原位合成V8C7颗粒增强铁基复合材料组织与磨粒磨损性能研究

利用铸造复合热处理工艺制备V8C7颗粒增强铁基复合材料的磨损试样,用SEM、XRD观察了材料的组织形貌.在室温条件下,选用ML-100磨料磨损试验机,采用三氧化二铝磨料,研究了不同体积分数V8C7颗粒对V8C7增强铁基复合材料磨损性能的影响.结果表明,采用此工艺制备的V8C7增强铁基复合材料的耐磨性是灰铸铁的11.7倍;当V8C7颗粒体积分数逐渐增大时,V8C7颗粒增强铁基复合材料的相对耐磨性先增大后减小.     

Al_2O_3陶瓷增强高锰钢基复合材料耐磨性能的研究

通过高应力三体磨料磨损试验,对比研究Al_2O_3陶瓷增强高锰钢基复合材料和高锰钢的耐磨性能,采用SEM观察磨损试样的微观磨损形貌,并通过测试磨损试样亚表层显微硬度研究材料磨损硬化程度。研究结果表明,本试验条件下Al_2O_3颗粒增强高锰钢基复合材料中陶瓷颗粒与高锰钢基体没有成分过渡,界面处无明显裂缝,说明试样中虽然没有形成冶金结合,但是机械咬合紧密。高应力三体磨料磨损试验中,在3 kg和5 kg两种不同载荷下,Al_2O_3颗粒增强高锰钢基复合材料耐磨性优于高锰钢的耐磨性,而且随着磨损时间的延长,复合材料的相对耐磨性不断提高。在3 kg载荷120 min磨损条件下复合材料的相对耐磨性是高锰钢的1.39倍,在5 kg载荷120 min磨损条件下复合材料的相对耐磨性是高锰钢的1.27倍,可见较低载荷下Al_2O_3颗粒增强高锰钢基复合材料相对耐磨性较高。亚表层显微硬度测试表明,高锰钢和Al_2O_3颗粒增强高锰钢基复合材料在相同磨损时间下,5 kg载荷下的磨损硬化效果高于3 kg载荷下的磨损硬化效果。同时,纯高锰钢的磨损硬化硬度值最高可达到HV 580,而复合材料在较高载荷下由于陶瓷颗粒的保护,其高锰钢基体磨损硬化效果没有纯高锰钢明显。     

钒丝与铸铁原位合成V_8C_7的研究

以钒丝和铸铁为原料,采用铸造和热处理工艺相结合的方法,使钒丝与铸铁中的碳原子反应,原位合成了V8C7颗粒增强铁基复合材料。对复合区进行显微组织观察及分析、显微硬度测量、耐磨性能测试。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合。复合区的最高硬度达3022HV0.05,平均硬度是基体的10～15倍。复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍。     

原位合成V8C7颗粒增强铁基复合材料的制备

采用铸渗和热处理原位反应工艺相结合的方法,将准1 mm的钒丝与灰铸铁进行复合,制成钒丝-灰铸铁复合预制体,并对其进行热处理,使钒丝中的钒原子与铸铁中的碳原子原位反应生成V8C7颗粒,制备出V8C7颗粒增强铁基复合材料。用SEM、XRD对该复合材料的显微组织和物相组成进行分析。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合,反应区主要由α-Fe和V8C7颗粒组成;应用热力学原理对原位合成V8C7颗粒的反应机理进行分析,表明用此方法制备的V8C7增强相在热力学上是可行的。     

WC颗粒增强铁基梯度功能复合耐磨材料研究

用离心铸造的方法获取了碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料，这种复合材料的微观组织结构、合金元素以及显微硬度呈梯度分布特征，并在ML-100磨料磨损试验机上测定了其耐磨性，分析了磨损机制。结果表明，这种具有梯度分布特征的复合材料具有优良的磨性能；其磨损方式主要是显微切削和颗粒脆性剥落。     

不同载荷对TiC表面梯度复合材料陶瓷层耐磨性能的影响

采用短暂高温浇注-共晶温度热处理反应技术,在灰铸铁表面原位生成了一层梯度分布的Ti C硬质增强相,制备出了Ti C/Fe表面致密陶瓷复合材料。借助XRD、SEM、EDS、显微硬度测试仪以及磨料磨损试验机对制备好的Ti C致密陶瓷复合材料的物相组成进行了分析,对其宏观、微观组织进行了观察,并在常温下对该表面复合材料进行了不同载荷下的磨损试验。结果表明,随载荷不断增大,表面致密陶瓷复合材料的磨损机理发生了变化,从最开始的划痕、微犁沟到颗粒剥落和颗粒破碎等,其相对耐磨性在40左右。     

TiC/Fe表面梯度复合材料微区组织及陶瓷层磨损性能

采用灰铸铁(HT300)与厚度为0.25 mm的钛板,通过浇注法使得灰铸铁与钛板紧密结合,在真空管式炉中1 138℃保温时间8 h后,等温处理并炉冷.通过观察,在基体表面原位生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对梯度复合区进行显微组织观察、显微硬度测量以及磨损性能测试.结果表明,TiC颗粒增强表面梯度复合材料大致分为三层,各层之间最大的区别是:生成的TiC颗粒的大小及形状不相同;从复合层(C区)到珠光体区显微硬度逐渐降低,显微硬度最大的区域出现在致密陶瓷层(C区).因此对TiC颗粒增强表面梯度复合材料致密陶瓷层进行了磨粒磨损试验,表明陶瓷层耐磨性比灰铸铁(HT300)有了很大程度上的提高.     

V8C7-Fe基表面复合材料的铸造烧结过程和耐磨性研究

应用SEM和XRD研究了铸造烧结过程中V8C7-Fe基表面复合材料组织结构的变化，用MM200磨损实验机研究了V含量对V8C7-Fe基表面复合材料耐磨性能的影响。结果表明，随着含V量的提高，表面复合材料的硬度越高，耐磨性能越好。     

V_8C_7-Fe基表面复合材料的铸造烧结过程和耐磨性研究

应用 SEM和 XRD研究了铸造烧结过程中 V8C7- Fe基表面复合材料组织结构的变化 ,用 MM2 0 0磨损实验机研究了 V含量对 V8C7- Fe基表面复合材料耐磨性能的影响。结果表明 ,随着含 V量的提高 ,表面复合材料的硬度越高 ,耐磨性能越好。     

电磁感应熔渗制备V8C7-高碳钢金属复合材料的研究

研究了电磁感应熔渗法制备的V8C7增强钢基复合材料的组织和性能,并探讨了复合材料的组织形成机理.结果表明,用电磁感应熔渗法,制备得到了V8C7硬质相,其颗粒细小,尺寸为3～8μm,且在基体中均匀分布,有利于提高复合材料的组织稳定性.相对于高碳钢标准试样,复合材料的耐磨相性能有了改善.