激光烧结制备含W颗粒增强FeAlCr基复合材料研究
发布时间：2020-02-19 02:28
【摘要】：本文利用激光引燃自蔓延烧结技术,制备原位自生含w硬质颗粒增强FeAlCr基复合材料。采用OM、XRD进行显微组织及结构分析,并表征硬度、耐磨等力学性能和腐蚀性能,探讨了钨精矿粉末、WC粉以及Cr粉掺杂对烧结合成复合材料微观组织结构与力学性能的影响规律。结果表明：以(Fe-Cr)(40)-Al(60)成分为基体,添加钨精矿粉末激光烧结后,复合材料物相主要为AlFe,Al3Fe,Al2O3, WO3和(Al-Cr)4Fe。组织形态为杆状和颗粒状,弥散分布于基体中；添加WC粉后,复合材料产物中出现Fe2W、WC和(Cr-Fe)7C3新相；改变复合材料基体中Cr粉含量后,复合材料组织变得细小致密,物相有较好的分散性。当钨精矿粉末添加量为1wt%时,复合材料整体性能最好。而当WC添加量为3wt%时,复合材料密度最大,孔隙率最小,为9.96%；腐蚀电流密度最小,为0.537mA/cm2,耐蚀性最好；当WC含量为5wt%时,复合材料整体硬度最高；WC含量为7wt%时,各区域磨损率相对较低。与添加钨精矿粉末的复合材料相比,复合材料的耐蚀性更优,硬度更高。在钨精矿粉添加量为1wt%的基础上,Fe50-x/2Al50-x/2Crx体系中Cr含量为8at%时,磨损率相对较低,为0.38mg/mm2; Cr含量为12at%时,复合材料硬度最高,为705.7HV；腐蚀电流密度最小,为1.044mA/cm2,腐蚀速率最低。
【图文】：
１．３．１邋Ｆｅ－ＡＩ金属间化合物概念与特性逡逑Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物是指由Ｆｅ、Ａ１两种元素形成的化合物，恃点是元素间既存在化学逡逑计量的组分又可在一定的范围内变化形成ｔＵ化合物为基体的固溶体［７３’７４１由铁铅相图１．４逡逑可知，在Ｆｅ－ＡＩ系合金中主要有化Ａ１，ＦｅＡｌ，ＦＣ２Ａ１６和ＦｅＡｂ金属间化合物相存在。由铁逡逑铅局部相图１．５所示，在室温下Ａ１含量（原子百分数）在２２．５％￣３３％的区间内形成Ｄ０３逡逑结构，生成ＦｅｓＡｌ合金；Ａ１含量在３３％？５１％区Ｉ旬内形成Ｂ２结构，生成ＦｅＡｌ合金。早在逡逑３０年代ＦｅｓＡｌ和ＦｅＡｌ就引起了科学研究者的注意，并且在ＦｅｓＡｌ性能的优化ｔ７５’气ＦｅｓＡｌ逡逑合金的加工制造ＰＵＳｌ等方面都进行了研究，正在进一步探索其它高温结构材料，是目前最逡逑受关注的合金。Ｆｅ－ＡＩ金属间化合物成为近年来科学研究界的热点，主耍原因就是合成化逡逑－１４邋－逡逑
ＦｅＡｌ金属间化合物的性能特点主要有：逡逑（１）高温力学性能。ＦｅｓＡｌ金属间化合物合金在室温下塑性较低，当温度升高到８００逡逑°ｃ时，拉伸延伸率达到１００％，，温度越高塑性会越强，热加工性极好ｔｗｉ。逡逑（２）抗高温氧化性能。科学工作者研究出在高湿氧化过程中，ＦｅｓＡｌ材料基体表面会逡逑产生相对稳定致密的Ａｌ２0３氧化膜，进一步阻碍基体被氧化ｔｓｉｌ。同时，研究还发现，在不逡逑同的温度区间，铁锅金属间化合物的抗高温氧化性能也会有所不同。并且n却锏剑罚担啊缅义现形孪拢垢呶卵趸杂氩恢值南嗟保笔壬呤保疲澹螅粒旖鹗艏浠衔锖辖鸨绕胀ㄥ义
本文编号：2580888
【图文】：
１．３．１邋Ｆｅ－ＡＩ金属间化合物概念与特性逡逑Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物是指由Ｆｅ、Ａ１两种元素形成的化合物，恃点是元素间既存在化学逡逑计量的组分又可在一定的范围内变化形成ｔＵ化合物为基体的固溶体［７３’７４１由铁铅相图１．４逡逑可知，在Ｆｅ－ＡＩ系合金中主要有化Ａ１，ＦｅＡｌ，ＦＣ２Ａ１６和ＦｅＡｂ金属间化合物相存在。由铁逡逑铅局部相图１．５所示，在室温下Ａ１含量（原子百分数）在２２．５％￣３３％的区间内形成Ｄ０３逡逑结构，生成ＦｅｓＡｌ合金；Ａ１含量在３３％？５１％区Ｉ旬内形成Ｂ２结构，生成ＦｅＡｌ合金。早在逡逑３０年代ＦｅｓＡｌ和ＦｅＡｌ就引起了科学研究者的注意，并且在ＦｅｓＡｌ性能的优化ｔ７５’气ＦｅｓＡｌ逡逑合金的加工制造ＰＵＳｌ等方面都进行了研究，正在进一步探索其它高温结构材料，是目前最逡逑受关注的合金。Ｆｅ－ＡＩ金属间化合物成为近年来科学研究界的热点，主耍原因就是合成化逡逑－１４邋－逡逑
ＦｅＡｌ金属间化合物的性能特点主要有：逡逑（１）高温力学性能。ＦｅｓＡｌ金属间化合物合金在室温下塑性较低，当温度升高到８００逡逑°ｃ时，拉伸延伸率达到１００％，，温度越高塑性会越强，热加工性极好ｔｗｉ。逡逑（２）抗高温氧化性能。科学工作者研究出在高湿氧化过程中，ＦｅｓＡｌ材料基体表面会逡逑产生相对稳定致密的Ａｌ２0３氧化膜，进一步阻碍基体被氧化ｔｓｉｌ。同时，研究还发现，在不逡逑同的温度区间，铁锅金属间化合物的抗高温氧化性能也会有所不同。并且n却锏剑罚担啊缅义现形孪拢垢呶卵趸杂氩恢值南嗟保笔壬呤保疲澹螅粒旖鹗艏浠衔锖辖鸨绕胀ㄥ义
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