本文主要研究内容
作者张展展（2019）在《放电等离子烧结WC/Fe复合材料的组织及其磨损性能研究》一文中研究指出：在农用机械、采矿、掘进设备、盾构刀具领域,每年都有大量的零部件因磨损而失效,造成材料的浪费,因此研发具有优异综合性能的耐磨材料,提高零部件的使用寿命是亟需解决的科学问题。WC/Fe复合材料不仅具有高硬度和高耐磨性能,还具有Fe基体良好的韧性,是一种潜在的耐磨材料。目前WC/Fe复合材料制备方法主要包括铸渗、压力铸造以及压力烧结等,但这些方法仍存在一些不足,如WC颗粒分布不均匀、易形成枝状或鱼骨状共晶碳化物以及颗粒与基体间易氧化等。因此,本文利用放电等离子烧结技术(SPS)制备致密的WC/Fe复合材料,并借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X衍射等分析手段对复合材料的微观形貌、物相以及磨损后形貌进行了表征,利用显微硬度试验、洛氏硬度试验、摩擦磨损试验、韧性试验以及纳米压痕试验对复合材料力学性能、摩擦磨损行为及磨损机制进行研究。为了进一步扩大放电等离子烧结制备的WC/Fe复合材料的使用范围,本文采用放电等离子烧结-铸造法制备WC颗粒增强45钢表层复合材料,并对复合界面以及表层耐磨复合材料的组织及性能进行研究。本论文的研究成果如下:(1)采用放电等离子烧结工艺制备了 25 vol%WC/Fe复合材料,对WC不同加入方式(原位合成和外加)得到的25 vol%WC/Fe复合材料的微观组织与相组成进行对比分析,结果表明,两种加入方式制备的WC/Fe复合材料都主要是由WC、铁素体、珠光体、Fe3W3C及少量的W2C组成。Fe3W3C与基体存在一定的位相关系:[157]Fe3W3C//[001]Fe3C 和(211)Fe3W3C//(100)Fe3C。Fe3W3C在两种复合材料中的含量与分布不同:在原位合成的WC/Fe复合材料中,Fe3W3C含量较少且主要分布于WC颗粒与基体之间,形成围绕WC颗粒的圆环,圆环宽度小于3 μm;在外加WC/Fe复合材料中,Fe3W3C含量较多,不仅分布于WC颗粒与基体之间而且贯穿整个WC颗粒。(2)WC含量对放电等离子烧结原位合成WC/Fe复合材料的微观组织影响不大,但显著影响复合材料的硬度:随着WC含量的增加,WC/Fe复合材料的宏观硬度和基体的显微硬度增加,但WC颗粒与基体之间的界面和WC颗粒的显微硬度相差不大。(3)WC含量影响放电等离子烧结原位合成WC/Fe复合材料的耐磨性能:随着WC含量的增加,材料耐磨性能明显提高,当WC含量增加至一定量时(WC含量32～42vol%),复合材料的磨损率变化不大。(4)WC/Fe复合材料在磨损过程中,磨损表面存在不连续的沟槽,同时摩擦系数在较大范围内波动,呈现出磨粒磨损的特征;通过能谱以及XRD分析发现磨损表面含有氧原子,这表明摩擦磨损过程中材料表面发生了氧化,呈现出氧化磨损的特征。(5)采用放电等离子烧结-铸造法制备WC颗粒增强45钢表层复合材料,当浇铸温度为1748～1848 K,浇铸量与耐磨层质量比为10:1至14:1时,可实现二者良好的冶金结合。对制备的复合材料进行淬火与回火处理,当淬火温度为1178 K,保温40 min,回火温度为898 K,保温2 h后,复合层的硬度值小于未经热处理的WC/Fe基复合材料硬度,但仍具有较高的耐磨性能,其耐磨性能远大于45钢。
Abstract
zai nong yong ji xie 、cai kuang 、jue jin she bei 、dun gou dao ju ling yu ,mei nian dou you da liang de ling bu jian yin mo sun er shi xiao ,zao cheng cai liao de lang fei ,yin ci yan fa ju you you yi zeng ge xing neng de nai mo cai liao ,di gao ling bu jian de shi yong shou ming shi ji xu jie jue de ke xue wen ti 。WC/Fefu ge cai liao bu jin ju you gao ying du he gao nai mo xing neng ,hai ju you Feji ti liang hao de ren xing ,shi yi chong qian zai de nai mo cai liao 。mu qian WC/Fefu ge cai liao zhi bei fang fa zhu yao bao gua zhu shen 、ya li zhu zao yi ji ya li shao jie deng ,dan zhe xie fang fa reng cun zai yi xie bu zu ,ru WCke li fen bu bu jun yun 、yi xing cheng zhi zhuang huo yu gu zhuang gong jing tan hua wu yi ji ke li yu ji ti jian yi yang hua deng 。yin ci ,ben wen li yong fang dian deng li zi shao jie ji shu (SPS)zhi bei zhi mi de WC/Fefu ge cai liao ,bing jie zhu sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、neng pu yi (EDS)、gao fen bian tou she dian zi xian wei jing (HRTEM)、Xyan she deng fen xi shou duan dui fu ge cai liao de wei guan xing mao 、wu xiang yi ji mo sun hou xing mao jin hang le biao zheng ,li yong xian wei ying du shi yan 、luo shi ying du shi yan 、ma ca mo sun shi yan 、ren xing shi yan yi ji na mi ya hen shi yan dui fu ge cai liao li xue xing neng 、ma ca mo sun hang wei ji mo sun ji zhi jin hang yan jiu 。wei le jin yi bu kuo da fang dian deng li zi shao jie zhi bei de WC/Fefu ge cai liao de shi yong fan wei ,ben wen cai yong fang dian deng li zi shao jie -zhu zao fa zhi bei WCke li zeng jiang 45gang biao ceng fu ge cai liao ,bing dui fu ge jie mian yi ji biao ceng nai mo fu ge cai liao de zu zhi ji xing neng jin hang yan jiu 。