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。

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。

负压实型铸造金属基复合材料的成型理论研究

负压实型铸造金属基复合材料的合金液前沿受到气化模气化产生的气体阻力 Pe、凝固阻力 Pf、毛细作用力 Pc、自身重力 G、纤维间的摩擦阻力 f以及充型时端部紊流引起的非线性力等 ,其中气体的阻力、凝固阻力、毛细作用力是主要的作用力。文中通过分析影响这些作用力的因素 ,提出了改善合金液充填的有效途径 :严格控制气化模中纤维的分布形态 ,使得合金液的充填速度均匀 ;控制浇注过程中的工艺参数 ;对纤维进行适当的表面处理 。

铸钢表面镍基合金渗层的组织分析

采用负压铸渗技术在ZGCr5Mo表面制备了镍基合金渗层,渗层厚度0.7～1.6mm。用扫描电镜、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和硬度计等手段,分析了渗层的微观组织结构、渗层内元素分布、宏观/显微硬度等。结果表明:所得表面合金渗层组织致密,渗层与基体呈冶金熔合;渗层主要由Ni基固溶体、Ni3B、Cr3B、CrB等过饱和条件下形成的金属间化合物等相组成;渗层的镍基固溶体具备良好的韧性,金属间化合物等硬质起到强化作用,使渗层的硬度提高,宏观硬度可达56 HRC,显微硬度自渗层到基体呈梯度变化。

铸钢表面镍基合金渗层的三点弯曲行为分析

采用铸渗技术在45钢表面制备了镍基合金渗层,对渗层的微观组织及弯曲行为进行了研究。结果表明:渗层组织致密,与基体呈冶金熔合,在渗层内部及渗层与基体的结合界面处无任何夹杂、气孔及微裂纹等缺陷,渗层主要由镍基固溶体、CrB以及Cr3Ni2组成;带有渗层的试样三点弯曲载荷-位移曲线上出现了三个峰值,在第一个峰值刚出现时渗层表面微裂纹开始萌生,随着第二个峰值的出现微裂纹微量扩展,在第三个峰值发生时渗层宏观断裂,但从载荷位移曲线上发现相同位移条件下其载荷依然大于基体,这说明渗层并没有完全破坏,第三个峰值时的载荷为0.88 kN,较相同条件下基体的载荷提高115%。

界面合金化制备WC_P颗粒增强钢基复合材料

采用真空实型负压铸渗工艺,通过在预制复合层中添加适量钼铁粉进行界面合金化,成功制备出了WCP颗粒增强钢基表面复合材料。结合OM、SEM、XRD和显微硬度计等分析手段对复合层物相组成、显微结构与性能进行了测试。结果表明,添加16.67%(质量分数)的钼铁粉有效改善了复合层界面组织及力学性能的连续性,改善了复合材料的铸渗效果,增加了铸渗层厚度,合金碳化物含量增加,复合层基体硬度约是基材的2倍,提高了复合材料的耐磨性。