WC-Cr26復(fù)合材料制備及高溫磨損性能研究.pdf

1、近年來，高鉻耐磨白口鑄鐵由于具有優(yōu)異的低溫耐磨性能，廣泛用于我國冶金、礦山、能源等領(lǐng)域，但高鉻鑄鐵很難在某些高溫工況環(huán)境的使用受到限制。針對這一問題，本文以WC顆粒、高鉻鑄鐵和Ni基金屬粉為原料，采用熔體鑄滲法結(jié)合復(fù)合材料預(yù)制體制備工藝，成功制備了WC/Cr26復(fù)合材料，通過金相、SEM等檢測手段對其界面組織和性能進(jìn)行研究，并通過高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究其高溫磨損性能，得出以下結(jié)論:
　　研究得到WC/Cr26復(fù)合材料制備工藝參數(shù):

2、預(yù)制體在120℃烘干2h，砂型預(yù)熱到200℃，澆鑄溫度在1450-1500℃之間。制備的材料界面結(jié)合能力強(qiáng)，WC顆粒分布均勻，高溫耐磨性能較好，制造工藝簡單，而且WC顆粒體積分?jǐn)?shù)可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　研究60％WC復(fù)合材料中形成WC/復(fù)合層和復(fù)合層/Cr26雙復(fù)合界面，發(fā)現(xiàn)界面處均發(fā)生元素?cái)U(kuò)散。WC/復(fù)合層界面處，WC顆粒元素?cái)U(kuò)散較少，Ni、Fe向WC顆粒內(nèi)部擴(kuò)散。復(fù)合層/Cr26界面處，F(xiàn)e由基體向復(fù)合層中擴(kuò)散，Ni、B、S

3、i向基體擴(kuò)散，復(fù)合層溶解部分WC導(dǎo)致W含量升高并向基體中擴(kuò)散。
　　研究60％WC復(fù)合材料表現(xiàn)出具有優(yōu)異的耐磨性能和高溫抗氧化性能，其相對耐磨性室溫下是高鉻鑄鐵的1.58倍，400℃時(shí)是高鉻鑄鐵的3.64倍。復(fù)合材料在高溫磨損時(shí)，由于復(fù)合層基體中含有較高的Ni和Cr能形成致密的氧化膜，復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的高溫耐磨性能，磨損機(jī)制由輕微粘著磨損變?yōu)檠趸p。高載下，由于WC顆粒破碎脫落，導(dǎo)致復(fù)合材料磨損加快，60％WC復(fù)合材料在400