本文選題：鋯剛玉 + 高鉻合金　； 參考：《山東理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：本研究以電熔鋯剛玉(ZA40)陶瓷顆粒和高鉻合金粉為原料,采用真空無壓燒結法制備了鋯剛玉增強高鉻合金基復合材料。采用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)儀、能譜分析儀(EDS)和差熱分析(DTA)等分析檢測手段研究了制備工藝對復合材料的顯微組織和性能的影響規(guī)律,得到以下結論:未添加鋯剛玉顆粒時,高鉻合金粉在1200℃保溫30min燒結后隨爐冷卻到室溫,顯微組織為珠光體、馬氏體和顆粒狀Fe_(1.1)Cr_(0.9)B_(0.9)(M_2B),經(jīng)1050℃保溫2h后爐冷組織中有粒狀珠光體生成,空冷后組織中珠光體消失,顯微組織為馬氏體和Fe_(1.1)Cr_(0.9)B_(0.9)(M_2B)顆粒,且材料硬度和沖擊功顯著提高。燒結溫度在1160~1220℃之間,保溫時間(30min)相同的情況下,粗鋯剛玉顆粒(平均粒徑2000μm)增強高鉻合金基復合材料的抗彎強度先升高后降低。1200℃燒結時,復合材料中基體顯微組織致密,M2B析出物呈顆粒狀,抗彎強度最高;燒結溫度低于1180℃時,復合材料基體顯微組織存在縫隙和孔洞;燒結溫度達到1220℃時,復合材料中金屬基體顯微組織中出現(xiàn)骨架狀析出物,導致材料抗彎強度降低。燒結溫度為1200℃時,保溫時間在15~60min之間,復合材料中鋯剛玉顆粒與高鉻合金基體之間存在界面反應層,厚度隨時間的延長而增加;復合材料的抗彎強度隨保溫時間的延長,先增加后減小,保溫時間為30min時,復合材料抗彎強度最高。通過對界面反應層的分析,推斷鋯剛玉與高鉻合金在燒結過程中可能發(fā)生以下反應:ZrO_2 + [Si]_(Fe) + [B]_(Fe) → Zr(O,Si,B)_2+ SiO_2鋯剛玉顆粒含量相同時,在50~2000μm范圍內(nèi),顆粒尺寸越大,復合材料抗彎強度越高;鋯剛玉顆粒尺寸相同時,隨著顆粒含量的增加,復合材料抗彎強度降低。復合材料性能的這種變化規(guī)律與鋯剛玉顆粒和高鉻合金基體之間的界面結合強度有關。
[Abstract]:Zirconium corundum reinforced high chromium alloy matrix composites were prepared by vacuum pressureless sintering with ZA40 ceramic particles and high chromium alloy powder as raw materials. The effect of preparation process on microstructure and properties of composites was studied by means of metallographic microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) X-ray diffraction (XRD), energy dispersive analyzer (EDS) and differential thermal analysis (DTA). The results are as follows: when zirconia corundum particles are not added, high chromium alloy powder sintered at 1200 鈩，

本文編號：2086727