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。     

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。     

我国颗粒增强钢基铸造复合材料研究的现状

回顾了颗粒增强钢基铸造复合材料在中国的研究发展概况，评述了颗粒增强钢基铸造复合材料的钢基体和增强颗粒的选择原则，较系统地介绍了外加增强颗粒和原位内生增强颗粒的工艺方法制备钢基复合材料。     

颗粒增强钢基复合材料轧辊研究的现状

分析了轧辊的发展趋势,探究了颗粒增强钢基复合材料的力学性能,揭示了颗粒增强钢基复合材料轧辊的性能优势;概述了颗粒增强钢基复合材料轧辊的发展现状和各种制备工艺,并简要分析了轧辊材料的发展.     

原位反应铸造法制备Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的研究

结合我国资源特点,以45钢、钛铁、生铁等为主要原料,研究了在大气环境下采用原位反应铸造法制备Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的工艺方法。结果表明,利用中频感应电炉熔炼合金,通过向铁液中添加含氮附加物原位反应铸造法制备Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料的技术是可行的;复合材料组织由细粒状珠光体加上针状珠光体基体和Ti(C,N)增强颗粒组成;材料铸态综合力学性能得到了最优的组合:抗弯强度1 532.67 MPa,洛氏硬度58.5 HRC,冲击韧度7.18 J/cm2。     

(TiB2+SiC)/ZL109复合材料的制备及其力学性能

采用搅拌铸造和原位反应合成相结合的方法制备出(TiB2 SiC)/ZL109复合材料.对该复合材料的显微组织观测表明,SiC颗粒与TiB2颗粒分布较均匀.通过对材料的室温拉伸性能及硬度测试,发现TiB2、SiC两相颗粒增强AlSi基复合材料的硬度明显比单一颗粒增强复合材料提高,而其拉伸强度也略有提高,弥补了单一SiC颗粒增强铝基复合材料UTS降低的不足.(TiB2 SiC)/ZL109复合材料较基体合金ZL109硬度提高了34.8%.     

高钨高速钢轧辊的研究和应用

普通合金铸铁轧辊硬度低、耐磨性差，而硬质合金轧辊尽管具有优异的耐磨性，但成本高，且脆性大，使用中易开裂和剥落。以高碳高钨高速钢为主要合金成分，采用离心铸造方法，开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊，并着重解决了离心铸造高速钢轧辊生产过程易偏析和产生裂纹的难题。高速钢轧辊硬度达63～65HRC，辊面硬度差小于2HRC，冲击韧度大于14J／cm^2。用于高速线材轧机预精轧组和棒材轧机精轧机组，使用寿命比合金铸铁轧辊提高6～10倍，接近硬质合金轧辊水平。     

自生TiC颗粒增强低合金钢基复合材料的组织

通过加入一定量的Mn、Si合金元素,使得TiC颗粒增强低合金钢基复合材料在湿砂型铸造条件下具有自淬火特性,获得单一马氏体组织或马氏体和珠光体的混合基体组织.经过热处理后,基体获得单一马氏体组织.含2.71% Ti的复合材料铸态最高硬度达到55 HRC,热处理硬度59.9 HRC,冲击韧度达到9.17 J/cm2.     

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。     

离心铸造法制备Al3Ti/Al原位自生功能梯度复合材料

采用离心铸造法，用TiO2粉末与纯铝熔液原位反应生成Al3Ti颗粒增强相，获得了组织和性能在径向上呈梯度分布的Al3Ti/Al功能梯度复合材料。考察了材料的显微组织和硬度，Al3Ti颗粒和材料硬度在径向上由外向内呈梯度分布。研究分析了离心和转速、TiO2加入量和激冷强度对复合材料组织和硬度的分布梯度的影响。结果表明，这些因素对复合材料组织和性能分布梯度的影响较大。