ZTA颗粒增强高铬铸铁基复合材料制备及磨损性能研究

将粒度为-10+16目的 ZTA(Zr O2增韧Al2O3)颗粒表面进行合金化处理后,与自制粘结剂按照一定的比例混合、成型、烧结,获得蜂窝状陶瓷预制件;然后,浇注高铬铸铁铸渗预制件,制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。结果表明,复合材料中ZTA陶瓷颗粒与高铬铸铁基体界面结合致密,无气孔、夹杂、裂纹等缺陷;在环块三体磨料磨损条件下,复合材料耐磨性能为高铬铸铁基材的4.85倍。将该材料制备的陶瓷金属复合磨辊及衬板投入电厂使用,用户反应良好。     

ZTA/高铬铸铁基复合材料的制备及磨损性能研究

将粒径为2～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂经混合烧结后,获得蜂巢状陶瓷预制体,浇注金属液铸渗陶瓷预制体,成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明,复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为47％～55％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;复合材料的三体磨料磨损性能是高铬铸铁基体的2.41倍.     

ZTA颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备及其耐磨性能研究

以自制的不同Ti含量的Fe-Ti预制体粘结剂和ZTA(氧化锆增韧氧化铝)陶瓷颗粒为原料,制备出多孔陶瓷预制体,然后采用消失模铸造制备了ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。利用OM、XRD、SEM等手段分析了复合材料的物相组成,并进行高应力碾碎式三体磨料磨损试验,测试了复合材料的耐磨性,探索了复合材料的磨损机制。结果表明,采用含10wt%Ti预制体粘结剂制备的复合材料耐磨性为高铬铸铁的3倍,采用含15wt%Ti预制体粘结剂制备的复合材料耐磨性为高铬铸铁的2.4倍。复合材料的界面结合良好,磨损过程中,ZTA陶瓷颗粒对高铬铸铁基体形成保护作用,基体对ZTA陶瓷颗粒起到良好的支撑作用,两者协同作用增强了复合材料的耐磨性能。     

铸造烧结工艺对ZTA陶瓷力学性能和三体磨损性能的影响

铸造烧结法制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料工艺过程中,ZTA陶瓷增强体的性能演变直接关系到复合材料的综合性能。本文研究了铸造烧结工艺对ZTA陶瓷组分和力学性能的影响,对比了热处理态ZTA陶瓷与高铬铸铁的三体磨损性能。结果表明:铸造烧结各工艺段,ZTA陶瓷都由t-ZrO_2相、α-Al_2O_3相和少量m-ZrO_2相组成,铸造烧结工艺对ZTA陶瓷密度影响较小,但对抗弯强度和硬度的影响较大;热处理态ZTA陶瓷硬度是高铬铸铁的2.65倍,三体磨料磨损性能是高铬铸铁的1.52倍。     

颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备、组织与性能

将粒径为1～3 mm的ZTA(ZrO2增韧Al2O3)陶瓷颗粒与自制粘结剂均匀混合后填充到具有蜂窝状内腔的模具中固化后获得蜂窝状多孔陶瓷预制体,浇注高铬铸铁金属液铸渗陶瓷预制体成功制备出ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基耐磨复合材料,并考察了复合材料的三体磨料磨损性能.结果表明:复合材料中陶瓷颗粒的体积分数为48％～58％;陶瓷颗粒与基体界面致密,无缩孔、裂纹等缺陷;经热处理后复合材料的耐三体磨料磨损性能是工程中常用的Cr20高铬铸铁的5.9倍.     

铸造WC/Ni基合金复合材料二体磨料磨损性能的研究

用真空热压液相烧结技术制备铸造WC／Ni基合金复合材料。研究了铸造WC的颗粒尺寸及体积分数对复合材料的二体磨料磨损性能的影响，并将它与高铬铸铁(Cr28)相比较。结果表明：随着铸造碳化钨颗粒尺寸和体积分数的增大，复合材料的耐磨性提高，且远高于高铬铸铁。     

ZTA陶瓷/高铬铸铁复合材料浸渗组织及机理

以高铬铸铁为金属基体,添加Ti粉的ZTA陶瓷颗粒为增强体,采用无压浸渗方法制备了ZTA陶瓷/高铬铸铁复合材料。采用SEM、EDS、XRD等试验方法分析了该复合材料的成分分布和组织结构。结果表明,高铬铸铁熔体能够浸渗到Ti含量为5%的ZTA预制体中,并在复合材料中均匀分布;预制体中的Ti颗粒与合金中的Cr元素对浸渗有促进作用;高铬铸铁合金与陶瓷结合界面处存在FeAl_2O_4、FeTiO_5和AlCrO_3相。     

高铬铸铁衬板的研究和应用

首先概述了高铬铸铁的组织性能和耐磨机理，然后计算了磨机衬板工作中受力情况，证实了用高铬铸铁制作小型磨机衬板是可行的。工业应用表明，高铬铸铁衬板使用安全、可靠，寿命比高锰钢衬板提高两倍以上，具有较好的经济效益。     

