不锈钢纤维增强铁基复合材料的制备与性能研究

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1、摘要金属基复合材料的制备方法和性能研究虽取得了不少进展，但材料的环境协调性并不突出。本文从环境效应考虑，在保持金属材料的力学性能指标基本不变的前提下，使组元单一化，利用钢纤维与铁粉共混设计Fe．Fe复合材料，在达到较高的综合机械性能的同时，也易于循环再生。本文用粉末冶金工艺制备了以316L纤维作为增强体，铁和不锈钢分别作为基体的复合材料。利用正交实验设计方法，探讨了工艺参数对铁基复合材料组织和性能的影响。以密度、硬度、抗拉强度、磨损量、摩擦系数为性能指标，探索出较优的工艺。研究了纤维含量、压制压力、烧结温度对复合材料的显微组织、密度、力学性能及磨损性能的影响，

2、并探讨了其摩擦磨损机理。实验结果表明：纤维含量在3％．5％、压制压力在500MPa．700MPa、烧结温度在1000℃一1200℃时复合材料的性能较好。经正交实验分析获得不锈钢纤维增强纯铁复合材料的最佳工艺参数为：不锈钢纤维含量为5％、初压压力700MPa、烧结温度1000℃’o不锈钢纤维增强不锈钢复合材料的最佳工艺参数为：不锈钢纤维含量为7％、初压压力700MPa、烧结温度1100℃。球磨混粉处理能进一步改善复合材料的抗拉强度。粉末冶金法制备不锈钢纤维增强纯铁复合材料的抗拉强度、硬度和耐磨性能较高，密度在7．015．7．2179／cm3左右，硬度约在HIm6

3、0．72，纤维含量3％、压制压力为500MPa、1200℃烧结时，复合材料的抗拉强度可达228．63MPa高于纯铁粉35．8MPa。粉末冶金法制备不锈钢纤维增强不锈钢复合材料的效果不明显，密度在6。7—7．0幽m3左右，硬度较高约在脚m70．90，而耐磨性能较差，纤维含量7％，500MPa，1200℃烧结的复合材料抗拉强度176．25MPa略高于纯钢粉的抗拉强度。关键词：复合材料纤维增强粉末冶金组织力学性能环境材料ABSTRACTMuchpr0伊esshasbeenmadeinpr印arationandpropeniesofmetalIic盥trixcompo

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