热镀锌线沉没辊系统过低的在线周期会导致频繁的更换辊系而严重制约热镀锌线的生产效率,而沉没辊系统中的轴套、衬瓦间的快速腐蚀-磨损失效显著是导致在线周期过短的关键因素,因此对沉没辊系统中的轴套、衬瓦磨损失效研究十分必要。本文首先对沉没辊系统中的辊子进行了受力分析,带钢张力为20kN时,作用在沉没辊上的合力最大。随矫正辊插入量Δx的增加,作用在三辊上的合力也在增大,其中稳定辊和矫正辊上的合力增加幅度较大,而沉没辊上的合力增加幅度较小。对轴套、衬瓦之间的接触应力分析表明,接触面中心位置接触应力最大,接触应力沿轴向方向呈线性分布。当轴套严重磨损时,轴套、衬瓦之间的接触应力显著增大。对轴套、衬瓦的材质分析表明,轴套材质为Fe-Cr-Ni不锈钢,衬瓦材质为钴基合金。轴套、衬瓦的腐蚀机理是锌液中的锌原子经基体表面扩散渗入基体内部,锌铁冶金化合生成锌铁化合物。由于锌原子扩散时存在浓度差,在金属基体表面形成不同的相层。腐蚀产物中存在疏松多孔的通道,锌液经通道渗入基体内部进一步腐蚀基体形成腐蚀层。衬瓦中的Laves相具有良好的耐蚀性,而富钴固溶体耐蚀性较差,因此锌液优先腐蚀后者。对腐蚀产物合金层的组织性能分析可知,基体表面合金层组织由基体向外依次为γ相、δ₁相、ξ相和η相,不同相层性能各异。轴套、衬瓦的磨损机理主要为粘着磨损、磨料磨损、局部凹坑处塑性变形和表面材料的剥落,在磨料磨损作用下材料表面产生犁沟。根据腐蚀实验和磨损实验结果分析,研究认为锌腐蚀产生的腐蚀产物,在磨损作用下成为磨粒加剧了轴套、衬瓦之间的磨损。对锌渣成分、形状、硬度及锌渣参与的磨损实验结果的分析认为,锌渣的存在加剧了轴套、衬瓦的磨损进而使其快速失效。综合研究结果认为,锌液腐蚀与磨损的双重作用导致了轴套、衬瓦的快速失效。