WC颗粒增强钢基复合材料辊环的研究

用离心铸造工艺制备了WCp/钢基复合材料辊环,并对所制备的复合材料进行了分析与性能测试.结果表明:离心铸造工艺制备的复合材料辊环表面复合层与芯部基体结合良好,表面复合层硬度达到63～65 HRC,WC颗粒发生了溶解-析出作用,复合层的最大厚度为3.9 mm,复合材料的耐磨性较基体材料提高了3倍.     

离心法制备复合材料环的组织和性能

通过离心铸造法制备了外加WC颗粒增强铁基复合材料环,研究了复合材料环表面工作层内WC颗粒分布、界面结构、基体组织和力学性能以及高速磨损性能。结果表明:采用离心铸造法制备的外加WC颗粒增强铁基复合材料环是由外部WCP/Fe-C工作层和芯部Fe-C合金层组成的复合结构,其复合材料工作层厚度约30 mm,复合材料层中WCP分布均匀,体积分数约80%,复合层硬度80～85 HRA,芯部基体组织为贝氏体、石墨和少量复合碳化物,芯部基体硬度为73～76 HRA,冲击韧性大于10J/cm2,复合材料磨损率远低于高速钢,与WC硬质合金相当。     

碳化钨增强高锰钢基复合材料冲击磨损性能的研究

为了提高高锰钢冲击磨料磨损性能,利用离心铸造法制备了WC颗粒增强高锰钢基表面复合材料,并在MLD-10型动载磨料磨损试验机上进行了冲击磨料磨损性能试验.结果表明:制备的复合材料颗粒分布均匀,WC颗粒与高锰钢基体结合良好;WC的加入提高了材料的抗冲击磨料磨损性能.     

WC_P增强铁基复合材料在冷轧带肋轧辊上的应用

通过离心铸造法制备了WC颗粒增强铁基复合材料冷轧带肋轧辊,并研究了复合材料带肋轧辊工作层内WC颗粒分布、界面结构、基体组织和力学性能以及带肋轧辊使用效果。研究结果表明:离心铸造法制备的复合材料冷轧带肋轧辊的复合材料工作层厚度可达20~50 mm,复合材料层中WCP分布均匀,体积分数达到约70%~80%,复合材料工作层硬度HRA 60~63,耐磨性是高速钢的2倍以上。芯部基体组织为贝氏体、石墨和少量复合碳化物,芯部基体硬度为HRC 43~45,冲击韧度大于60 kJ/m2,复合材料辊环的使用寿命与同WC体积分数的硬质合金轧辊相当,价格降低50%左右。     

离心铸造WCp/钢基复合材料的组织及断口特征

研究了离心铸造工艺制备的WCp/钢基复合材料的显微组织及断口形貌.结果表明:离心铸造显著的细化了基体材料的组织结构,WC颗粒在复合材料中均匀分布,复合材料断口特征主要表现为脆性断裂,在断口上可以观察到WC颗粒开裂和界面脱粘现象.     

外加颗粒增强钢基复合材料的研究

采用离心铸造法获得了WC颗粒增强钢基复合材料环形件，其复合层厚度为15～18mm。分析表明：复合材料层的组织由大量的骨状的复式碳化物和针状马氏体基体组成；复合材料层中增强颗粒被高温钢液全部溶化，原位析出含W，Fe，Cr，Mo复式碳化物；基体合金被溶解的增强颗粒不同程度的合金化，复合层从外至内韧性升高、硬度降低，但梯度不大。     

WC颗粒增强铁基梯度功能复合耐磨材料研究

用离心铸造的方法获取了碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料，这种复合材料的微观组织结构、合金元素以及显微硬度呈梯度分布特征，并在ML-100磨料磨损试验机上测定了其耐磨性，分析了磨损机制。结果表明，这种具有梯度分布特征的复合材料具有优良的磨性能；其磨损方式主要是显微切削和颗粒脆性剥落。     

WC/W_2C_P表面改性对WC/W_2C_P-NiCrBSi/耐热钢复合材料磨损性能的影响

以铸造碳化钨(WC/W2C P)为增强颗粒,利用真空熔烧工艺制备了一种结构增韧的金属基复合材料。利用SEM,EDS,显微硬度测试和图像分析等手段研究了WC/W2C P表面改性前、后复合材料中颗粒增强区域(WC/W2C P-Ni Cr BSi)的微观组织结构和性能;利用环-盘式磨损试验机研究了WC/W2C P表面改性对复合材料在室温和600℃时的磨料磨损性能的影响。结果表明,经表面改性后WC/W2C P在Ni Cr BSi基体中的分解得到了有效抑制,颗粒内部WC/W2C共晶组织的含量与未改性的颗粒相比提高了1.6倍。以表面改性的WC/W2C P为增强颗粒能显著降低复合材料在室温和高温时的磨损率。在600℃时磨损表面形成了层状结构的保护膜,致使复合材料的磨损率低于室温时的磨损率。     

