运用复合剂制备WC颗粒增强钢基表面复合材料

以ZG310 570为基体、WC颗粒为增强相,在普通水玻璃石英砂干型、无负压条件下,运用自制的复合剂,制备出WC颗粒增强钢基表面复合材料。抗磨料磨损性能是含20%Cr高铬铸铁的3 30倍。硬度可达60HRC以上。铸件表面平整光洁,尺寸精度大为提高。合金层厚度均匀,可达8mm,且与基体之间结合良好。

TIC颗粒增强钢基表面复合材料的制备

采用Ti—C-Al-Ni系SHS熔铸制备Tic颗粒增强钢基表面复合材料，研究了其组织和耐磨性。结果表明：用SHS熔铸法制备的钢基表面复合材料强化相和基体结合良好；表层TiC颗粒分布密集，颗粒均匀圆整，粒度为1～2μm；表面硬度HV高达950，且硬度由表层向基体呈梯度分布；磨损时密集的高硬度的细小圆球状TiC颗粒大大降低了磨损率；耐磨性比基体提高5．6倍。

消失模铸渗法制备SiC颗粒增强钢基表面复合材料

通过涂覆预制块的预置方法,利用消失模(V-EP)铸渗工艺制备了SiC颗粒增强钢基表面复合材料,着重研究碳化硅粒径对表面复合效果的影响。结果表明:碳化硅颗粒粒径在600～850μm时,制备的复合材料表面复合效果好,铸渗复合层厚度可达4 mm左右,表面较平整;碳化硅颗粒粒径对SiC/钢复合材料表面质量有很大的影响,随着SiC颗粒粒径的增加,复合材料铸渗层的表面质量呈下降趋势。

V-EPC铸渗制备自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料

为了优化自生TiC颗粒增强表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了预制块钢粉含量对制备复合材料的表面形貌、过渡层组织、复合层组织及复合过程的影响规律。结果表明,随着预制块中钢粉含量的增加,得到的复合材料复合层的表面质量先提高后下降,复合层中TiC颗粒的分布趋于不均匀。自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的形成是钢液渗透和自蔓延反应两者共同作用的结果。

真空实型铸造钢基表面复合材料的耐磨冲击性能研究

测试了真空实型铸造工艺制备的碳化硅颗粒增强钢基表面复合材料的耐磨性能和冲击力学性能。结果表明钢基表面复合材料的耐磨性优于基体,磨损系数大于基体;在应变率为600 s-1时,冲击应力比基体高约70 MPa。微观组织分析表明,增强碳化硅颗粒在基体中粒形基本保持完整,分布均匀,且基体与复合层之间没有明显的边界,说明两者的结合强度较高,起到了传递载荷和减缓冲击的作用。

冲击角度对SiC/钢基表面复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用负压铸渗工艺制备SiC/钢基表面复合材料,研究不同冲击角度对其冲蚀磨损性能的影响及其冲蚀磨损机理。结果表明,复合材料的冲蚀磨损率随冲击角α的增大先增大后减小,60°时最大;SiC/钢基表面复合材料的相对耐冲蚀性在45°时最大,为Q235钢的3.82倍。随着冲击角度的变化,切削作用和冲击作用对基体的支撑效应和颗粒对基体的阴影效应产生很大的影响,从而影响复合材料的冲蚀磨损性能。

Ni-nSiO_(2)纳米复合电镀制备钢基超双疏表面探究

为了实现在钢材基体上超双疏表面的制备,同时避免破坏钢基表面的物理性质,基于Ni-nSiO_(2)纳米复合电沉积技术,提出一种在船用Q235钢材上制备超双疏表面的制备工艺。首先通过纳米复合电镀以及液相沉积法,在钢基表面构造适合超双疏性能的微纳米双重粗糙度结构,随后用十七氟癸基三甲氧基硅烷进行表面修饰。通过设计三因素正交试验,改变电镀参数(温度、时间、电流)并分析各参数对表面润湿性的影响,得到可以实现超双疏的制备工艺参数。然后通过扫描电子显微镜对制备的双疏表面的微观形貌进行分析。研究结果表明:当电流密度为12.5 A/dm^(2)、磁流搅拌速度为200 r/min、电镀时间为50 min、温度为60℃时,可制备出与水的接触角为154°、与油的接触角为151°的钢基超双疏表面。在该参数下,通过复合电沉积过程得到了微纳米粗糙形貌,结合低表面能修饰,使得表面呈现出超双疏的特性。

Ni对WC/钢基表面复合材料组织和界面的影响

利用铸渗法制备了WC颗粒增强钢基表面复合材料,通过金相、扫描电镜等测试手段,重点研究了预制层中添加Ni粉对WC/钢基表面复合材料组织和界面的影响。结果表明,随着Ni添加量的增加,铸渗层中WC颗粒数目逐渐增多,复合层与基材的过渡趋于平缓,表面质量也趋于完好。同时,随着Ni添加量的增加,过渡层的变化逐渐趋向平缓,基体中马氏体、残余奥氏体及共晶碳化物的数量逐渐增加,并且复合层表层硬度呈现递增的趋势。