铸造碳化铬/锰白铜复合材料的研究

摘要

本文研究了铸态Cu-Ni-Mn合金与铸造碳化铬的界面特性，并在此基础上以不同尺寸(42～362um)的铸造碳化铬颗粒为增强体，采用真空热压液相烧结技术制备了不同颗粒含量(0～45vol.％)的铸造碳化铬颗粒增强锰白铜基复合材料。通过二体磨料磨损实验，测试了在不同磨损条件下复合材料的磨损性能，并在此基础上对一新复合材料磨料磨损模型进行了验证。磨损试验结果表明，铸造碳化铬颗粒增强锰白铜基复合材料具有较高的抗磨料磨损能力，且其耐磨性随着铸造碳化铬颗粒体积分数和尺寸的增大而提高，表现出了强烈的“体积效应”及“尺寸效应”，尤其是在低载荷、细磨料磨损条件下，复合材料表现出更好的耐磨性，即使与高铬铸铁(Cr28)相比也有很大程度的提高。模型预测的磨损数据与试验数据基本吻合。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1磨料磨损机理的研究

1.2常用的抗磨料磨损材料

1.3颗粒增强金属基复合材料

1.4 Cu-Ni-Mn合金的研究概况

1.5本文的主要工作内容

第二章锰白铜与铸造碳化铬及待强化构件的界面特性

2.1金属基复合材料的界面特性

2.2锰白铜与铸造碳化铬的界面特性

2.3 Cu-Ni-Mn合金与待强化构件的界面特性

第三章铸造碳化铬增强锰白铜基复合材料的制备

3.1颗粒增强金属基复合材料的制备工艺

3.2铸造碳化铬/锰白铜复合材料的制备

第四章铸造碳化铬/锰白铜基复合材料的二体磨料磨损特性

4.1磨料磨损实验

4.2磨损试验结果

第五章铸造碳化铬/锰白铜基复合材料的磨料磨损机制

5.1基体不同的热处理状态对磨料磨损过程的影响

5.2载荷与磨料粒度对复合材料耐磨性的影响

5.3铸造碳化铬/Cu-Ni-Mn合金复合材料二体磨料磨损过程中硬质强化相的“体积效应”

5.4铸造碳化铬/Cu-Ni-Mn合金复合材料磨料磨损过程中硬质强化相的“尺寸效应”

第六章对-新双相复合材料磨料磨损模型的验证

6.1已有的模型及其不足

6.2一个新的双相复合材料磨料磨损模型

6.3对该双相复合材料磨料磨损模型的验证

第七章结论

致谢

参考文献

附录一实验数据

附录二攻读学位期间发表的学术论文