【摘 要】
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为提高高锰钢材料在中低冲击载荷不大的工况下的磨损性能,本文利用粉末冶金法制备了碳化钨(WC)陶瓷颗粒局部增强高锰钢基复合材料.对获得的复合材料中碳化钨颗粒与钢基体的界面进行了观察,并对不同大小碳化钨颗粒增强的复合材料在不同冲击载荷下的冲击磨料磨损性能进行了考察.研究结果表明:通过合适的粉末冶金工艺参数控制,得到的复合材料中碳化钨陶瓷颗粒与高锰钢金属基体的界面结合良好;在冲击磨料磨损条件下,复合材料
【机 构】
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西安交通大学材料学院,陕西,西安,710049
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为提高高锰钢材料在中低冲击载荷不大的工况下的磨损性能,本文利用粉末冶金法制备了碳化钨(WC)陶瓷颗粒局部增强高锰钢基复合材料.对获得的复合材料中碳化钨颗粒与钢基体的界面进行了观察,并对不同大小碳化钨颗粒增强的复合材料在不同冲击载荷下的冲击磨料磨损性能进行了考察.研究结果表明:通过合适的粉末冶金工艺参数控制,得到的复合材料中碳化钨陶瓷颗粒与高锰钢金属基体的界面结合良好;在冲击磨料磨损条件下,复合材料的耐磨性优于未增强的高锰钢;随着WC颗粒尺寸的减小,复合材料的耐磨性提高.
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在金属基体上激光熔覆涂层,可以改善金属的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能,从而扩大金属材料的应用范围.本文以激光熔覆耐磨涂层的研究进展为背景,主要介绍了以铁基合金、镍基合金、钴基合金以及金属陶瓷熔覆材料.
本文介绍一种新型的高碳、高钒、无钴、无铌、无钨与保持适量铬(3-5﹪)、钼(2-4﹪)含量的高碳高钒高速钢.在该高速钢中,钒主要与碳结合形成碳化钒.碳化钒的基本形态为:团球状、团块状、开花状、条状、短杆状、蠕虫状等六种.碳化钒分布形式为:晶间分布、菊花状分布、均匀分布等三种.电子衍射和x射线分析表明,钒碳化物的相结构为VC和/或V6C5.建立了(Fe-5Cr-2Mo-9V)-C的准二元相图.高钒高
利用销盘式滑动磨损试验机考察了一种陶瓷润滑油添加剂对钢/铝锡合金摩擦副摩擦学性能的影响,采用显微硬度计、扫描电镜以及X射线衍射仪等仪器进行了分析.结果表明,该添加剂对铝合金摩擦副有明显的减摩和抗磨作用;可以使Al-Sn共晶组织得到均匀扩散;在长时间添加剂作用后,有磨屑和添加剂粒子在摩擦表面镶嵌,但没有发现表面相结构的变化.
通过反应热压烧结制备SiC-MoSi2复合材料,考察了其相组成和结构,测定了其硬度和断裂韧性,评价了其摩擦磨损行为,并探讨了力学性能和摩擦界面特性对SiC-MoSi2复合材料摩擦学行为的影响.研究表明:SiC含量40vol﹪的SiC-MoSi2复合材料的耐磨性最佳,复合材料的磨损性能并不仅仅是由材料的硬度和断裂韧性控制,还与摩擦界面的氧化作用有关.
在45钢表面激光熔敷Fe-C-Cr系涂层,利用X射线衍射仪、扫描电镜分析了熔敷层的微观组织,利用显微硬度计,M-200试验机对涂层的性能进行了测试研究.结果表明:Fe-C-Cr系合金粉末成形能力非常好,激光熔覆后得到了连续、光滑、无缺陷的熔覆层.稳定的摩擦系数约为0.25,磨损方式主要是磨料磨损.
通过真空热压烧结制备了粒度分别为3.5μm、8.5μm、18μm的30﹪WC颗粒增强Ni基合金,分别测定了材料的密度、硬度、以及在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损性能.试验结果表明,在三种材料中材料的硬度与其结构致密性有关,其耐磨性的规律与材料的结构有关,其中硬质颗粒的大小及其分布情况是影响材料摩擦磨损性能的重要因素.
本文采用激光熔覆技术,以自熔合金粉沫Ni60B为粘结剂,纳米12﹪Co-WC颗粒为增强相,在45钢表面制备出WC增强Ni基合金复合涂层.对涂层在环/块磨损试验机上与硬质合金磨轮进行了干滑动磨损试验,用SEM,EDS,XRD等对磨损前后涂层组织进行了分析研究.结果表明:涂层原始组织为Ni基固溶体上分布着WC颗粒、块状组织和树枝晶;磨损后在涂层的磨痕中除上述组织外还出现了纳米级的析出相;利用MX260
对传统电刷镀进行了改进,成功制备了纳米Al2O3-Ni复合镀层,观察测试了该复合镀层的沉积速度、组织形貌和耐磨性能,并与传统电刷镀纯镍镀层进行了比较.结果表明:采用改进的设备和工艺后,镀层的沉积速度提高了2倍左右;复合镀层表面致密、均匀、平整、细小;显微硬度较纯镍镀层提高了56﹪;同时,其摩擦磨损性能也较为优异.复合镀层的磨损机理主要是磨粒磨损,而纯镍镀层以粘着磨损为主.复合镀层综合性能的改善主要
根据铲齿工作环境恶劣,经常出现脆断、易磨损、弯折,使用寿命周期短等特点,采用不同的C,Si含量贝氏体耐磨钢,通过调整热处理工艺参数,获得不同的显微组织,使材料的性能得以改善.实验证明,含碳量低时,冲击韧性随着等温温度的升高而降低.当含碳量相同时,冲击韧性和硬度在310℃时最好.这证实了不同的热处理工艺对这种材料的影响,合适的工艺有助于其力学性能的提高.
研究了新型高硅贝氏体铸钢的组织、力学性能及磨料磨损性能.结果表明,新型高硅贝氏体铸钢正火低温回火组织由贝氏体铁素体和奥氏体组成,具有良好的强韧性和耐磨性能.新型高硅贝氏体铸钢中残余奥氏体在磨损过程的作用会发生马氏体相变,提高表面硬度及耐磨性能.销盘磨料磨损以微切削机制为主并伴随应变疲劳机制,冲击磨料磨损以凿削机制为主并伴随应变疲劳机制.