本文關(guān)鍵詞：新型柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料的磨粒磨損性能

  更多相關(guān)文章： 硬質(zhì)合金 復(fù)合材料 界面 磨粒磨損 磨損機(jī)理

【摘要】：硬質(zhì)合金增強(qiáng)鐵基耐磨復(fù)合材料能同時擁有高的耐磨性和強(qiáng)韌性,可以大幅度提高零部件的使用壽命。本文以WC-Co硬質(zhì)合金棒為增強(qiáng)體,奧貝球鐵為基體,采用真空消失模鑄造工藝開發(fā)了柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料,并對其基體與增強(qiáng)體界面微觀組織和磨粒磨損性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究�；w的化學(xué)成分設(shè)定為C3.6%,Si2.5%,Mn0.3%,Cu0.7%,Ni1.2%,Mo0.3%,采用75硅鐵進(jìn)行孕育處理,稀土鎂合金球化劑進(jìn)行球化處理,制備出球鐵,利用等溫淬火制備出奧貝球鐵。增強(qiáng)體的化學(xué)成分為WC92%,Co8%。利用XRD及SEM/EDS等分析手段研究了復(fù)合材料界面的物相組成和元素的擴(kuò)散情況,并測試了復(fù)合材料的顯微硬度。利用SUGA型磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)研究了復(fù)合材料的磨粒磨損性能,觀察磨損表面形貌,定性分析磨損表面并分析了磨損機(jī)理。通過對界面微觀形貌的分析發(fā)現(xiàn),由于碳化鎢表層的熔解和W、Fe、C、Co等元素的互擴(kuò)散,硬質(zhì)合金與奧貝球鐵界面出現(xiàn)了厚度約為370μm的過渡層,形成了良好的冶金結(jié)合。磨粒磨損試驗(yàn)結(jié)果表明,制備出的奧貝球鐵基復(fù)合材料的耐磨性是球鐵基復(fù)合材料的1.4倍,基體奧貝球鐵的2倍,基體球鐵的3倍。這是因?yàn)槭紫雀哂捕�、高耐磨性的增�?qiáng)體與強(qiáng)韌性的奧貝球鐵結(jié)合良好,使得復(fù)合材料在磨損過程中,增強(qiáng)體碳化鎢保護(hù)基體不被磨損,基體又牢固的支撐著碳化鎢,從而保證其優(yōu)異的耐磨性。其次,從球鐵到奧貝球鐵,基體對材料耐磨性的貢獻(xiàn)率為50.3%。從球鐵到球鐵基復(fù)合材料,增強(qiáng)體的貢獻(xiàn)率為58.4%。從奧貝球鐵到奧貝球鐵基復(fù)合材料,增強(qiáng)體的貢獻(xiàn)率為59.5%(與球鐵到球鐵基復(fù)合材料,增強(qiáng)體的貢獻(xiàn)率相近)。從最初的球鐵到奧貝球鐵基復(fù)合材料,基體與WC共同的貢獻(xiàn)率為79.9%,可見奧貝球鐵基復(fù)合材料抗磨損性能最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果最終表明,所開發(fā)的新型柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料中高硬度、高耐磨性的增強(qiáng)體保護(hù)基體不被磨損,同時基體又有效支撐著增強(qiáng)體,在二者相互協(xié)同作用下抵抗磨損,可滿足一些較為復(fù)雜的磨損工況,如果該復(fù)合材料能夠應(yīng)用到如鄂板,襯板及挖掘機(jī)斗齒等工況環(huán)境,就極具實(shí)際應(yīng)用意義。
【關(guān)鍵詞】：硬質(zhì)合金 復(fù)合材料 界面 磨粒磨損 磨損機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.2 磨損現(xiàn)象8-9
• 1.3 耐磨材料的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 硬質(zhì)合金增強(qiáng)鋼鐵基耐磨復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4.1 基體和硬質(zhì)合金的選擇11-12
• 1.4.2 硬質(zhì)合金增強(qiáng)鋼鐵基耐磨復(fù)合材料的制備方法12
• 1.5 本課題研究的目的及意義12-14
• 第二章 柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料的制備14-24
• 2.1 復(fù)合材料增強(qiáng)體與基體的選擇14-15
• 2.1.1 增強(qiáng)體材料14-15
• 2.1.2 基體材料15
• 2.2 復(fù)合材料的制備工藝15-16
• 2.3 基體的制備過程16-19
• 2.3.1 化學(xué)成分的確定16-17
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)原材料17
• 2.3.3 熔煉及澆注17
• 2.3.4 奧貝球鐵的制備工藝17-19
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備19
• 2.4 復(fù)合材料的制備19-21
• 2.5 實(shí)驗(yàn)表征方法21-24
• 2.5.1 金相組織觀察21-22
• 2.5.2 磨粒磨損實(shí)驗(yàn)22
• 2.5.3 硬度測試22
• 2.5.4 X射線衍射分析和SEM/EDS分析22-24
• 第三章 柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料的金相組織24-33
• 3.1 復(fù)合材料的組織觀察及形貌分析24-27
• 3.1.1 基體的組織形貌24-26
• 3.1.2 復(fù)合材料的組織形貌26-27
• 3.2 復(fù)合材料的界面微觀形貌與能譜分析27-32
• 3.2.1 球鐵基復(fù)合材料的界面微觀形貌與能譜分析27-29
• 3.2.2 奧貝球鐵基復(fù)合材料的界面微觀形貌與能譜分析29-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 復(fù)合材料的磨粒磨損性能研究33-37
• 4.1 SUGA型磨損試驗(yàn)機(jī)重復(fù)性33-34
• 4.2 磨粒磨損實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-36
• 4.2.1 基體磨粒磨損性能對比34-35
• 4.2.2 基體與復(fù)合材料磨粒磨損性能對比35
• 4.2.3 不同基體及復(fù)合材料磨粒磨損性能對比35-36
• 4.3 本章小結(jié)36-37
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-47
• 5.1 磨損過程中的表面形貌分析37-43
• 5.1.1 磨損表面觀察37-39
• 5.1.2 硬度測試結(jié)果39-41
• 5.1.3 磨損前后的XRD分析41-43
• 5.2 磨損表面分析43-46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 致謝52-53
• 攻讀碩士期間主要成果53-54
• 個人簡歷54

