多孔粉末壓片制備WC顆粒增強(qiáng)Mn13基表面復(fù)合材料的研究.pdf

1、高錳鋼作為一種耐磨材料，其耐磨性主要來自于工作表面的加工硬化。即在較大的應(yīng)力環(huán)境中，工件服役表面產(chǎn)生強(qiáng)烈形變，使表面硬化，耐磨性提高。然而，在許多中、低應(yīng)力的工作環(huán)境中，其耐磨性能較差。通過采用顆粒增強(qiáng)的方法制備的復(fù)合材料可以即保持高錳鋼原有的韌性，又提高其表面初始硬度，從而彌補(bǔ)高錳鋼在中、低應(yīng)力條件下加工硬化不足的缺點(diǎn)。但是先前研究的無孔粉末壓片制備的高錳鋼基表面復(fù)合材料界面結(jié)合質(zhì)量差，并且復(fù)合層中幾乎沒有未溶解的WC顆粒。針對存在的

2、這些問題，本論文采用多孔粉末壓片法制備了WC顆粒增強(qiáng)高錳鋼基表面復(fù)合材料，重點(diǎn)研究了WC顆粒的加入量、WC顆粒的粒度、壓片的制備方式、壓片的處理溫度、壓片孔的數(shù)目、壓片孔的直徑和高碳錳鐵粉的加入量對復(fù)合層組織的影響。表面復(fù)合材料的制備采用V-EPC鑄造工藝，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及其能譜儀、XRD衍射儀分析研究了試樣的組織結(jié)構(gòu)，采用顯微硬度計(jì)測設(shè)了復(fù)合層組織的顯微硬度。
　　研究結(jié)果表明：直孔法制備的復(fù)合材料的顯微組織由復(fù)合層和

3、基體兩部分組成，復(fù)合層組織主要由復(fù)合層基體、原始WC顆粒、析出的WC或W2C、M3C、M6C和M7C3多種碳化物和基體組成，未熔WC顆粒主要分布在復(fù)合層的下部，高碳錳鐵粉的加入促進(jìn)了復(fù)合材料過渡層的形成，但降低了復(fù)合層的質(zhì)量；選用不同粒度的WC顆粒，都發(fā)生不同程度的溶解，粒度大，材料質(zhì)量下降。粒度小，增強(qiáng)顆粒溶解嚴(yán)重，不能發(fā)揮增強(qiáng)顆粒本身的特性，粒度在40~60目比較合適；多孔壓片中直孔數(shù)目過少，制備的復(fù)合材料中形成裂紋、孔洞等缺陷。孔