鉄を供試材として用い,高温エロージョン摩耗試験を進め,Crの添加による耐エロージョン摩耗性に影響を調査した.Crを9%添加した供試材は,Crが酸化を抑制し,酸化量が極めて少ないため,優れた耐摩耗特性を得られたことを明らかにした.第四章では,第二章において溶製したFe-C-Cr-Mo-W-Nb系多合金鋳鉄を供試材として用い,高温エロージョン摩耗試験を進め,耐エロージョン摩耗性に影響を及ぼすNiの効果を調査した.Ni添加量の増加とともに,晶出炭化物量が増加していたことから,高温環境下におけるエロージョン摩耗特性の向上に有効であることが明らかとなった.第五章では,第二章において溶製したFe-C-Cr-Mo-W-V-Co系多合金鋳鉄を供試材として用い,高温エロージョン摩耗試験を進め,C含有量及びNi添加量による耐エロージョン摩耗性に及ぼす影響を調査した.C及びNiは高温硬さや酸化特性に大きく影響していることが明らかとなった.特にNiの添加による影響が顕著に見られたとともに,高温環境下では,Niの添加が有効であることを示した.第六章は総括であり,本研究の成果を要約する.
- DOI
- 10.15118/00009627
- 国立国会図書館永続的識別子
- info:ndljp/pid/11099678
- コレクション(共通)
- コレクション(障害者向け資料:レベル1)
- コレクション(個別)
- 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 博士論文
- 収集根拠
- 博士論文(自動収集)
- 受理日(W3CDTF)
- 2018-06-04T01:14:06+09:00
- 作成日(W3CDTF)
- 2018-05-24
- 記録形式(IMT)
- application/pdf
- オンライン閲覧公開範囲
- 国立国会図書館内限定公開
- デジタル化資料送信
- 図書館・個人送信対象外
- 遠隔複写可否(NDL)
- 可
- 掲載誌(URI)
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- 国立国会図書館 : 国立国会図書館デジタルコレクション