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。     

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.     

WC_p/Fe-C再生复合材料的力学性能与显微组织

通过对废旧复合材料的重熔和离心铸造,获得了由外表面厚度达10~15 mm的再生复合材料层和芯部Fe-C基体材料组成的复合结构厚壁环试样。力学性能测试表明,厚壁环外表面具有较高的硬度(HRC 55.8~63.3),芯部Fe-C基体具有较高的冲击韧性(5.7~6.9 J/cm)2和较高的抗压强度(2 460~2 680 MPa),适用于高速热轧领域的工作环境;随着离心机转速(780~920 r/min)的提高,试样整体的硬度在增加,基体的抗压强度也在增加,而试样整体的冲击韧性在减小。微观组织分析表明,再生复合材料组织内未溶碳化钨颗粒(WC)P排列紧密,分布均匀,其体积分数高达54%~70%;随着离心机转速的提高,再生复合材料组织内未溶WCP的体积分数升高;在重熔再生过程中,WCP的表面被高温Fe-C合金熔体局部溶解使基体被高度合金化,在随后的冷却成形中,试样芯部基体组织内原位析出了碳化钨结晶体,以及含有Fe、W等元素的细粒状和网状的碳化物相。     

预置法对V-EPC铸渗制备复合材料组织和质量的影响

通过涂覆预制块法和压制预制块法两种预置体的预置方法,利用V-EPC铸渗工艺制备了WC增强铁基表面复合材料,着重研究了两种预置法对复合材料的表面质量和组织的影响。结果表明,压制法制备的复合材料表面质量较涂覆法好,复合层厚度均为3 mm左右,表面较平整,复合位置对铸渗件表面质量影响不大,且随着WC颗粒体积分数的增加,复合材料铸件的铸渗层表面质量呈下降趋势。对显微组织的研究表明,两种方法制备的复合材料过渡层都较平缓,在压制法制备的复合材料靠近复合层处的过渡层组织中没有石墨出现。压制法制备的复合材料复合层中WC的分布较涂覆法均匀,WC颗粒体积分数较高,WC的大小不一,一些WC颗粒产生裂纹、破碎和搭接现象,随着WC颗粒体积分数的增加,WC颗粒将变均匀。     

电渣熔铸WC/Cr12Mo1V1钢基复合材料的摩擦磨损特性

采用电渣熔铸技术制备了WC/Cr12Mo1V1钢基复合材料,并对其显微结构、硬度和摩擦磨损特性进行了研究。结果表明,WC颗粒分布较为均匀,部分溶解于钢基体中。冷却后析出Fe3W3C复式碳化物,提高了相界面结合强度和材料的强韧性。而且轧辊外部的硬度和耐磨性均高于芯部,满足轧辊性能要求。     

SiCp/AZ61镁基复合材料制备工艺和性能的研究

研究了三种不同铸造工艺条件下镁基复合材料的组织结构,并对其硬度进行了测定。结果表明:与全液态铸造法和半固态铸造法相比,搅熔铸造制备的SiCp/AZ61镁基复合材料,其增强相SiC颗粒分布均匀,气孔率较少,是一种较理想的金属基复合材料制备工艺。未增强的AZ61基体镁合金的维氏硬度高于其半固态坯料的维氏硬度;而SiCp/AZ61镁基复合材料的维氏硬度明显高于基体的维氏硬度,并随着SiC颗粒体积分数的增加其复合材料的维氏硬度不断提高。     

离心铸造颗粒增强金属基复合材料的硬度行为

采用离心铸造工艺制备了WC颗粒/钢基表面复合材料，并研究了其硬度变化的特征。结果表明，离心铸造使WC颗粒呈梯度分布，硬度由表及里呈现逐渐降低的趋势，过渡区得到强化；并通过回归分析建立了复合材料硬度随外表面距离变化的数学模型。     

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.     

重力/离心铸造工艺制备Al-9Ni-19Si复合材料组织与性能的对比研究

采用重力铸造和离心铸造方法分别制备了Al-9Ni-19Si复合材料铸件。观察了两种铸造工艺成形铸件的微观组织特征,测试了铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:重力铸造Al-9Ni-19Si铸件中,初生Al3Ni/Si颗粒在整体上呈现随机分布的状态;而离心铸造Al-9Ni-19Si铸件形成了3层组织,即聚集有大量初生Al3Ni/Si颗粒的外层,含有较多的初生Si/Al3Ni颗粒的内层以及不含颗粒的中间层。重力铸造铸件的初生Al3Ni/Si颗粒体积分数为19.8%³2.0%,硬度值为4432.0%,硬度值为44⁵1HRB,其耐磨体积损失量为19.78 mm3;而离心铸造筒状零件外层的初生Al3Ni/Si颗粒体积分数最高可达41%,硬度值为52.551HRB,其耐磨体积损失量为19.78 mm3;而离心铸造筒状零件外层的初生Al3Ni/Si颗粒体积分数最高可达41%,硬度值为52.5⁷2.0 HRB,外层的耐磨体积量为11.96 mm3。离心铸造Al-9Ni-19Si铸件获得了具有高颗粒体积分数的初生Al3Ni/Si,增强了复合材料,其硬度及耐磨性能优于重力铸造铸件。     

