在農用機械、采礦、掘進設備、盾構刀具領域,每年都有大量的零部件因磨損而失效,造成材料的浪費,因此研發(fā)具有優(yōu)異綜合性能的耐磨材料,提高零部件的使用壽命是亟需解決的科學問題。WC/Fe復合材料不僅具有高硬度和高耐磨性能,還具有Fe基體良好的韌性,是一種潛在的耐磨材料。目前WC/Fe復合材料制備方法主要包括鑄滲、壓力鑄造以及壓力燒結等,但這些方法仍存在一些不足,如WC顆粒分布不均勻、易形成枝狀或魚骨狀共晶碳化物以及顆粒與基體間易氧化等。因此,本文利用放電等離子燒結技術(SPS)制備致密的WC/Fe復合材料,并借助掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X衍射等分析手段對復合材料的微觀形貌、物相以及磨損后形貌進行了表征,利用顯微硬度試驗、洛氏硬度試驗、摩擦磨損試驗、韌性試驗以及納米壓痕試驗對復合材料力學性能、摩擦磨損行為及磨損機制進行研究。為了進一步擴大放電等離子燒結制備的WC/Fe復合材料的使用范圍,本文采用放電等離子燒結-鑄造法制備WC顆粒增強45鋼表層復合材料,并對復合界面以及表層耐磨復合材料的組織及性能進行研究。本論文的研究成果如下:(1)采用放...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２?（ａ）擠壓浸滲法工藝示意圖；（ｂ）氣壓浸滲法工藝示意圖；（ｃ）負壓浸滲法工藝示??意??

為了提高滲入深度、改善金屬液與陶瓷顆粒不潤濕現(xiàn)象以及復合材料的??致密性，提出了擠壓浸滲、氣壓浸滲和負壓浸滲。擠壓浸滲是在壓頭的作用??下實現(xiàn)金屬液滲入預制體中，見圖２－２（ａ）。氣壓浸滲是在一定的氣體壓力作??用下，金屬液體滲入預制體陶瓷顆粒間隙中，經冷卻凝固后形成復合材料，?....

圖２－３?（ａ）熱等靜壓系統(tǒng)示意圖；（ｂ）熱等靜壓技術原理圖??

圖２－３?（ａ）熱等靜壓系統(tǒng)示意圖；（ｂ）熱等靜壓技術原理圖??（２）熱等靜壓是將陶瓷顆粒與金屬粉末按不同比例混合、填充、壓實再??燒結的過程，如圖２－３所示。在燒結過程中，粉末經受各向均衡的氣體壓力，??在高溫高壓同時作用下實現(xiàn)材料致密化。此方法具有以下優(yōu)點：制備溫度低，??減....

圖２－５?ＳＰＳ工藝流程圖??－９－??

?麟一物｜?（粉末、單晶、團聚或復合體）??圖２－４?ＳＨＳ工藝流程圖??（４）放電等離子燒結工藝是通過電場、壓力場和溫度場相互作用下，實??現(xiàn)混合粉末塊體迅速致密化的燒結技術，見圖２－５。放電等離子燒結工藝應??用比較廣泛，如用此工藝來制備硬質工具材料、梯度功能材料、精細陶瓷材....

圖２－６堆焊示意圖??

?麟一物｜?（粉末、單晶、團聚或復合體）??圖２－４?ＳＨＳ工藝流程圖??（４）放電等離子燒結工藝是通過電場、壓力場和溫度場相互作用下，實??現(xiàn)混合粉末塊體迅速致密化的燒結技術，見圖２－５。放電等離子燒結工藝應??用比較廣泛，如用此工藝來制備硬質工具材料、梯度功能材料、精細陶瓷材....

本文編號：3961656