锆刚玉/高铬铸铁蜂窝复合材料热处理工艺研究

发布时间：2021-12-31 19:12

　　随着现代工业的不断发展,耐磨材料的消耗量与日俱增,传统钢铁材料已难以满足材料对耐磨性的需求。陶瓷金属耐磨复合材料兼具陶瓷的高硬度、高耐磨性和金属良好的韧性,解决了传统钢铁材料中高硬度与强韧性矛盾的问题。目前,国内外对陶瓷金属复合材料的制备工艺的研究日趋深入,而热处理工艺是使复合材料发挥最大潜能的关键环节。由于陶瓷和金属物理化学性质差异很大,热处理过程中复合材料容易发生开裂,如何获得具有优良耐磨性的复合件是复合材料热处理工艺研究的重点。本文在成功制备出锆刚玉/高铬铸铁蜂窝复合材料的基础上,对其基体成分,热处理工艺中的淬火、回火工艺进行探索,以提升其耐磨性能,对不同工艺条件下获得的复合材料进行检测对比。结果表明：选择Cr26高铬铸铁作为复合材料基体,并添加适量Mo、Ni、Cu等合金元素进行调节,再结合合适的热处理工艺,最终解决了复合材料热处理开裂问题。根据金属基体硬度测试结果及残余奥氏体XRD对比分析,得出复合材料1030℃淬火后530℃回火使基体硬度可达62.2HRC,满足了复合材料对基体硬度的要求。结合复合材料界面元素分布及界面过渡层的微观形貌,本文从理论上分析了界面过渡层的形成机制及... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２复合材料高铅铸铁基体与复合区金相组织图??

?Ｌ＿?－??图２．３错刚玉相图Ｉ４８］?图２．４错刚玉陶瓷颗粒??（２）预制体的制作??预制体的制作是制备复合材料的关键环节之一，每个细节都可能影响最终的??复合效果，首先将锥刚玉陶瓷颗粒与碳化棚微粉、铅溶胶和珪溶胶等枯结剂按一??定比例在强力揽拌机中混合均匀，然后将絕合后的物料填入模具中，此时预制体??并不具有脱模强度，还需将其放入烘箱缓慢升温至２００￣３０（ＴＣ保温一定时间，待??浆料固化后脱模取出陶瓷预制体，由于复合材料是在高温条件下制备的，预制体??中水分有可能分解成氨气，并且水分自身也能汽化为水蒸气，这些成分对复合效??果及界面的结合情况影响都很大

昆明理工大学硕±学位论文???铸温度、焼铸速度等因素都会严重影响复合效果。图２．６为复合材料德铸工艺，??试验用水玻璃砂作为造型材料，造型时应注意砂型的紧实度，保证砂型具有一定??的透气性，遥免高温德铸时发生枪火，同时为保证复合材料铸件的表面质量，在??抄型型腔表面刷一层涂料，前期在选择砂型涂料时，为提升型腔的保温效果，促??进金属液的铸渗，采用了醇基石墨徐料，结果发现，石墨具有一定的保温效果，??％，＼?錫??済道／ｆｊ??图２．６复合材料紹铸工艺??有利于液态金属的铸渗，复合效果有所提升，但是开箱后复合材料表面会出现细??微的裂纹，自然时效后，复合材料表面的细微裂纹扩展成大裂纹，推测是由于过??共晶高络铸铁对石墨增碳非常敏感

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本文编号：3560814