WC顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2020-12-31 12:49
磨損會造成材料的損耗和能源的消耗。目前國內(nèi)每年消耗的金屬耐磨材料高達(dá)700萬t以上。這不僅消耗大量的金屬材料,對于能源消耗、環(huán)境污染等都會產(chǎn)生極大影響。高鉻鑄鐵是當(dāng)前應(yīng)用最常見的一類耐磨鑄鐵,被廣泛應(yīng)用于耐磨件的制備上。但面對更為復(fù)雜工況條件以及國家節(jié)能環(huán)保的要求,提升高鉻鑄鐵的耐磨性成為必然。復(fù)合材料可將基體優(yōu)異的塑性和良好的成形性與增強體的承載能力及剛性集合起來,具備單一金屬所不能比擬的綜合性能,包括強度高、耐磨性與耐蝕性好、抗蠕變以及剛度好。WC顆粒硬度高、耐磨性好,與高鉻鑄鐵結(jié)合界面有很好的潤濕性及抗腐蝕能力,再加上我國鎢儲量豐富,成本較低,是高鉻鑄鐵理想的增強體。本文采用WC預(yù)制體顆粒和YG-8硬質(zhì)合金顆粒作為增強體,通過控制不同的顆粒大小和加入質(zhì)量,利用攪拌鑄造的方法制備WC顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料,對其微觀組織形貌、力學(xué)性能和耐磨性進(jìn)行研究,得到如下結(jié)論:1.預(yù)制體制備工藝:將200目WC顆粒、150目高碳鉻鐵、300目鐵粉,按照40wt.%,50wt.%,10wt.%配比,采用硬脂酸鋅、聚乙烯醇飽和溶液作為粘結(jié)劑,球磨30min使其均勻混合后在200t壓力機(jī)下冷壓成坯。...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 耐磨鑄件發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 耐磨鑄鋼
1.2.2 耐磨鑄鐵
1.3 金屬基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 金屬基復(fù)合材料(MMCs) 一般特征
1.3.2 金屬基復(fù)合材料的分類
1.3.3 金屬基復(fù)合材料的制備方法
1.4 耐磨鑄件顆粒強化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 耐磨鑄件增強顆粒
1.4.2 耐磨鑄件顆粒增強技術(shù)
1.5 金屬基復(fù)合材料增強和磨損機(jī)理
1.5.1 增強機(jī)理
1.5.2 磨損機(jī)理
1.6 選題意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料和測試方法
2.1 技術(shù)路線
2.2 實驗材料的選用
2.3 實驗設(shè)備
2.4 具體實驗方法
2.4.1 高鉻鑄鐵試塊的制備
2.4.2 力學(xué)性能測試
2.4.3 顯微組織觀察
2.4.4 耐磨性測定
第三章 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的制備和組織
3.1 WC預(yù)制體制備
3.1.1 WC預(yù)制體混粉
3.1.2 WC預(yù)制體壓坯
3.1.3 WC預(yù)制體燒結(jié)
3.1.4 WC預(yù)制體分析
3.2 WC顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料制備
3.3 復(fù)合材料顯微形貌和物相分析
3.4 復(fù)合材料的硬度測試
3.5 復(fù)合材料的沖擊韌性和斷口分析
3.5.1 復(fù)合材料的沖擊韌性
3.5.2 斷口形貌分析
本章小結(jié)
第四章 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的制備和組織
4.1 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料的制備
4.2 復(fù)合材料顯微組織和物相分析
4.3 復(fù)合材料的硬度測試
4.4 復(fù)合材料的沖擊韌性和斷口分析
4.4.1 復(fù)合材料的沖擊韌性
4.4.2 斷口形貌分析
本章小結(jié)
第五章 高鉻鑄鐵復(fù)合材料的耐磨性研究
5.1 WC顆粒增強的耐磨性
5.1.1 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.1.2 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損形貌
5.2 硬質(zhì)合金增強的耐磨性
5.2.1 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.2.2 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.3 耐磨機(jī)理分析
本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr12高鉻合金鑄鐵磨球的研制生產(chǎn)[J]. 蘇歡勝. 世界有色金屬. 2016(16)
[2]一種新型超細(xì)粉磨設(shè)備的研制[J]. 祝戰(zhàn)科,王長會,譚涌. 中國粉體技術(shù). 2013(03)
[3]含碳量對過共晶高鉻鑄鐵顯微組織與耐磨性的影響[J]. 楊誠凱,李衛(wèi). 鑄造. 2012(12)
[4]新型低合金耐磨鋼性能綜述[J]. 柴增田. 中國鑄造裝備與技術(shù). 2012(02)
[5]大型球磨機(jī)電氣及控制系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 楊曉勇,李千,李顯軍. 機(jī)械與電子. 2012(01)
[6]顆粒增強鋼基耐磨復(fù)合材料的制備、組織與性能[J]. 鄭開宏,趙散梅,陳亮,王娟. 鑄造. 2011(11)
[7]低合金耐磨鑄鋼技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 陳德東,李衛(wèi). 熱加工工藝. 2011(11)
[8]齒輪磨損失效形式的研究及改進(jìn)[J]. 閆存富,陶怡,劉軍. 廣西輕工業(yè). 2010(07)
