锆刚玉颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备及其性能研究.pdf

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1、铸造工程材料与工艺FoundryEngineering锆刚玉颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备及其性能研究金俭明（合肥江淮铸造有限责任公司，安徽合肥231137）摘要：利用负压铸渗法制备了锆刚玉陶瓷颗粒增强的高铬铸铁基耐磨复合材料。试验结果表明，陶瓷表面镀镍对金属液的铸渗十分有利，复合材料的复合界面致密无缺陷，颗粒分布均匀。对铸渗过程进行了动力学分析，阐述了铸渗机制。摩擦磨损试验结果表明，复合材料的耐磨性为高铬铸铁的1.93倍，使用寿命大大提高。复合材料的形貌分析表明，其磨损形式为低应力磨粒磨损，磨损机制为磨粒的微量切削。关键词：负压铸渗；高

2、铬铸铁；复合材料中图分类号：TG143.9文献标识码：A文章编号：1673-3320（2017）04-0020-05PreparationandpropertiesofhighchromiumcastironmatrixcompositereinforcedbyzirconiumcorundumparticlesJINJianming(HefeiJianghuaiCastingCo.,Ltd.,Hefei231137,AnhuiChina)Abstract:Awear-resistantcompositebasedonhighchromiu

3、mcastironreinforcedbythezirconiacorundumceramicparticleswasproducedbyvacuuminfiltrationcastingtechnology.Theexperimentalresultsshowthatnickel-platcoatonthesurfaceoftheceramicisbeneficialtotheinfiltrationcastingofmoltenmetal.Theinterfaceofthecompositewasdenseandfreeofdefect

4、s,andhasuniformlydistributedparticles.Adynamicanalysisontheinfiltrationcastingprocesswasperformed,andthemechanismofinfiltrationcastingwasexpounded.Itwasshowedfromthefrictionalwearteststhatthewearresistanceofthecompositesis1.93timesasgreatasthatofhighchromiumcastiron,andhen

5、ceitsservicelifewillbegreatlyimproved.Themorphologyanalysisonthecompositeshowsthatwearofthecompositesbelongsinalowstressabrasivewear,andoffersthemechanismwherebythewearisgeneratedbymicrocuttingofabrasivegrains.Keywords:vacuuminfiltrationcasting;highchromiumcastiron;composi

6、te耐磨眼镜板是浓浆泵中常见易损零部件，在选用锆刚玉陶瓷颗粒来增强高铬铸铁制备表层复输送煤泥、矸石的过程中，需承受冲蚀磨损和过合材料，并对陶瓷颗粒进行表面镀镍处理，使其流介质的腐蚀，使用寿命很短。生产时，零件体能与金属基体良好润湿，从而减小铸渗阻力，制积小，技术要求高，制造难度较大。所以，针对备出耐磨性能良好的复合材料[1,2]。这种在恶劣工况下工作的零部件，如果能够采用1复合材料的制备一种简单有效的制备工艺，在其工作表面获得高硬度的同时还能保证内部具有一定的冲击韧性，1.1试验过程及方法则会大大提高其使用寿命及降低制作成本。本文采用负压铸

7、渗法制备耐磨复合材料，消失模收稿日期：2017-06-14作者简介：金俭明（1963-），男，研究生学历，工程师，主要从事铸造工艺、铸造工艺装备等工作。202017年第4期铸造工程锆刚玉颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备及其性能研究金俭明FoundryEngineering泡沫选用最常见的聚苯乙烯材料，使用电热阻丝渗提供动力，使两者结合更为致密，也避免了形将泡沫板材切割出试样、横浇道、直浇道和内浇成气孔等铸造缺陷。浇注完成后释放真空，取出道，其中试样尺寸为30×15×10mm。锆刚玉陶铸件。瓷颗粒经过粗化、敏化和活化后进行施镀，然后1.2试验

8、结果分别将20目的镀镍与不镀镍陶瓷颗粒涂覆在泡沫图1（a）、图1（b）分别为F20未镀镍陶瓷试样表面，每个泡沫试样上涂覆10g陶瓷颗粒，颗粒与高铬铸铁复合试样、F20镀镍陶瓷颗粒