WC_p/Fe-C再生复合材料的力学性能与显微组织

摘要

通过对废旧复合材料的重熔和离心铸造,获得了由外表面厚度达10～15mm的再生复合材料层和芯部Fe-C基体材料组成的复合结构厚壁环试样.力学性能测试表明,厚壁环外表面具有较高的硬度(HRC 55.8～63.3),芯部Fe-C基体具有较高的冲击韧性(5.7～6.9 J/cm~2)和较高的抗压强度(2 460～2 680MPa),适用于高速热轧领域的工作环境;随着离心机转速(780～920 r/min)的提高,试样整体的硬度在增加,基体的抗压强度也在增加,而试样整体的冲击韧性在减小.微观组织分析表明,再生复合材料组织内未溶碳化钨颗粒(WC_p)排列紧密,分布均匀,其体积分数高达54%～70%;随着离心机转速的提高,再生复合材料组织内未溶WC_p的体积分数升高;在重熔再生过程中,WC_p的表面被高温Fe-C合金熔体局部溶解使基体被高度合金化,在随后的冷却成形中,试样芯部基体组织内原位析出了碳化钨结晶体,以及含有Fe、W等元素的细粒状和网状的碳化物相.