离心铸造WC_p/Fe-C再生复合材料的微观组织分析

通过离心铸造法获得了WCp/Fe-C再生复合材料圆环铸件,利用光学显微镜、扫描电镜、EDAX电子能谱仪及X射线衍射仪分析了再生复合材料组织中增强相的分布、形态及基体组织。结果表明,在试验条件下,圆环试样组织中WCp沿径向偏聚于外侧,形成由表面10～15mm厚的WCp/Fe-C复合材料工作层和芯部Fe-C合金基体层组成的复合结构试样。通过对比发现,离心转速越大,WCp向工作层偏聚的趋势就越大。环形试样工作层组织中,大量未溶WCp均匀地分布于贝氏体基体中,并有少量枝状碳化物析出;在中间过渡层中,WCp体积含量急剧下降,并出现细小的WCp层;在芯部Fe-C合金贝氏体基体上,原位析出短杆状碳化物及网状碳化物,并含有少量球状石墨。     

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.     

离心铸造原位TiAlSi/Al-Si复合材料的组织与性能研究

采用离心铸造方法制备Ti Al Si/Al-Si复合材料筒状件,研究铸件沿径向方向的微观组织特征,测试铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:复合材料铸件形成了外层聚集大量自生初生Ti Al Si颗粒、内层基本不含初生颗粒的两层组织结构。含有增强颗粒的铸件外层硬度值更大,体积磨损量更小。在离心场中,初生Ti Al Si颗粒的离心运动是形成外层增强复合材料的主要原因。自生颗粒形成了高体积分数颗粒增强区,有效提高了复合材料的硬度与耐磨性能。     

离心铸造Al-18Si-8Ni复合材料的微观组织分布与性能研究

采用离心铸造方法制备了Al-18Si-8Ni复合材料筒状铸件,使用XRD、SEM及OM观察分析了复合材料的微观组织,并检测了材料的硬度及耐磨性能.结果表明:Al-18Si-8Ni筒状铸件形成了具有大量初晶Al3Ni和Si颗粒的外层、中间基体层以及含有较多初晶Si和少量Al3Ni颗粒的内层的三层组织.铸件外层具有最高的硬度及最大的初晶颗粒体积分数.沿筒状铸件半径方向、轴向方向,初晶Al3Ni分别呈现颗粒状及片状两种形貌,且在半径方向上铸件具有更高的硬度.沿铸件半径方向,随着初晶颗粒体积分数的减少,复合材料的耐磨性能逐渐降低.初晶Al3Ni的离心运动与初晶Si的向心运动是形成Al-18Si-8Ni复合材料三层组织的主要原因.     

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。     

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。     

高Cr铸铁轧辊的研制与生产

介绍了采用卧式离心铸造生产高Cr铸铁轧辊的工艺流程.通过合理选择化学成分及对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,得到了主要是屈氏体＋马氏体的基体组织,奥氏体体积分数小于5％,碳化物以M7C3型为主,辊身硬度满足要求.由于在工作层高Cr铸铁与芯部球铁之间设置了中间层,确保芯部材料的w（Cr）量在0.5％以下,使芯部球铁的抗拉强度达到了450 MPa以上.轧辊投入生产结果显示,未发生因轧辊质量问题而影响正常生产,轧辊的耐磨性和抗损坏能力优良,获得了客户的认可.     

颗粒体积分数对WC/铁基表面复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用负压铸渗工艺制备了WC/铁基表面复合材料 ,分析其组织结构 ,着重研究了WC颗粒不同体积分数对WC/铁基复合材料抗冲蚀磨损性能的影响。结果表明 ,适当的颗粒体积分数 (3 6%左右 )的复合材料因颗粒对基体保护好 ,起主要抗磨作用 ,因而抗冲蚀磨损性能高 ;较高或较低颗粒体积分数的复合材料因颗粒脱落或基体磨损严重使得其抗冲蚀磨损性能较低     

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。     

铁基颗粒复合材料的组织与抗冲蚀性能

采用产型负压铸造法制备出铁基颗粒复合材料,分析了复合层的微观组织,研究了其显微硬度分布,测定了复合层的抗冲蚀性能。研究结果表明,铁基颗粒复合材料具有较高的硬度,良好的抗冲蚀性能,明显改善了基体材料的性能。     

Cu-WC复合材料涂层的受限烧结和磨损性能（英文）

采用固态烧结法制备Cu-WC金属基复合材料涂层。将不同体积分数(5%-30%)的WC增强颗粒与Cu颗粒混合,然后在还原性气氛和垂直膨胀计中于1000°C进行烧结。结果表明,复合材料涂层的烧结动力学受基体材料和WC颗粒的影响,WC颗粒能减缓粉末径向和轴向的致密化。复合材料涂层紧实地粘附于基体上,而WC颗粒随机分布在基体中。与未添加增强剂的样品相比,添加了WC增强剂的样品的显微硬度增加,磨损量降低至原来的1/17。样品在载荷为5 N条件下的主要磨损机理为磨粒磨损,当WC增强剂的体积分数为20%时复合涂层的性能最优。