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本文针对承受严重冲蚀磨损的机器零部件,设计制备了碳化钨颗粒增强表面复合材料,分别选用了低铬铸铁、球墨铸铁、铸钢、灰口铸铁等几种钢铁材料作为本体材料,研究了它们的复合效果。改善和优化了复合工艺和铸造工艺,并应用于渣浆泵过流件受磨损面的局部复合。分析了复合层的组织及其形成机理,考查了复合材料的冲蚀磨损性能并与高铬铸铁(Cr15Mo2)进行了比较。 结果表明,用水玻璃砂型(芯)加负压铸渗的工艺能够实现复杂表面(曲面)颗粒增强复合材料的制备,浇注方式简单可靠,基材厚度在10mm以内时,复合层厚度能达到3~7mm,且复合层铸造缺陷少,复合效果好,界面致密而且结合强度高,材料的组织分为基材区、过渡区和复合区,复合层中碳化钨颗粒均匀分布在高铬铸铁基体上且粒形保持完整。结合模块压实铺粉工艺浇注出的4’渣浆泵的泵室和内盖基本实现了整个受磨损面的局部复合。灰口铸铁和低铬铸铁浇注温度为1550℃~1600℃时能得到复合良好的表面复合材料,效果较为理想。但低铬铸铁由于热物理性能与复合层有较大的差异性,故不适合制作要求大尺寸闭合曲面复合的铸件。铸钢和球墨铸铁的复合效果较差。以灰口铸铁为基材,碳化钨粒度为40~60目,体积分数为27%,用同粒度高碳铬铁颗粒来调节碳化钨颗粒体积分数的方式,获得的复合材料耐冲蚀磨损性能是高铬铸铁的2.7倍。