碳化鈦顆粒增強錳白銅基復合材料的制備與性能研究.pdf

1、本文采用真空燒結法以碳化鈦超細粉和白口鑄鐵為原料制備了碳化鈦增強顆粒(以碳和鈦的化合物為主)。通過機械破碎制備出不同尺寸的碳化鈦顆粒。利用能譜(EDAX)及X射線衍射(XRD)，分析了碳化鈦顆粒的相構成。結果表明，所制備的碳化鈦顆粒主要由碳和鈦的化合物所構成，碳化鈦細粉含量約為55wt％時出現(xiàn)峰值，其硬度可達72HRC，可以作為金屬基復合材料的增強顆粒。 采用真空熱壓燒結法以碳化鈦為增強顆粒，錳白銅為基體(Cu-Ni-Mn)，制

2、備了不同顆粒含量、不同顆粒尺寸的碳化鈦顆粒增強錳白銅基復合材料。運用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDAX)、等多種分析和測試手段，較系統(tǒng)地研究了增強顆粒的加入對復合材料微觀組織、力學性能的影響。研究結果表明，Cu-Ni-Mn錳白銅合金和碳化鈦顆粒之間具有良好的潤濕性、較高的結合強度(剪切強度)，二者之間可以形成結合良好的界面；適當?shù)脑鰪婎w粒尺寸和顆粒的加入量可以制備出致密的復合材料；對復合材料進行時效處理，使其基體

3、得到強化，進一步提高了復合材料的力學性能。以不同粒度的SiC為磨料，在不同載荷條件下利用銷-盤磨損試驗機測試了復合材料的二體磨料磨損性能。磨損試驗結果表明，碳化鈦顆粒增強錳白銅基復合材料具有較高的抗磨料磨損能力，且其耐磨性隨著碳化鈦顆粒體積分數(shù)和尺寸的增大而提高，尤其是在低載荷、細磨料磨損條件下，復合材料表現(xiàn)出更優(yōu)越的耐磨性，與常見的高鉻鑄鐵(Cr28)相比有大幅度的提高。復合材料的磨料磨損行為主要以犁削磨損為主。碳化鈦顆粒增強錳白銅基