硬质合金/钢双金属复合材料的组织与性能研究

通过合理调整工艺参数,应用电磁感应熔渗法成功制备了性能良好的硬质合金/钢双金属复合材料。利用SEM、XRD等检测手段对复合材料的显微组织和元素的扩散情况进行了分析,并测试了复合材料的宏观硬度。通过常温三体磨料磨损实验研究了复合材料的磨损性能。研究表明:复合材料中,硬质合金与钢基体冶金结合良好;硬质合金与钢基体间硬度过渡均匀;复合材料的相对耐磨性随着载荷的增加而明显提高,载荷为5.25kg时,相对耐磨性达到45钢的4.88倍。     

电磁感应熔渗法制备硬质合金-铸钢双金属复合材料

提出一种新的硬质合金/·铸钢复合材料的制备方法,电磁感应熔渗法.利用电磁感应加热的特点,成功制备了以铸钢为基材,以硬质合金作为增强相的耐磨复合材料.对复合材料的显微组织及物相进行了分析,测试了复合材料的硬度,并与ZG45进行了三体磨料磨损性能对比实验.结果表明,所得复合材料铸造质量良好,硬质合金与钢基体间存在明显过渡区域,形成良好的冶金结合;复合材料硬度由硬质合金心部到钢基体过渡均匀;相对于ZG45标样,复合材料的三体耐磨性能提高了0.75倍.     

铸渗法制备Mo2FeB2增强钢基表面复合材料

采用反应铸渗法在钢基体表面制备一层三元硼化物金属陶瓷复合材料,研究了三元硼化物钢表面复合材料的硬度、耐磨性,用SEM-EDS研究了铸渗层的微观结构和元素分布.结果表明,通过反应铸渗法制备的三元硼化物钢表面复合材料的洛氏硬度为74.3,维氏硬度为789 N/mm2;磨损主要为磨粒磨损.并对铸渗反应机理进行了初步讨论.     

钢结硬质合金的磨料磨损耐磨性

对五种不同成分的钢结硬质合金的磨粉磨损耐磨性在两种不同的磨损条件下进行了系统地研究，分析了各种钢结硬质合金的显微组织，并测定了它们的整体宏观硬度。试验结果表明，钢结硬质合金中碳化物的种类、含量以及钢基体的组织和硬度对其耐磨性均有着显著的影响。碳化物和钢基体的硬度越高以及碳化物的体积分数越大，则钢结硬质合金的耐磨性也越高，工具钢结硬质合金的耐磨性明显高于高锰钢结硬质合金的耐磨性。     

有序排列硬质合金颗粒增强铁基复合材料的研究

目的 研究有序排列硬质合金颗粒作为增强相对高铬铸铁组织与性能的影响。方法 采用对WC-Co硬质合金颗粒进行预先排布固定的方式,结合离心铸造制备了有序排列硬质合金颗粒增强高铬铸铁复合材料。通过相组成和显微组织的演变分析复合材料的形成过程,并对摩擦磨损性能进行研究。结果 制备的复合材料实现了硬质合金颗粒在基体上的有序排列及与基体的冶金结合。存在由颗粒表层熔解区和碳化物散布区构成的梯度过渡层,硬度也呈梯度变化,有利于降低应力集中。在载荷为100 N时,复合材料的体积磨损量相较于高铬铸铁降低了57.6%;载荷为150 N时,复合材料的体积磨损量相较于高铬铸铁降低了69.2%,硬质颗粒的有序排列可减缓磨粒磨损和剥层磨损。结论 通过对增强颗粒进行有序排列,可提高复合材料性能的可设计性,抑制了过度反应,并促进梯度过渡层的形成,同时还可减少硬质颗粒的用量,改善复合材料的韧性。有序排列硬质合金颗粒可以有效提高高铬铸铁的硬度和耐磨性。     

MA-SPS法制备WC颗粒增强钢基复合材料的耐磨性研究

采用机械合金化和放电等离子体法(MA-SPS)制备了WC颗粒增强钢基复合材料,对复合材料的组织形貌、耐磨性及耐磨机理进行研究.结果表明:该方法改善了复合材料的组织形貌,晶粒比较细小且均匀;同时显著提高了材料的硬度和耐磨性,随WC含量的增加,复合材料的致密度、硬度和耐磨性增加,最高硬度达70 HRC,相比基体材料的耐磨性提高了8倍;该材料的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损.     

煤矿工业用耐磨复合材料的制备与性能研究

针对采用整层复合的陶瓷增强铁基表层复合材料存在的复合层易开裂、剥落的问题,提出采用局域化增强结构的设计方案,制备了钴基硬质合金局域化增强高铬铸铁铁基表层复合材料,并对复合材料的组织、界面、磨损性能和磨损机理进行了研究。结果表明:该复合材料具有增韧效果较好,裂纹不易扩展,增强区域分布均匀等优点;钴基硬质合金/高铬铸铁复合材料相对耐磨性是基体材料的8.24倍,具有优异的耐磨性。随着磨损阶段的进行,复合材料的磨损率下降更为明显,反映了高硬度硬质合金在磨损后期充分发挥了抗磨作用。磨粒磨损过程中,复合材料组织中硬质合金增强区域凸出于高铬铸铁基体,且其间具有良好的冶金结合界面,因此增强体保护基体材料和基体材料支撑增强体的协同效应使复合材料具有了优越的耐磨性。     

预制块重熔法制备的SiC/Al复合材料的磨损性能研究

本文采用含高体积分数SiC颗粒预制体在高能超声搅拌下加入铝熔体的方法制备SiCP/Al复合材料,研究了复合材料的微观组织特征、硬度和摩擦磨损性能。实验结果表明：高能超声重熔预制块的方法制备的复合材料基体组织形态均匀细小,SiCP颗粒在复合材料中弥散分布,与基体间结合良好;随着SiCP颗粒体积分数的增加,复合材料的硬度上升,耐磨性显著提高。通过对复合材料磨损表面的SEM观察分析表明,在干摩擦条件下,复合材料的磨损机理为微切削磨损和表层剥落及部分粘着磨损的综合作用。     

多元硬质合金覆层材料力学性能的研究

为提高钢材表面的耐磨损和耐腐蚀能力,以Mo粉、Fe-B合金粉和Fe粉为基本原料,加入WC、Cr3C2、TiC等碳化物硬质相和C、Ni、Cr等合金元素,采用真空液相烧结工艺,在Q235钢基体上制备多元硬质合金覆层材料.对覆层材料进行了洛氏硬度测试及弯曲强度测试,结果表明:CW系覆层材料的硬度达到HRA84.8,是Q235钢基体硬度的2.3倍;CW系覆层材料的弯曲强度值达到1175.52MPa,是Q235钢基体弯曲强度的1.4倍;掺加碳化物硬质相显著提高了Mo2FeB2硬质合金覆层材料的硬度和弯曲强度.利用扫描电镜观察了硬质合金覆层以及覆层-钢基体界面的微观组织结构,发现硬质合金覆层内部组织结构致密,覆层与钢基体之间形成了具有一定厚度的过渡层.     

SiC_P/Cu梯度复合材料的制备及性能研究

采用粉末冶金方法制备了SiCP/Cu均质复合材料及梯度复合材料,并对复合材料的显微组织、硬度、导电率和耐磨性进行了研究。结果表明:均质复合材料中SiC颗粒含量越多,导电率越小,耐磨性越好;梯度复合材料基体连续,组织及硬度呈梯度分布且其耐磨性优于基体Cu材料;磨损机理是微切削磨损和磨粒磨损的复合作用。