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李志章;金屬機(jī)件磨粒磨損機(jī)理綜述及討論[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報;1965年02期

2 孫家樞;關(guān)于磨粒磨損機(jī)理問題的探討[J];糧油加工與食品機(jī)械;1981年01期

3 錢簡可;對犁鏟磨粒磨損問題的探討[J];糧油加工與食品機(jī)械;1983年07期

4 孫家樞;;磨粒磨損的幾個問題[J];電力機(jī)械;1983年02期

5 陳國友;;淺談摩擦磨損、磨粒磨損與多次沖擊[J];礦山機(jī)械;1983年11期

6 張嗣偉;;橡膠磨粒磨損的試驗(yàn)研究與電鏡分析[J];石油礦場機(jī)械;1983年05期

7 李蔭松,馬麗華,張良運(yùn),李嘉紅,趙國楓,金毓洲;鏈條鋼的沖擊滾動磨粒磨損機(jī)理[J];石油機(jī)械;1987年11期

8 方立駿;關(guān)德林;楊烈宇;;交通運(yùn)輸航道工程和港口機(jī)械中的磨粒磨損及其對策[J];造船技術(shù);1989年10期

9 眭潤舟,樓宏青,蘆笙,任合,趙其章,,馬玉英,陳光寅;幾種挖泥船耙齒材料的磨粒磨損性能研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;1996年01期

10 賴武銓,溫浦生;鑄造耐磨材料在硝酸中的磨粒磨損試驗(yàn)研究[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 韓文祥;姜信昌;;硼共晶層的低應(yīng)力磨粒磨損特性[A];摩擦學(xué)第四屆全國學(xué)術(shù)交流會論文集（第三冊）[C];1987年

2 劉英杰;;ZGMn13鋼在磨粒磨損過程中組織結(jié)構(gòu)變化觀察[A];摩擦學(xué)第三屆全國學(xué)術(shù)交流會論文集摩擦磨損部分（Ⅰ）[C];1982年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 敖敦其其格;新型柱狀碳化鎢表面增強(qiáng)耐磨復(fù)合材料的磨粒磨損性能[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2016年

2 吳瓊;液壓作動器的密封磨粒磨損及壽命預(yù)測若干問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 王國;人體腐蝕環(huán)境下TLM鈦合金的微磨粒磨損研究[D];重慶理工大學(xué);2009年

4 周新建;電弧噴涂金屬基陶瓷復(fù)合涂層耐高溫磨粒磨損性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2008年

5 鄭自芹;模擬體液環(huán)境下TZNT鈦合金微磨粒磨損研究[D];重慶工學(xué)院;2008年

6 馬永會;水煤漿泵耐磨耐蝕涂層的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2003年

7 李淑青;含TiB_2/Al_2O_3陶瓷的電孤噴涂粉芯線材的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2004年

8 邊天軍;原位TiB_2/7075復(fù)合材料的制備及組織性能研究[D];吉林大學(xué);2014年

9 岳曉宇;基于ABAQUS的導(dǎo)軌副磨粒磨損微觀過程的有限元研究[D];天津理工大學(xué);2014年

，

本文編號：927931