[9]硼酸鎂晶須增強鎂基復(fù)合材料高溫蠕變性能[J]. 王金輝,金培鵬,馬國俊,郭彥宏. 熱加工工藝. 2010(08)
[10]TiB2顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 薛菁,王俊,孫寶德. 熱加工工藝. 2009(24)
博士論文
[1]TiC顆粒局部增強鑄造鋼基復(fù)合材料的制備[D]. 趙玉謙.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]TiB2-TiC顆粒增強鎂基復(fù)合材料的制備[D]. 馬寶霞.吉林大學(xué) 2005
[2]原位合成VC顆粒增強鐵基復(fù)合材料的微觀組織與性能[D]. 熊容廷.華中科技大學(xué) 2005
本文編號:2949630
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 耐磨鑄件發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 耐磨鑄鋼
1.2.2 耐磨鑄鐵
1.3 金屬基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
1.3.1 金屬基復(fù)合材料(MMCs) 一般特征
1.3.2 金屬基復(fù)合材料的分類
1.3.3 金屬基復(fù)合材料的制備方法
1.4 耐磨鑄件顆粒強化技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 耐磨鑄件增強顆粒
1.4.2 耐磨鑄件顆粒增強技術(shù)
1.5 金屬基復(fù)合材料增強和磨損機(jī)理
1.5.1 增強機(jī)理
1.5.2 磨損機(jī)理
1.6 選題意義及研究內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料和測試方法
2.1 技術(shù)路線
2.2 實驗材料的選用
2.3 實驗設(shè)備
2.4 具體實驗方法
2.4.1 高鉻鑄鐵試塊的制備
2.4.2 力學(xué)性能測試
2.4.3 顯微組織觀察
2.4.4 耐磨性測定
第三章 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的制備和組織
3.1 WC預(yù)制體制備
3.1.1 WC預(yù)制體混粉
3.1.2 WC預(yù)制體壓坯
3.1.3 WC預(yù)制體燒結(jié)
3.1.4 WC預(yù)制體分析
3.2 WC顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料制備
3.3 復(fù)合材料顯微形貌和物相分析
3.4 復(fù)合材料的硬度測試
3.5 復(fù)合材料的沖擊韌性和斷口分析
3.5.1 復(fù)合材料的沖擊韌性
3.5.2 斷口形貌分析
本章小結(jié)
第四章 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的制備和組織
4.1 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵復(fù)合材料的制備
4.2 復(fù)合材料顯微組織和物相分析
4.3 復(fù)合材料的硬度測試
4.4 復(fù)合材料的沖擊韌性和斷口分析
4.4.1 復(fù)合材料的沖擊韌性
4.4.2 斷口形貌分析
本章小結(jié)
第五章 高鉻鑄鐵復(fù)合材料的耐磨性研究
5.1 WC顆粒增強的耐磨性
5.1.1 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.1.2 WC顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損形貌
5.2 硬質(zhì)合金增強的耐磨性
5.2.1 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.2.2 硬質(zhì)合金顆粒增強高鉻鑄鐵的磨損量
5.3 耐磨機(jī)理分析
本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr12高鉻合金鑄鐵磨球的研制生產(chǎn)[J]. 蘇歡勝. 世界有色金屬. 2016(16)
[2]一種新型超細(xì)粉磨設(shè)備的研制[J]. 祝戰(zhàn)科,王長會,譚涌. 中國粉體技術(shù). 2013(03)
[3]含碳量對過共晶高鉻鑄鐵顯微組織與耐磨性的影響[J]. 楊誠凱,李衛(wèi). 鑄造. 2012(12)
[4]新型低合金耐磨鋼性能綜述[J]. 柴增田. 中國鑄造裝備與技術(shù). 2012(02)
[5]大型球磨機(jī)電氣及控制系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 楊曉勇,李千,李顯軍. 機(jī)械與電子. 2012(01)
[6]顆粒增強鋼基耐磨復(fù)合材料的制備、組織與性能[J]. 鄭開宏,趙散梅,陳亮,王娟. 鑄造. 2011(11)
[7]低合金耐磨鑄鋼技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 陳德東,李衛(wèi). 熱加工工藝. 2011(11)
[8]齒輪磨損失效形式的研究及改進(jìn)[J]. 閆存富,陶怡,劉軍. 廣西輕工業(yè). 2010(07)
[9]硼酸鎂晶須增強鎂基復(fù)合材料高溫蠕變性能[J]. 王金輝,金培鵬,馬國俊,郭彥宏. 熱加工工藝. 2010(08)
[10]TiB2顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 薛菁,王俊,孫寶德. 熱加工工藝. 2009(24)
博士論文
[1]TiC顆粒局部增強鑄造鋼基復(fù)合材料的制備[D]. 趙玉謙.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]TiB2-TiC顆粒增強鎂基復(fù)合材料的制備[D]. 馬寶霞.吉林大學(xué) 2005
[2]原位合成VC顆粒增強鐵基復(fù)合材料的微觀組織與性能[D]. 熊容廷.華中科技大學(xué) 2005
本文編號:2949630
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