氧化铝颗粒耐热钢基复合材料的高温磨损特性

采用化学气相沉积技术对氧化铝颗粒表面进行涂层处理,通过负压铸渗工艺制备了氧化铝颗粒耐热钢基复合材料,并对其在900℃下的高温磨料磨损特性进行了研究,结果表明:耐热钢在高温下的磨损主要是由磨料的滚压形成的挤出唇、翻边脱落所引起,磨损量较大,而复合材料高温磨损时颗粒突出于基体,承受载荷多,阻碍了磨粒对基体的损伤,因而抗磨性较好,其高温耐磨性是基体材料的33倍多.

涂层对氧化铝/耐热钢基复合材料磨料磨损性能的影响

通过化学气相沉积方法在氧化铝颗粒表面分别获得了Ni、TiN涂层.用不同涂层的氧化铝颗粒制备了氧化铝颗粒/耐热钢基复合材料,考察了复合材料在900℃下的磨料磨损抗力,结果表明:包Ni氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的3 27倍,包TiN氧化铝复合材料的耐磨性是耐热钢的2 66倍.进一步的分析表明,包Ni氧化铝与耐热钢的界面结合强度可由无涂层时的0 67MPa提高到4 05MPa,而包TiN氧化铝与耐热钢的界面结合强度只提高到1 80MPa.较低的界面结合强度会导致氧化铝颗粒整体从基体中脱落,而包TiN氧化铝/耐热钢基复合材料的界面抗高温氧化性较差,也导致氧化铝颗粒易从基体中脱落,这两方面的作用是导致包TiN氧化铝复合材料高温磨料磨损抗力低的主要原因.

氧化铝颗粒/耐热钢基复合材料的研究

用自制的化学气相沉积装置对Al2O3颗粒进行表面TiN涂层处理后，通过负压铸渗工艺获得了Al2O3颗粒／耐热钢基复合材料，并使氧化铝颗粒体积分数在18－53％可调，为高温磨料磨损工况提供了新材质。