鑄造法制備金屬陶瓷/鋼基覆層材料的組織及性能
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 21:05
以FeB、Mo等粉末為主要原材料,采用先燒結(jié)陶瓷后鑄造復(fù)合的方式制備金屬陶瓷/鋼基覆層材料,并對(duì)覆層材料的界面組織、覆層硬度、覆層耐磨性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,金屬陶瓷/鋼基覆層材料由表及里分別為金屬陶瓷表層、過(guò)渡區(qū)及鋼基體,過(guò)渡區(qū)由3層過(guò)渡層構(gòu)成梯度組織結(jié)構(gòu)。金屬陶瓷與鋼基體形成冶金結(jié)合,界面組織致密無(wú)缺陷。金屬陶瓷覆層的硬度(HV)為1 098,遠(yuǎn)高于45鋼,其耐磨性與硬質(zhì)合金YG8相當(dāng)。
【文章來(lái)源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
覆層材料界面的線掃描的結(jié)果
過(guò)渡區(qū)的多層化是由于在澆注過(guò)程中表面金屬陶瓷層和心部45號(hào)鋼之間合金元素相互擴(kuò)散并在熱流作用下所形成。澆注熱流是垂直表面金屬陶瓷層向外擴(kuò)散,而與金屬陶瓷結(jié)合面附近存在較大的溫度梯度。因此,與熱流方向相反的共晶組織會(huì)迅速生長(zhǎng)并控制其生長(zhǎng)方向,形成垂直于界面的柱狀共晶組織過(guò)渡層A。而熱流對(duì)中間過(guò)渡層B的影響較小,所以過(guò)渡層B中的共晶組織呈細(xì)小枝晶狀。隨著溫度降低及擴(kuò)散距離加大,接近45鋼基體中的Mo、Cr、Ni合金元素濃度及溫度都無(wú)法形成共晶組織,Mo、Cr、Ni元素會(huì)固溶在過(guò)渡層C中形成含有一定Mo、Cr、Ni合金元素的Fe基固溶體。2.3 金屬陶瓷/鋼基覆層材料的硬度及耐磨性能
利用MUG-10Z型磨損試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)Mo2FeB2覆層材料、硬質(zhì)合金YG8與GCr15鋼磨擦副進(jìn)行磨損試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖6。Mo2FeB2金屬陶瓷、YG8硬質(zhì)合金在磨損4h后單位面積磨損量分別為0.83和0.78mg/cm2。結(jié)果表明,金屬陶瓷/鋼基覆層材料的耐磨性與YG8硬質(zhì)合金的耐磨性相差不大。圖6 兩種材料的磨損量對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鋼軋輥立式離心鑄造工藝研究[J]. 周勤忠. 現(xiàn)代冶金. 2018(06)
[2]球磨時(shí)間對(duì)Mo2FeB2基金屬陶瓷組織和力學(xué)性能的影響[J]. 陸旭鋒,潘應(yīng)君,張恒,洪波. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]離心法制備復(fù)合材料環(huán)的組織和性能[J]. 宋延沛,王悔改,李永凱,馮志明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]不同載荷下再生復(fù)合輥環(huán)耐磨性能研究[J]. 馮志明,宋延沛,趙振凱. 特種鑄造及有色合金. 2011(12)
本文編號(hào):3065864
【文章來(lái)源】:特種鑄造及有色合金. 2020,40(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
覆層材料界面的線掃描的結(jié)果
過(guò)渡區(qū)的多層化是由于在澆注過(guò)程中表面金屬陶瓷層和心部45號(hào)鋼之間合金元素相互擴(kuò)散并在熱流作用下所形成。澆注熱流是垂直表面金屬陶瓷層向外擴(kuò)散,而與金屬陶瓷結(jié)合面附近存在較大的溫度梯度。因此,與熱流方向相反的共晶組織會(huì)迅速生長(zhǎng)并控制其生長(zhǎng)方向,形成垂直于界面的柱狀共晶組織過(guò)渡層A。而熱流對(duì)中間過(guò)渡層B的影響較小,所以過(guò)渡層B中的共晶組織呈細(xì)小枝晶狀。隨著溫度降低及擴(kuò)散距離加大,接近45鋼基體中的Mo、Cr、Ni合金元素濃度及溫度都無(wú)法形成共晶組織,Mo、Cr、Ni元素會(huì)固溶在過(guò)渡層C中形成含有一定Mo、Cr、Ni合金元素的Fe基固溶體。2.3 金屬陶瓷/鋼基覆層材料的硬度及耐磨性能
利用MUG-10Z型磨損試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)Mo2FeB2覆層材料、硬質(zhì)合金YG8與GCr15鋼磨擦副進(jìn)行磨損試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖6。Mo2FeB2金屬陶瓷、YG8硬質(zhì)合金在磨損4h后單位面積磨損量分別為0.83和0.78mg/cm2。結(jié)果表明,金屬陶瓷/鋼基覆層材料的耐磨性與YG8硬質(zhì)合金的耐磨性相差不大。圖6 兩種材料的磨損量對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速鋼軋輥立式離心鑄造工藝研究[J]. 周勤忠. 現(xiàn)代冶金. 2018(06)
[2]球磨時(shí)間對(duì)Mo2FeB2基金屬陶瓷組織和力學(xué)性能的影響[J]. 陸旭鋒,潘應(yīng)君,張恒,洪波. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]離心法制備復(fù)合材料環(huán)的組織和性能[J]. 宋延沛,王悔改,李永凱,馮志明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]不同載荷下再生復(fù)合輥環(huán)耐磨性能研究[J]. 馮志明,宋延沛,趙振凱. 特種鑄造及有色合金. 2011(12)
本文編號(hào):3065864
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