原位合成(Ti,W)C增强高铬钢复合材料的显微组织与磨损性能

摘要

以高铬钢为基体,采用中频熔炼过程中加入预制块的方法,按照不同的W/Ti原子比,原位合成制备了三种不同成分(Ti,W)C陶瓷颗粒增强高铬钢基复合材料,陶瓷颗粒体积分数高达20%。通过扫描电镜和XRD等手段研究了复合材料的显微组织和物相组成,并对材料的硬度和耐磨性进行了测定。结果表明,原位生成(Ti,W)C颗粒细小,粒度小于3μm,颗粒呈不规则形状,在钢基体中分布均匀,与基体结合良好。随着预制块中W/Ti原子比的提高,生成的(Ti,W)C陶瓷颗粒中W含量提高,芯-壳结构中壳层增厚,并且多余的W原子进入钢基体或生成Fe_(2)W_(4)C,提高了钢基体的硬度,与高铬钢相比,复合材料的耐磨性显著提高。