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_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。     

WCp/Fe-C再生复合材料的高速摩擦磨损性能研究

通过对废旧WCp/Fe-C复合材料辊环的重熔和离心铸造,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辊环.使用MMS-1G高速销盘摩擦试验机,研究了WCp/Fe-C再生复合材料层的摩擦磨损性能.试验结果表明:再生复合材料的磨损率在相同的摩擦速度下随着载荷的增加逐渐增大,而摩擦系数逐渐减小;在相同的载荷下,再生复合材料的摩擦系数随着摩擦速度的增大而减小,磨损率随着摩擦速度的增大而增加.与原复合材料相比,再生复合材料的耐磨性能略有降低,但远高于高速钢.     

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。     

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.     

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。     

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。     

多元低合金耐磨铸钢热处理过程中碳化物析出行为的研究

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMatPro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890 ℃正火后500~650 ℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590 ℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

多元低合金耐磨铸钢热处理过程中的碳化物析出行为

借助OM、SEM、TEM、EDS和JMat Pro模拟软件研究和分析了正火及正火后回火低合金铸钢试样中碳化物的析出行为及碳化物析出对试样组织和性能的影响。结果表明,Mo、Nb等合金元素的加入使珠光体转变C曲线右移,正火后试样由铸态粗大的铁素体和珠光体转变为铁素体和贝氏体铁素体组织,晶内有少量含Nb碳化物析出。试样890℃正火后500~650℃内回火,回火后试样组织转变为粒状珠光体和铁素体,560~590℃回火试样具有较优的综合力学性能;回火后试样的晶界处有少量合金碳化物析出,晶内有大量细小弥散的含Nb碳化物析出。     

离心铸造Al－Cr合金自生梯度复合材料

采用预热金属型离心铸造Ａｌ－Ｃｒ合金，获得外层为偏聚梯度分布的Ａｌ，Ｃｒ，内层含少量偏聚Ａｌ７Ｃｒ，中间层不含偏聚Ａｌ７Ｃｒ的自生梯度复合材料。检测了偏聚Ａｌ７Ｃｒ、硬度和耐磨性沿径向的分布，考察了型温和Ｃｒ含量对显微组织的影响，分析了复合材料的形成过程和断裂性能。