ben lun wen de yan jiu cheng guo ru xia :(1)cai yong fang dian deng li zi shao jie gong yi zhi bei le 25 vol%WC/Fefu ge cai liao ,dui WCbu tong jia ru fang shi (yuan wei ge cheng he wai jia )de dao de 25 vol%WC/Fefu ge cai liao de wei guan zu zhi yu xiang zu cheng jin hang dui bi fen xi ,jie guo biao ming ,liang chong jia ru fang shi zhi bei de WC/Fefu ge cai liao dou zhu yao shi you WC、tie su ti 、zhu guang ti 、Fe3W3Cji shao liang de W2Czu cheng 。Fe3W3Cyu ji ti cun zai yi ding de wei xiang guan ji :[157]Fe3W3C//[001]Fe3C he (211)Fe3W3C//(100)Fe3C。Fe3W3Czai liang chong fu ge cai liao zhong de han liang yu fen bu bu tong :zai yuan wei ge cheng de WC/Fefu ge cai liao zhong ,Fe3W3Chan liang jiao shao ju zhu yao fen bu yu WCke li yu ji ti zhi jian ,xing cheng wei rao WCke li de yuan huan ,yuan huan kuan du xiao yu 3 μm;zai wai jia WC/Fefu ge cai liao zhong ,Fe3W3Chan liang jiao duo ,bu jin fen bu yu WCke li yu ji ti zhi jian er ju guan chuan zheng ge WCke li 。(2)WChan liang dui fang dian deng li zi shao jie yuan wei ge cheng WC/Fefu ge cai liao de wei guan zu zhi ying xiang bu da ,dan xian zhe ying xiang fu ge cai liao de ying du :sui zhao WChan liang de zeng jia ,WC/Fefu ge cai liao de hong guan ying du he ji ti de xian wei ying du zeng jia ,dan WCke li yu ji ti zhi jian de jie mian he WCke li de xian wei ying du xiang cha bu da 。(3)WChan liang ying xiang fang dian deng li zi shao jie yuan wei ge cheng WC/Fefu ge cai liao de nai mo xing neng :sui zhao WChan liang de zeng jia ,cai liao nai mo xing neng ming xian di gao ,dang WChan liang zeng jia zhi yi ding liang shi (WChan liang 32～42vol%),fu ge cai liao de mo sun lv bian hua bu da 。(4)WC/Fefu ge cai liao zai mo sun guo cheng zhong ,mo sun biao mian cun zai bu lian xu de gou cao ,tong shi ma ca ji shu zai jiao da fan wei nei bo dong ,cheng xian chu mo li mo sun de te zheng ;tong guo neng pu yi ji XRDfen xi fa xian mo sun biao mian han you yang yuan zi ,zhe biao ming ma ca mo sun guo cheng zhong cai liao biao mian fa sheng le yang hua ,cheng xian chu yang hua mo sun de te zheng 。(5)cai yong fang dian deng li zi shao jie -zhu zao fa zhi bei WCke li zeng jiang 45gang biao ceng fu ge cai liao ,dang jiao zhu wen du wei 1748～1848 K,jiao zhu liang yu nai mo ceng zhi liang bi wei 10:1zhi 14:1shi ,ke shi xian er zhe liang hao de ye jin jie ge 。dui zhi bei de fu ge cai liao jin hang cui huo yu hui huo chu li ,dang cui huo wen du wei 1178 K,bao wen 40 min,hui huo wen du wei 898 K,bao wen 2 hhou ,fu ge ceng de ying du zhi xiao yu wei jing re chu li de WC/Feji fu ge cai liao ying du ,dan reng ju you jiao gao de nai mo xing neng ,ji nai mo xing neng yuan da yu 45gang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京科技大学的张展展，发表于刊物北京科技大学2019-01-16论文，是一篇关于放电等离子烧结论文,基复合材料论文,力学性能论文,磨损性能论文,放电等离子烧结铸造法论文,北京科技大学2019-01-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京科技大学2019-01-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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