陶瓷颗粒增强铁基表面复合材料组织与硬度研究

摘要

该文以解决铸渗法复合材料致密和厚度等问题为目标,开发出普通砂型铸渗法复合材料制备技术,制备出WC-CO预制体陶瓷颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料,研究了复合材料的成分、组织和性能。研究结果表明,复合层内颗粒分布较均匀,基本没有气孔和夹杂等缺陷。通过调整工艺可使复合层厚度在5mm-15mm范围内变化。预制体增强颗粒在高铬铸铁液中存在一定程度的熔化现象。凝固成形过程中,预制体增强颗粒与基材铁液之间发生了界面反应,形成冶金结合界面。同时Fe和cr等元素扩散进入颗粒,CO和W等元素则反向扩散进入基材。复合层显微组织为铁素体、(Cr,w,Fe)23C6、wc、W2C、M6C和M12C。表面复合材料从复合层到过渡层再至高铬铸铁基材层硬度逐渐递减,呈梯度分布,复合层最高硬度HRA86.3(HRC69.5)。