V-EPC法制备SiC颗粒增强铸铁基表面复合材料

以HT150为基体,采用消失模铸渗工艺(V-EPC)制备出了不同粒径尺寸的SiC颗粒增强铸铁基表面复合材料。结果表明,SiC粒子尺寸为560μm时,制备的铸铁基复合材料表面复合良好,且表面平整,SiC粒子分布均匀,复合层厚度为3 mm左右。随着SiC粒子尺寸的减小,SiC粒子的铸渗效果明显变差,到180μm时,已无法得到复合层。

V-EPC法铸渗工艺的实验研究

对影响铸渗质量的主要因素进行了分析 ,采用正交实验对 1 6Mn钢表面进行了 Ni基合金 V- EPC法铸渗处理 ,从中确定出合理的工艺 ,为生产实践提供了依据。

预置法对V-EPC铸渗制备复合材料组织和质量的影响

通过涂覆预制块法和压制预制块法两种预置体的预置方法,利用V-EPC铸渗工艺制备了WC增强铁基表面复合材料,着重研究了两种预置法对复合材料的表面质量和组织的影响。结果表明,压制法制备的复合材料表面质量较涂覆法好,复合层厚度均为3 mm左右,表面较平整,复合位置对铸渗件表面质量影响不大,且随着WC颗粒体积分数的增加,复合材料铸件的铸渗层表面质量呈下降趋势。对显微组织的研究表明,两种方法制备的复合材料过渡层都较平缓,在压制法制备的复合材料靠近复合层处的过渡层组织中没有石墨出现。压制法制备的复合材料复合层中WC的分布较涂覆法均匀,WC颗粒体积分数较高,WC的大小不一,一些WC颗粒产生裂纹、破碎和搭接现象,随着WC颗粒体积分数的增加,WC颗粒将变均匀。

V-EPC法铸渗过程的热力学及动力学研究

对铸渗表面合金化过程的热力学和动力学进行了分析 ,导出了铸渗速度和深度的公式 ;并在不同气氛条件下 ,对镍基粉末在钢表面及石墨表面的润湿角进行了测定 ;指出提高浇注温度和增加真空度是增加铸渗深度的 2种有效措施。

V-EPC铸渗工艺的试验研究

通过对V EPC铸渗工艺的试验研究 ,得出了影响渗层品质的主要工艺参数 ,并对其进行优化 ;根据优化方案进行实验。研究结果表明 ,在 14 2 0℃、粒径 0 .40 0mmSiC和 0 .0 4MPa真空度的情况下能得到

V-EPC法铸渗表面合金化研究

采用V -EPC法对 4 5号钢表面进行了Ni基合金的铸渗处理 ,探讨了铸渗表面质量及合金层的显微组织特征 ,结果表明 ,当铸渗工艺设计合理时 ,Ni基合金粉能很好地熔于基体材料 ,合金层与基体材料结合良好 ,未见宏观及微观裂纹。

预制层中合金种类对V-EPC制备表层复合材料组织和界面的影响

以高铬钢为基材,WC颗粒为增强颗粒,通过在预制层中分别加入钢粉和高碳铬铁粉来调节预制层的成分,利用真空实型铸渗法(V-EPC)制备WC颗粒增强钢基表层复合材料,分析预制层中合金种类对制备表层复合材料界面的影响。研究结果表明:预制层中合金粉末的粒度对复合层中WC颗粒和基体的界面结合产生影响,在金属液的作用下,400目的钢粉比160~200目的高碳铬铁粉更易熔化,有利于WC颗粒与基体界面的形成。预制层中合金粉末为钢粉的试样,过渡层不明显,存在显微裂纹;高碳铬铁粉的试样,复合层和基材之间过渡平缓,没有孔洞和微裂纹。

Cr的添加对WC_p/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的影响

采用真空实型铸渗(V-EPC)工艺制备碳化钨颗粒增强铁基表层复合材料,观察并研究其基体组织和抗三体磨料磨损性能。结果表明,基体组织的变化对复合材料的磨损性能产生显著的影响,随着Cr含量的增大,复合材料基体组织中的碳化物含量增加,形貌由长条状向块状转变。而复合材料的三体磨料磨损性能随着Cr含量的增大呈增加趋势,与未添加Cr的表层复合材料相比,当基体中Cr含量为27.4%时,表层复合材料的三体磨料磨损性能提高了40.6%。Cr的添加可提高WC p/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的机制为双"阴影效应"和"支撑效应"的协同作用。

双金属复合弯管的研制和应用

提出了一种制备双金属复合弯管的新方法———消失模真空吸铸法。采用该法成功地制出了高铬铸铁／１６Ｍｎ钢双金属复合弯管，进行了室温机械性能和实际工况使用检验。结果表明，２种金属熔接成冶金结合。与１６Ｍｎ钢弯管、陶瓷复合弯管相比较，耐磨性有较大幅度地提高。