新型复合材料LGJW20显微组织的研究

利用离心铸造技术制备了GCr15和WC的新型复合材料,研究了其显微组织及其形成机理。研究结果表明:复合材料的显微组织由基体珠光体及多种碳化物组成;碳化物的形态主要有细小颗粒状、树枝状、鱼骨状、网状和条块状等;WC颗粒与钢基体在离心铸造过程中发生了溶解、扩散和析出,界面结合形式由原来的扩散结合界面转变为冶金结合界面。     

电磁离心铸造B4C和SiC增强铝基复合材料的研究

研究了电磁离心铸造B4C颗粒和SiC颗粒同时增强Al基复合材料在不同励磁电压下两种颗粒的分布,以及颗粒分布对复合材料硬度的影响。试验结果表明,在电磁离心铸造过程中施加0V励磁电压时,在试样截面上B4C颗粒和SiC颗粒分别分布在内外两侧,施加50V励磁电压时,B4C趋于向外层均匀化分布;施加100V励磁电压时SiC趋于向内层均匀化分布。颗粒的分布决定了硬度值的分布变化。     

离心铸造WC/废弃轴承钢复合材料的显微组织结构研究

采用离心铸造工艺制得WC/废弃GCr15钢复合材料,借助金相分析、X射线衍射等方法分析了试样的显微组织。结果表明:基体为细小的珠光体组织,同时基体中析出大量的细小Cr23C6、WC等碳化物颗粒,碳化物主要为枝状或骨骼状共晶碳化物、网状分布的二次碳化物和大块状碳化物,重点分析了各自的形成机理。     

粉浆浇注制备铁基梯度复合材料的研究

利用粉浆浇注-熔渗法制备Fe-WC-Cu复合材料。研究(NaPO3)6、粉末装载量,Fe和WC粒度以及石膏模膏水比对梯度形成的影响。利用浇注方向上等距离位置硬度的变化,定性地研究WC的分布。结果表明:(NaPO3)6的引入能提高浆料稳定性,不利于WC梯度形成;粉浆浇注过程颗粒偏析是由重力场的沉降作用和细颗粒引起的Clogging效应共同决定;减小石膏模具膏水比、提高粉末装载量、以及合理的粒度组成能有效抑制Clogging效应,制备WC体积分数在浇注方向呈递增的Fe基复合材料。简单研究了粉浆浇注梯度形成机理。     

离心机转速对再生复合材料辊环组织和性能的影响

利用废旧辊环,通过重熔和离心铸造法制备了再生复合材料辊环,重点研究了离心机转速为800r/min和1000r/min时制备的再生复合材料辊环的组织和性能。样品的微观组织检测表明:再生复合材料辊环由WC颗粒大量分布的外层和Fe-C合金内层组成,离心机转速高的外层内WC增强颗粒体积分数较大。力学性能测试表明:800r/min转速下制备的再生复合材料辊环,其外层和内层的硬度分别达到HRC49、HRC42,冲击韧性分别为3.1J/cm2、5.1J/cm2。离心机转速提高到1000r/min时,外层和内层的硬度分别增加达到HRC58、HRC49,冲击韧性分别降低为2.3J/cm2、4.1J/cm2。     

离心铸造自生Zn—Al—Si表面复合材料的组织与性能

采用热膜金属型离心铸造Zn-27Al-5Si合金,获得了内层含大量初晶Si,外层有少量初晶Si,中层为细小共晶Si的表面复合材料,考察了复合材料的组织形貌和复合材料的,吧及模温和转速对组织的影响。结果,随着模温的提高,初晶Si、共晶Si和基体组织变得粗大;随着模转速的增加,初晶Si在内侧富集层厚度减小,初晶Si面积比增大。复合材料的内层由于聚集了大量初晶Si而具有较高的硬度和较优的耐磨性。复合材料的断裂方式为脆性断裂,含共晶Si的中层在断裂中比含块状初晶Si的内层经历了更多的塑性变形。