WC定位增强高铬铸铁复合材料的研究

采用粉末冶金技术与铸造技术相结合的方法,成功制备了原位合成的碳化钨颗粒定位增强高铬铸铁基复合材料,应用金相显微镜、XRD、EDS、SEM等研究了复合材料的组织、界面及抗三体磨损性能。研究结果表明:复合材料由WC颗粒、M7C3碳化物、马氏体及残余奥氏体组成,采用原位生成的碳化钨粒径为1～3μm,体积分数可达60%,碳化钨与基体的界面结合情况良好,复合材料的抗磨损性能是高铬铸铁的1.74倍。     

WC颗粒／高铬铸铁表面复合材料的应用研究

利用涂覆铸造技术,在灰铸铁表面以WC颗粒增强相／高铬铸铁复合制成耐磨衬板,与球墨铸铁、中锰耐磨铸铁对比试验和装机运行表明,复合材料的耐磨性有较大幅度的提高。在复杂的服役条件下,复合材料衬板的耐磨性具有良好的组织基础,制作工艺简单,有实际应用价值。     

WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料抗磨损性能的研究

本文研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的三体磨损性能;并与相应的Cr系白口铸铁的三体磨损性能进行了比较.结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上;硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强.Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上.可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效.     

WC颗粒增强Cr系白口铸铁复合材料的三体磨损性能的研究

系统研究了在三体磨损条件下,WC颗粒增强Cr系白口铸铁表层复合材料的抗磨损性能,并与相应的Cr系白口铸铁的抗磨损性能进行了比较.结果表明,铸态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性有所增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.39,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到了6以上.硬化态去应力处理时,Cr系白口铸铁随着金属Cr含量的增加,其耐磨性略有增强;Cr含量从2%增加到26%,相对耐磨性从1增加到1.29,而复合材料相对于基体材料的耐磨性提高到5以上.可见,为了提高Cr系白口铸铁材料表层的耐磨性能,采用制备WC颗粒增强Cr系抗磨白口铸铁表层复合材料的途径十分有效.     

Si对低铬白口铸铁在含Cu2+离子介质中腐蚀磨损特性的影响

采用三体腐蚀磨损试验方法研究了硅对低铬白口铸铁在含铜离子浆料介质中的腐蚀磨损耐磨性的影响。结果表明，当浆料介质中铜离子浓度增加时，低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性降低。而增加含硅量后的低铬白口铸铁的腐蚀磨损耐磨性将比普通白口铸铁的高。磨损表面形貌分析表明，普通低铬白口铸铁的磨损机制为磨料磨损和介质腐蚀，而硅量增加的低铬白口铸铁的磨损机制则以磨料磨损为主，伴随着腐蚀作用。     

渣浆泵用WC/铁基表面复合材料的研究

针对承受严重冲蚀磨损的渣浆泵过流件，采用型负压铸渗工艺制备了WC／铸铁基表面复合材料，分析了复合层的微观组织，检测了复合材料的冲蚀磨损性能，并用于渣浆泵过流件受磨损面的局部复合，结果表明，WC／灰铸铁基表面复合材料具有良好的微观组织结构和优异的抗冲蚀磨损性能，抗冲蚀磨损性是Cr15Mo3高铬铸铁的2．7倍，砂芯负压铸渗工艺可进行大面积异型曲面的复合。     

原位合成(Ti,W)C增强高铬铸铁复合材料的形成过程及三体磨损性能

通过原位生成法与铸造法相结合制备(Ti, W)C颗粒增强高铬铸铁复合材料,采用XRD、EDS、SEM等检测方法研究复合材料的反应过程、组织结构及抗三体磨损性能。研究结果表明:增强相(Ti, W)C的反应过程存在反应-融化-析出机制以及反应-固溶机制。(Ti, W)C颗粒与基体的界面为冶金结合。复合材料的抗磨损性能是其基体高铬铸铁的1.4倍,磨损机制为磨粒磨损-粘着磨损。     

Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗磨粒磨损性能的影响

在实验室条件下,研究了Cr/C比及热处理工艺对高铬铸铁抗冲击磨粒磨损性能的影响.结果表明,在相对较低冲击载荷下,热处理态Cr28(Cr/C比为9.5)抗磨性比Cr15(Cr/C比为5.6)更好;相对中等冲击载荷下铸态Cr28白口铁比其热处理态的更耐磨.并从金相组织上分析了其原因,探讨了其磨损机制.     

高钒高速钢的冲击磨料磨损性能试验

以高铬铸铁(Cr26及高锰钢Mn13Cr2为对比材料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了高钒高速钢以鹅卵石为磨料时的冲击磨料磨损性能.结果表明,冲击功为0.5J时,高钒高速钢(V10)的耐磨性是高铬铸铁(Cr26)的2.1倍,是高锰钢(Mn13Cr2)的2.8倍.随13着冲击功的增大,高钒高速钢(V10)的耐磨性大幅下降,但其耐磨性仍高于高铬铸铁(Cr26)和高锰钢(Mn13Cr2).