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。

TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性

为了优化自生TiC颗粒增强钢基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,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺寸逐渐增大,圆整度逐渐变差,其中Ti-C-20wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1μm增长到2～3μm)明显小于Ti-C体系(由1～2μm增长到约10μm)。与Ti-C体系相比,Ti-C-20wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀,在复合层相同位置上TiC颗粒较小,圆整度较好。

SiC颗粒-铸铁表面耐磨复合材料的试验研究

通过真空实型铸造(V-EPC)铸渗工艺来制备1种具有特殊耐磨性能的铁基复合材料,探讨了耐磨涂料配比因素和铸渗工艺条件对铸渗层宏观质量的影响并进行了理论分析。

钢基耐磨复合材料的真空实型铸造工艺研究

采用真空实型铸造工艺来制备陶瓷颗粒增强的钢基表面复合材料是一种制造选择性增强耐磨复合材料的先进工艺。本文研究了复合材料的制备过程,耐磨涂料配制及涂刷工艺和材料的浇注工艺,并在金相显微镜上对复合材料的组织进行研究。对复合材料微观组织结构分析表明,碳化硅颗粒表面固溶于基体材料组织中,粒形基本保持完整,分布均匀,与基体构成冶金结合。

EPC－V法铸铁件皱皮缺陷的研究

描述了ＥＰＣ－Ｖ法在浇注期间ＥＰＳ的热变化及铸铁件皱皮缺陷形成的过程；研究了ＥＰＣ－Ｖ法工艺因素对铸铁件皱皮缺陷的影响，提出了减轻和消除皱皮缺陷的方法和措施。生产实践证明，采用ＥＰＣ－Ｖ法工艺可以大批量生产合格的精密铸铁件。

WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料的滑动摩擦磨损性能研究

采用真空实型铸渗法(V-EPC)工艺,制备了WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料,并研究了载荷、转速对WC颗粒增强高铬钢基表面复合材料和高铬钢滑动摩擦磨损性能的影响。研究结果表明:在不同的转速、载荷的条件下,表面复合材料耐磨性都比高铬钢要优越,其中转速影响更为显著,相对耐磨性从100r/min的2.5(最小值)增大到250 r/min的40.7(最大值)。

负压实型铸造用涂料的组成及其对透气性的影响

针对负压实型铸造要求涂料具有高透气性的特点，研究了涂料组成中粘结剂种类与加入量、耐火粉料粒形、发泡剂对涂料透气性的影响。揭示了这些因素对涂料透气性的作用原理，确定了为获得高透气性涂料的组成原则。

真空实型铸造法制备表面耐磨铸铁

采用真空实型铸造(V-EPC)法,在聚苯乙烯(EPS)泡沫模型表面涂刷料浆,浇注后铁水渗入料浆涂层,得到耐磨渗层.料浆主要组成为SiC粉、EPS粉、Cr-Fe粉、助渗剂、粘结剂等.研究了料浆中SiC对渗层耐磨性的影响,试验结果表明:当料浆中SiC粒度为2μm,体积比为50%时,铸铁表面耐磨性最好,磨损量是基体铸铁的37%.通过组织分析认为,表面渗层耐磨性较高的主要原因是SiC颗粒对基体硬度的提高作用及本身作为高硬抗磨颗粒提高耐磨性的作用.

VI－EPC铸造法充型特性及其影响因素

在实验研究的基础上，提出消失模型真空吸引铸造法。在用铸铝进行浇注的条件下，对平板模型进行了充型实验，通过改变真空负压、浇注温度、内浇口面积观察充型情况，分析各因素对充型过程影响，获得了在各种条件下金属液充型的等时曲线。

铸件表面合金化层性能研究

针对采用水玻璃、树脂等作为粘结剂进行铸件表面合金化时,合金层中容易产生气孔、夹渣缺陷的问题,研究了一种铸件表面合金化新工艺,即加入一种YB成型剂将合金粉末压制成块的方法进行表面合金化,在铸钢ZG65Mn本体表面得到高含Cr、W等元素的合金化层。结果表明,通过消失模铸造工艺,使用YB成型剂较好地消除了水玻璃等粘结剂造成的气孔、夹渣,合金化层和本体之间实现了冶金结合;合金化层具有较好的耐磨性和耐热性能,加入WC后耐磨性可达本体材料的4.82倍,抗氧化性能提高50%左右,且合金化粉末压块放置操作简便、可靠。

负压实型铸造用涂料的组成对其抗磨性的影响

研究了涂料中耐火材料的粒形、偶联剂（十二烷基苯磺酸钠）及粘结剂加入量对涂料抗干砂冲刷磨损性能的影响．结果表明：长条片状耐火材料在涂料中呈平行于涂料表面的状态分布，这有利于提高涂料的抗磨性；加入０．２％的偶联剂可显著提高涂料的抗磨性；粘结剂量越高，涂料的抗磨性越好．