碳化鈦顆粒增強(qiáng)鐵基表面復(fù)合材料的研究
2015年04月01日 9:17 7547次瀏覽 來(lái)源： 新材料網(wǎng) 分類： 鎂應(yīng)用
現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展迫切需要在高溫、高速、耐磨損條件下的結(jié)構(gòu)件，如發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸、挺桿、氣門(mén)閥座、高速軋機(jī)的軋環(huán)、導(dǎo)向輪和軋輥等，現(xiàn)有的鋼鐵材料及其合金越來(lái)越難以滿足需要，顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料因其特有的高比強(qiáng)度、高比模量、耐磨和耐高溫等優(yōu)良性能而得到世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注，成為近年來(lái)新材料開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料一般是作為耐磨、耐蝕、耐熱材料進(jìn)行開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的。如在工作面上采用此材料，可以獲得表面耐磨性優(yōu)，心部塑韌性好的零部件，更可貴的是，在既有磨損又有耐熱的嚴(yán)酷工況下，可通過(guò)基體與顆粒的不同選擇，能兼顧抗磨損與抗氧化性的不同要求。鑒于此，本文將原位合成技術(shù)與鑄造技術(shù)相結(jié)合，利用鑄造過(guò)程中澆注及凝固時(shí)所產(chǎn)生的余熱，在灰鑄鐵表面合成了TiC顆粒增強(qiáng)鐵基表面復(fù)合材料，并探討了該表面復(fù)合材料的顯微組織、耐磨性以及高溫抗氧化性。
將鐵粉(粒度<10μm)、鈦粉(粒度<10μm)、石墨粉(粒度<5μm)以及少量燒結(jié)活性劑以一定比例混合，用QM-1SP行星式球磨機(jī)以200r/min濕混24h。料漿的干燥在353K的真空干燥箱中進(jìn)行，混合粉經(jīng)干燥后，加入6%左右的汽油橡膠，然后造粒，過(guò)100目篩，最后在50t液壓機(jī)上壓制成40mm×20mm×2mm的坯塊，經(jīng)低溫?zé)Y(jié)脫膠后，粘貼在PVA樹(shù)脂砂型表面，然后澆入1500℃左右的HT200鐵液，凝固后制取金相試樣、磨損試樣和高溫抗氧化性試樣。
采用鑄造與原位合成技術(shù)，灰鑄鐵表面合成了Fe-TiC表面復(fù)合材料，在表面復(fù)合材料層與灰鑄鐵之間形成了良好的冶金結(jié)合。Fe-TiC表面復(fù)合材料在干滑動(dòng)磨損條件下，尤其在重載荷條件下具有優(yōu)良的耐磨性。Fe-TiC表面復(fù)合材料在900℃氧化條件下具有優(yōu)良的抗氧化性。
責(zé)任編輯：淮金
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