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1、铸造Nov.2011·1094·FOUNDRYVol.60No.11"!!!!!"!!"复合材料!!!!!"颗粒增强钢基耐磨复合材料的制备、组织与性能1，31，231郑开宏，赵散梅，陈亮，王娟（1.广州有色金属研究院金属加工与成型技术研究所，广东广州510650；2.中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083；3.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，陕西西安710049）摘要：采用铸渗法成功制备出ZTA（ZrO2增韧Al2O）陶瓷颗粒增强合金钢3基耐磨复合材料。制备方法：将陶瓷颗粒与自制粘结剂混合填充到具有一定型腔的模具中，加压凝固后获得多孔连通的陶瓷预制体；将预制体
2、固定到铸型中，浇注合金钢，浇注温度1500~1560℃，金属液铸渗预制体获得局部复合的耐磨复合材料。结果表明：铸渗效果良好，陶瓷颗粒与合金钢基体界面结合紧密，无缩孔、裂纹等缺陷；陶瓷颗粒在复合材料中的体积分数为42%~56%；在三体磨料磨损条件下，ZTA/合金钢复合材料的抗三体磨料磨损性能是合金钢基体的4.37倍。关键词：复合材料；铸渗法；ZTA；三体磨损中图分类号：TB331文献标识码：A文章编号：1001-4977（2011）11-1094-05Fabrication,MicrostructuresandPropertiesofSteelMatrixCompositesRe
3、inforcedwithCeramicParticles1,31,231ZHENGKai-hong,ZHAOSan-mei,CHENLiang,WANGJuan（1.InstituteofMaterialsProcessingandForming,GuangzhouResearchInstituteofNon-FerrousMetals,Guangzhou510650,Guangdong,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China
4、;3.StateKeyforMechanicalBehaviorofMaterials,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,Shaanxi,China）Abstract：ZTA（ZrO2toughenedAl2O）3ceramicparticlesreinforcedalloysteelmatrixcompositeshavebeenpreparedsuccessfullybycastinginfiltrationprocess.Theexperimentaldetailsare：firstly,mixtheceramicparticlesa
5、ndself-madeagglutinant,andfillthemixtureintoadie,thenobtaintheporousnetworksceramicpreformafterpressingandsolidification;secondly,rivetthepreforminsandmouldandcastat1500-1560℃;thenwearablecompositeswerepreparedsuccessfullybymetalliquidinfiltratingporousnetworksceramicpreform.Theresultsshowth
6、attheinterfacebetweenceramicparticlesandalloysteelmatrixiscompact,andtherearenodefectssuchasshrinkage,crackandsoon;thevolumefractionofceramicparticleis42%-56%;thethree-bodyabrasiveresistanceofZTA/alloysteelcompositesis4.37timeshigherthanthatofalloysteelmatrix.Keywords：composites;castinginfil
7、trationmethod;ZTA;three-bodyabrasiveresistance耐磨钢铁件主要用于矿山、冶金、电力、煤炭和机18%~52%的氧化铝颗粒/耐热钢基复合材料，其在900℃[5]械行业中的磨料磨损工况，如锤头、衬板、磨球、磨的磨料磨损工况下的耐磨性最高可达耐热钢的3.27倍。辊、磨盘等，在服役的过程中，受到沙石、矿石、土壤李祖来等采用砂型负压铸渗工艺制备出WC/灰铸铁基[1-2]等各种物料及研磨体的强烈磨损，失效十分迅速。表面复合材料，当复合材料中WC体积分数为27%时
