以自制的不同Ti含量的Fe-Ti預(yù)制體粘結(jié)劑和ZTA（氧化鋯增韌氧化鋁）陶瓷顆粒為原料,制備出多孔陶瓷預(yù)制體,然后采用消失模鑄造制備了ZTA陶瓷顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵基復(fù)合材料。利用OM、XRD、SEM等手段分析了復(fù)合材料的物相組成,并進(jìn)行高應(yīng)力碾碎式三體磨料磨損試驗(yàn),測(cè)試了復(fù)合材料的耐磨性,探索了復(fù)合材料的磨損機(jī)制。結(jié)果表明,采用含10wt%Ti預(yù)制體粘結(jié)劑制備的復(fù)合材料耐磨性為高鉻鑄鐵的3倍,采用含15wt%Ti預(yù)制體粘結(jié)劑制備的復(fù)合材料耐磨性為高鉻鑄鐵的2.4倍。復(fù)合材料的界面結(jié)合良好,磨損過(guò)程中,ZTA陶瓷顆粒對(duì)高鉻鑄鐵基體形成保護(hù)作用,基體對(duì)ZTA陶瓷顆粒起到良好的支撐作用,兩者協(xié)同作用增強(qiáng)了復(fù)合材料的耐磨性能。 

【文章來(lái)源】：熱加工工藝. 2020,49(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

ZTA陶瓷顆粒

按以下步驟制備復(fù)合材料：(1)將低于150目的鐵粉和鈦粉按照一定的比例與無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合制備出預(yù)制體粘結(jié)劑（Ti含量分別為10wt%、15wt%）。(2)將ZTA陶瓷顆粒與預(yù)制體粘結(jié)劑按照一定的比例混合，使金屬粉末均勻覆蓋在ZTA陶瓷表面，填入模具，成型后放入烘箱80℃保溫4 h，制備出具有一定孔隙的陶瓷預(yù)制體，因?yàn)橹苽涞念A(yù)制體具有較高強(qiáng)度，在高鉻鑄鐵澆注過(guò)程中不易被沖散。(3)采用消失模鑄造制備復(fù)合材料試樣，將制備好的預(yù)制體放入消失模中，澆注高鉻鑄鐵鐵液，澆注溫度為1500～1550℃，冷卻后獲得鑄態(tài)復(fù)合材料試樣，經(jīng)熱處理后，得到熱處理態(tài)復(fù)合材料試樣。圖2為復(fù)合材料的熱處理工藝曲線示意圖。熱處理態(tài)復(fù)合材料的高鉻鑄鐵基體主要為馬氏體，洛氏硬度為64.7 HRC。1.2 三體磨料磨損試驗(yàn)

高應(yīng)力碾碎式三體磨料磨損試驗(yàn)在MMH-5A型環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。對(duì)磨軌道為熱軋AISI1020鋼，硬度為150 HV，選用6號(hào)石英砂作為磨料（SiO2,800～1200 HV）。圖3為三體磨料磨損試驗(yàn)系統(tǒng)的示意圖。磨損參數(shù)：主轉(zhuǎn)速30r/min，單次磨損時(shí)間為30min，軌道半徑180mm。每個(gè)磨損試樣測(cè)試時(shí)間為90min。磨損試樣首先進(jìn)行30min的預(yù)磨，之后以30min為單次磨損時(shí)間，每個(gè)磨損試樣進(jìn)行3次磨損失重?cái)?shù)據(jù)采集。每次磨損試驗(yàn)均采用新石英砂。將磨損完成的試樣浸泡于無(wú)水乙醇中，超聲清洗10min烘干，采用電子天平（精確到0.1mg）稱重，記錄重量損失。磨損重量損失為3次試驗(yàn)結(jié)果的均值。在相同試驗(yàn)參數(shù)下進(jìn)行基體材料高鉻鑄鐵的三體磨料磨損試驗(yàn)。1.3 分析與表征

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]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,桑可正,王凡,吳名揚(yáng),曾德軍.  熱加工工藝. 2018(08)
[2]熱處理對(duì)高鉻鑄鐵基蜂窩陶瓷復(fù)合材料耐磨性的影響[J]. 周謨金,蔣業(yè)華,溫放放,種曉宇.  材料導(dǎo)報(bào). 2017(14)
[3]顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵基復(fù)合材料的制備、組織與性能[J]. 鄭開(kāi)宏,趙散梅,王娟,陳亮,李林.  鑄造. 2012(02)

碩士論文
[1]消失模鑄造法制備多孔陶瓷/Fe基復(fù)合材料[D]. 劉靚.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2018
[2]ZTA陶瓷/高鉻鑄鐵基復(fù)合材料的制備及其組織結(jié)構(gòu)研究[D]. 任強(qiáng).太原理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3452790