WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2020-12-31 12:49

　　磨损会造成材料的损耗和能源的消耗。目前国内每年消耗的金属耐磨材料高达700万t以上。这不仅消耗大量的金属材料,对于能源消耗、环境污染等都会产生极大影响。高铬铸铁是当前应用最常见的一类耐磨铸铁,被广泛应用于耐磨件的制备上。但面对更为复杂工况条件以及国家节能环保的要求,提升高铬铸铁的耐磨性成为必然。复合材料可将基体优异的塑性和良好的成形性与增强体的承载能力及刚性集合起来,具备单一金属所不能比拟的综合性能,包括强度高、耐磨性与耐蚀性好、抗蠕变以及刚度好。WC颗粒硬度高、耐磨性好,与高铬铸铁结合界面有很好的润湿性及抗腐蚀能力,再加上我国钨储量丰富,成本较低,是高铬铸铁理想的增强体。本文采用WC预制体颗粒和YG-8硬质合金颗粒作为增强体,通过控制不同的颗粒大小和加入质量,利用搅拌铸造的方法制备WC颗粒增强高铬铸铁复合材料,对其微观组织形貌、力学性能和耐磨性进行研究,得到如下结论:1.预制体制备工艺:将200目WC颗粒、150目高碳铬铁、300目铁粉,按照40wt.%,50wt.%,10wt.%配比,采用硬脂酸锌、聚乙烯醇饱和溶液作为粘结剂,球磨30min使其均匀混合后在200t压力机下冷压成坯。... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 耐磨铸件发展现状
        1.2.1 耐磨铸钢
        1.2.2 耐磨铸铁
    1.3 金属基复合材料研究现状
        1.3.1 金属基复合材料（MMCs） 一般特征
        1.3.2 金属基复合材料的分类
        1.3.3 金属基复合材料的制备方法
    1.4 耐磨铸件颗粒强化技术研究现状
        1.4.1 耐磨铸件增强颗粒
        1.4.2 耐磨铸件颗粒增强技术
    1.5 金属基复合材料增强和磨损机理
        1.5.1 增强机理
        1.5.2 磨损机理
    1.6 选题意义及研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第二章 实验材料和测试方法
    2.1 技术路线
    2.2 实验材料的选用
    2.3 实验设备
    2.4 具体实验方法
        2.4.1 高铬铸铁试块的制备
        2.4.2 力学性能测试
        2.4.3 显微组织观察
        2.4.4 耐磨性测定
第三章 WC颗粒增强高铬铸铁的制备和组织
    3.1 WC预制体制备
        3.1.1 WC预制体混粉
        3.1.2 WC预制体压坯
        3.1.3 WC预制体烧结
        3.1.4 WC预制体分析
    3.2 WC颗粒增强高铬铸铁复合材料制备
    3.3 复合材料显微形貌和物相分析
    3.4 复合材料的硬度测试
    3.5 复合材料的冲击韧性和断口分析
        3.5.1 复合材料的冲击韧性
        3.5.2 断口形貌分析
    本章小结
第四章 硬质合金颗粒增强高铬铸铁的制备和组织
    4.1 硬质合金颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备
    4.2 复合材料显微组织和物相分析
    4.3 复合材料的硬度测试
    4.4 复合材料的冲击韧性和断口分析
        4.4.1 复合材料的冲击韧性
        4.4.2 断口形貌分析
    本章小结
第五章 高铬铸铁复合材料的耐磨性研究
    5.1 WC颗粒增强的耐磨性
        5.1.1 WC颗粒增强高铬铸铁的磨损量
        5.1.2 WC颗粒增强高铬铸铁的磨损形貌
    5.2 硬质合金增强的耐磨性
        5.2.1 硬质合金颗粒增强高铬铸铁的磨损量
        5.2.2 硬质合金颗粒增强高铬铸铁的磨损量
    5.3 耐磨机理分析
    本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
附录
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr12高铬合金铸铁磨球的研制生产[J]. 苏欢胜.  世界有色金属. 2016(16)
[2]一种新型超细粉磨设备的研制[J]. 祝战科,王长会,谭涌.  中国粉体技术. 2013(03)
[3]含碳量对过共晶高铬铸铁显微组织与耐磨性的影响[J]. 杨诚凯,李卫.  铸造. 2012(12)
[4]新型低合金耐磨钢性能综述[J]. 柴增田.  中国铸造装备与技术. 2012(02)
[5]大型球磨机电气及控制系统优化[J]. 杨晓勇,李千,李显军.  机械与电子. 2012(01)
[6]颗粒增强钢基耐磨复合材料的制备、组织与性能[J]. 郑开宏,赵散梅,陈亮,王娟.  铸造. 2011(11)
[7]低合金耐磨铸钢技术研究与应用[J]. 陈德东,李卫.  热加工工艺. 2011(11)
[8]齿轮磨损失效形式的研究及改进[J]. 闫存富,陶怡,刘军.  广西轻工业. 2010(07)
[9]硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能[J]. 王金辉,金培鹏,马国俊,郭彦宏.  热加工工艺. 2010(08)
[10]TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究进展[J]. 薛菁,王俊,孙宝德.  热加工工艺. 2009(24)

博士论文
[1]TiC颗粒局部增强铸造钢基复合材料的制备[D]. 赵玉谦.吉林大学 2005

硕士论文
[1]TiB2-TiC颗粒增强镁基复合材料的制备[D]. 马宝霞.吉林大学 2005
[2]原位合成VC颗粒增强铁基复合材料的微观组织与性能[D]. 熊容廷.华中科技大学 2005



本文编号：2949630