三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/鐵基復(fù)合材料兼具陶瓷和鐵基體的優(yōu)異性能,即陶瓷的高硬度和高耐磨性以及鐵基體良好的強(qiáng)度和韌性,所以得到人們的廣泛關(guān)注。相比傳統(tǒng)的耐磨材料,這種復(fù)合材料擁有更高的綜合性能,可以適應(yīng)更多復(fù)雜條件下的工況需求。同時(shí)三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/鐵基復(fù)合材料需要進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)應(yīng)用。蜂窩陶瓷作為三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷的一種,其孔隙通透且分布均勻,與金屬基體復(fù)合后表面陶瓷占比高,是優(yōu)秀的陶瓷增強(qiáng)體;球墨鑄鐵具有良好的強(qiáng)度及韌性且生產(chǎn)成本低,因此本研究選擇球墨鑄鐵作為復(fù)合材料的基體,以不同孔徑的蜂窩陶瓷作為增強(qiáng)體,通過(guò)負(fù)壓消失模鑄造工藝成功制備了蜂窩孔徑為3mm的RSiC/球墨鑄鐵復(fù)合材料,蜂窩孔徑分別為1 mm、2 mm、3 mm的Al2O3/球墨鑄鐵復(fù)合材料和未添加蜂窩陶的瓷球墨鑄鐵對(duì)比試樣。利用掃描電鏡、激光共聚焦顯微鏡、維氏硬度計(jì)和端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料的組織及性能進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:制備所得的RSiC/球墨鑄鐵試樣和Al2O3/球墨鑄鐵試樣復(fù)合情況良好,陶瓷與球墨鑄鐵結(jié)合位置無(wú)明顯缺陷。RSiC/球墨鑄鐵試樣中RSiC陶瓷與球墨鑄鐵基體界面處主要結(jié)合方式為機(jī)械結(jié)合,同時(shí)界面上發(fā)生少... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同蜂窩陶瓷鍍鎳后形貌

球墨鑄鐵熔煉選擇的原材料主要為生鐵、廢鋼和硅鐵,原材料的化學(xué)元素含量如表2.3所示。如圖2.2所示球墨鑄鐵熔煉所用的熔煉設(shè)備為50kg中頻感應(yīng)電爐,在出爐前為保證成分準(zhǔn)確使用TRUSCO CSA-2000型碳硅分析儀對(duì)碳硅含量進(jìn)行測(cè)試。球墨鑄鐵選用的球化劑為1.6wt.%的FeSiCaMgRE,選用的孕育劑為0.50wt.%的CaBa-FeSi,并采用SrZr-FeSi進(jìn)行隨流二次孕育。球化劑和孕育劑化學(xué)元素成分含量見(jiàn)表2.4所示。

本實(shí)驗(yàn)主要采用負(fù)壓消失模鑄造,其主要通過(guò)使模型氣化,金屬液占據(jù)模型位置,最終凝固成型的方法,原理圖如圖2.3所示。即利用真空系統(tǒng)制造負(fù)壓場(chǎng)使沙箱內(nèi)干砂在大氣壓下緊實(shí),并保持狀態(tài)持續(xù)至澆注過(guò)程完成。負(fù)壓消失模鑄造適宜蜂窩陶瓷/球墨鑄鐵的的制備,負(fù)壓狀態(tài)下,澆注時(shí)鐵液可以快速充型在蜂窩陶瓷孔洞處,最大限度保證所有孔洞被鐵液填滿(mǎn),減少?gòu)?fù)合材料中的缺陷,效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)鑄造,同時(shí)鑄件表面粗糙度低有利于提高復(fù)合材料的耐磨性。2.3 組織觀察方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備方法及研究進(jìn)展[J]. 汝娟堅(jiān),賀涵.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(19)
[2]三維網(wǎng)絡(luò)多孔陶瓷/金屬?gòu)?fù)合材料的研究新進(jìn)展[J]. 江國(guó)健,肖清,彭偉,徐家躍,劉高盛.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(S2)
[3]Al2O3復(fù)相陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料磨粒磨損性能的研究[J]. 王若蘭,�？烧�,王凡,吳名揚(yáng),曾德軍.  熱加工工藝. 2018(08)
[4]具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的莫來(lái)石纖維多孔隔熱材料的制備及性能研究[J]. 任海濤,賈韜,劉家臣,郭安然.  航空科學(xué)技術(shù). 2018(04)
[5]連續(xù)SiC纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 李佩桓,張勇,王濤,張亞洲,李釗,賈崇林,曲選輝.  材料工程. 2016(08)
[6]鎳含量對(duì)球墨鑄鐵組織性能的影響[J]. 吉文哲,王守忠.  熱加工工藝. 2016(15)
[7]三維網(wǎng)絡(luò)陶瓷/鐵基復(fù)合材料浸滲成形的研究進(jìn)展[J]. 魏彥鵬,楊全占,高鵬,成京昌,時(shí)堅(jiān),王景成,于波.  鑄造. 2016(04)
[8]具有釘扎效應(yīng)的CTC_P/Cr26復(fù)合材料制備及界面結(jié)構(gòu)[J]. 鄭開(kāi)宏,高義民,李燁飛,湯姝莉,史芳杰,孫良.  稀有金屬材料與工程. 2014(03)
[9]三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Al2O3陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料干摩擦磨損性能[J]. 楊少鋒,張炎,蔡云杰,沈成相,陳維平.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]網(wǎng)絡(luò)互穿型碳化硅陶瓷/鐵基復(fù)合材料制備及其耐磨性能[J]. 王倩,劉桂武,鄭開(kāi)宏,李林,王娟,喬冠軍.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(04)

博士論文
[1]β-氮化硅晶須增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備和性能研究[D]. 張晨旭.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所) 2019

碩士論文
[1]鑄造鑲嵌陶瓷/金屬耐磨復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與制備[D]. 高超飛.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[2]軍車(chē)裝甲用蜂窩夾層板的抗彈性研究及優(yōu)化[D]. 王棟.大連理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2928504