【摘 要】
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颗粒增强铁基复合材料由于具有耐磨、耐高温、良好的抗冲击性能及低成本等特点,在冶金设备、水泥行业及矿山机械等领域得到了一些应用,但目前颗粒增强铁基复合材料批量生产工艺复杂、成本高,直接影响了颗粒增强铁基复合材料的推广。因此开发一种生产效率高、成本低的新型颗粒增强铁基复合材料制备工艺,具有具有良好的经济效益和社会效益。本文以WC颗粒增强高铬铸铁为研究对象,采用V-EPC(消失模铸造)的方法制备WCp/
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颗粒增强铁基复合材料由于具有耐磨、耐高温、良好的抗冲击性能及低成本等特点,在冶金设备、水泥行业及矿山机械等领域得到了一些应用,但目前颗粒增强铁基复合材料批量生产工艺复杂、成本高,直接影响了颗粒增强铁基复合材料的推广。因此开发一种生产效率高、成本低的新型颗粒增强铁基复合材料制备工艺,具有具有良好的经济效益和社会效益。本文以WC颗粒增强高铬铸铁为研究对象,采用V-EPC(消失模铸造)的方法制备WCp/Fe复合材料,并对制备的WCp/Fe复合材料的均匀性、耐磨性及物相组成进行了研究。将粒度为600～2500目的WC颗粒,分别与黏结剂及EPS珠粒按一定要求混合,经蒸汽预发机,制备出含有WC颗粒的试块及某渣浆泵后护板消失模模型,经刷涂涂料、浇注,制备出WCp/Fe复合材料试块及某渣浆泵后护板铸件。利用金相显微镜、SEM及EDS等检测手段研究了 WCp/Fe复合材料中WC分布情况,粒度为600～2500目的WC颗粒在高温铁液内大部分溶解并发生了化学反应,反应产物绝大部分以Fe3W3C复式碳化物形式在晶界处析出,剩余少部分W和C以多组分固溶体形式存在于基体中;Fe3W3C相整体分布较为均匀,局部略有聚集,界面结合较好;WC颗粒偏聚处产生大量的Fe3W3C相使界面反应层形成较多的显微缩孔,对界面结合状况有显著影响。研究了顶注式、底注式及缝隙式浇注系统对WCp/Fe复合材料试块中W元素含量分布的影响,分析了同一种浇注方式下,WC颗粒粒度对WCp/Fe复合材料试块中W元素含量分布的影响,并引用W元素含量的标准差来判定W元素含量分布的均匀性。研究了顶注式、底注式及缝隙式不同浇注方式下,颗粒粒度对WCp/Fe复合材料试块硬度及耐磨性的影响。以某厂生产的渣浆泵后护板铸件为例,利用工厂的现有设备,在生产现场制备出WCp/Fe某渣浆泵后护板铸件,从后护板铸件上切割性能测试试样,研究了颗粒粒度对后护板切取试样耐磨性及硬度的影响。
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