金属基粗颗粒增强复合镶块的复合效果评价

发布时间：2019-09-27 11:26

【摘要】：针对金属基粗颗粒增强复合镶块,采用定性和定量结合的分析方法提出了混合度、偏聚度、分散率、结合率4个评价指标来定量表征颗粒分布的均匀程度、颗粒在基体中的团聚情况以及颗粒和基体的结合情况。采用所提出的评价指标对高铬铸铁基ZTA粗颗粒增强的耐磨复合镶块进行表征,结果表明,这些指标可以比较准确地描述金属基粗颗粒增强复合材料的复合效果。
【图文】：

镶块,横断面,观察面,颗粒分布

Ａｌ２Ｏ３）陶瓷颗粒增强高铬铸铁耐磨复合镶块为例，采用上述评价指标检验其颗粒与金属基体的复合效果。此复合镶块尺寸为２４０ｍｍ×８０ｍｍ×６０ｍｍ，均布３排镶铸孔，其中基体是微合金化高铬铸铁ＺＣｒ２６Ｍｎ２ＭｏＷＴａ，增强相是粒径为３～５ｍｍ的ＺＴＡ颗粒，颗粒体积分数为４０％～５０％。其外观形貌见图１。为检验其内部颗粒与金属基体的复合效果，并对其进行定量评价，取镶块试样的３个典型横断面：中部横断面、左端面与中部断面间的一个横断面、右端面与中部断面间的一个横断面进行观察，每个横断面上取内、中、外和上、中、下共９个观察面。图１复合镶块外观形貌２．１复合镶块试样３个横断面上各观察面的颗粒分布复合镶块试样３个横断面上各观察面的颗粒分布见图２。（ａ）中部横断面左侧（ｂ）中部横断面右侧（ｃ）中部与左端面之间横断面左侧（ｄ）中部与左端面之间横断面右侧（ｅ）中部与右端面之间横断面左侧（ｆ）中部与右端面之间横断面右侧图２不同部位横断面截面形貌２．２内部颗粒与金属基体的复合效果的定量评价２．２．１颗粒在金属基体中的分布均匀程度评价对复合镶块试样的３个横断面，根据混合度定义及试验规则做如下分析。中部横断面９个区域的混合度和偏聚度见表１。（取相应区域左右两侧平均值，下同）。表１中部横断面９个区域的混合度与偏聚度区域左侧右侧混合度ζ′偏聚度ｓ１７．４４．６６－２３．４４．６４－３２．４２２．２－４９．４１１．１１０．２５－５８．１６．７７．４２．９７６７５．７６．３５－７－８．７８．７－８－１０．５１０．５－９－

横断面图,横断面,不同部位,混合度

３个典型横断面：中部横断面、左端面与中部断面间的一个横断面、右端面与中部断面间的一个横断面进行观察，每个横断面上取内、中、外和上、中、下共９个观察面。图１复合镶块外观形貌２．１复合镶块试样３个横断面上各观察面的颗粒分布复合镶块试样３个横断面上各观察面的颗粒分布见图２。（ａ）中部横断面左侧（ｂ）中部横断面右侧（ｃ）中部与左端面之间横断面左侧（ｄ）中部与左端面之间横断面右侧（ｅ）中部与右端面之间横断面左侧（ｆ）中部与右端面之间横断面右侧图２不同部位横断面截面形貌２．２内部颗粒与金属基体的复合效果的定量评价２．２．１颗粒在金属基体中的分布均匀程度评价对复合镶块试样的３个横断面，根据混合度定义及试验规则做如下分析。中部横断面９个区域的混合度和偏聚度见表１。（取相应区域左右两侧平均值，下同）。表１中部横断面９个区域的混合度与偏聚度区域左侧右侧混合度ζ′偏聚度ｓ１７．４４．６６－２３．４４．６４－３２．４２２．２－４９．４１１．１１０．２５－５８．１６．７７．４２．９７６７５．７６．３５－７－８．７８．７－８－１０．５１０．５－９－１０．５１０．５－从高度方向来看，复合镶块上部的混合度较大（单位面积的颗粒数较多），中部次之，下部最少，这可能与复合镶块的制备工艺有关，而且颗粒与铁水相比较轻，使得颗粒较易浮在上面；宽度方向来看，复合镶块内侧单位面积的颗粒较多，外侧最少，这同样是制备工艺所导致的。中部与左端面之间横断面９个区域混合度和偏要度见表２。表２中部与左端面之间横断面９个区域的混合度与偏聚度区域左侧右侧
【作者单位】：北京交通大学机械与电子控制工程学院;津西钢铁大方重工科技有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275031) 国家科技合作专项资助项目(2014DFA53050)
【分类号】：TB33

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