（Cr，Fe）7C3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性.pdf

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1、(Cr，Fe)C颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性(Cr，Fe)7C3颗粒束增强铁基复合材料的微观组织及耐磨性田景来hI1b。叶芳霞。王亮亮，钟黎声，许云华·(1．西安建筑科技大学a．冶金工程学院，b．机电工程学院耐磨材料研究所，陕西西安710055；2．西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048)[摘要]为了获得耐磨性较好且呈规律分布的碳化铬颗粒束增强铁基复合材料，采用铸渗一热处理法将纯铬丝与白口铸铁进行原位反应，制备了(Fe，Cr)，C颗粒束增强铁基复合材料。采用XRD和SEM对不同保温时间所得复

2、合材料进行物相分析和微观组织观察，同时测试了其硬度及相对耐磨性。结果表明：复合材料颗粒束内的主要物相组成为仅-Fe，-Fe和(Fe，Cr)C，，且随着保温时间的延长，(Fe，Cr)，C，颗粒束的面积逐渐增大，束内组织形态由共晶向亚共晶转变；复合材料具有高硬度和优良的耐磨性。[关键词](Fe，Cr)，C颗粒束增强铁基复合材料；铸渗-热处理；原位反应；硬度；耐磨性[中图分类号]TB331[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2013)08—0021—03O前言长大，故增强体表面无污染，与基体相容性好，界面结合强

3、度高。以合金丝、纯金属丝与灰铸铁为原材料，碳化物颗粒增强钢铁基复合材料具有高比强度、采用铸渗一热处理相结合的方法原位反应生成了冶金高比模量、耐热、耐磨等优点，是近年来新材料开发的结合的碳化物颗粒束增强铁基整体复合材料，但碳化热点。铬元素与铁的润湿性较好，制备碳化铬物颗粒束单一或无规律分布¨l2]。本工作在此基础(Cr，C，)的反应容易进行，且碳化铬耐磨性和耐蚀性上，以cr丝作cr源．4J，以白口铸铁为基体，通过消良好、显微硬度较高、高温稳定性和抗氧化性优良，因耗基体中的碳生成碳化铬，原位反应生成了呈规律阵而是铁基复合

4、材料的理想增强体。目前，多以铬合金列分布的(Fe，Cr)，C，颗粒束增强铁基复合材料以提粉末或铬合金粉芯丝材为原料，以钢或铁为基体，通高材料的强度、硬度及耐磨性；重点研究了不同保温过激光熔覆、铸渗、热喷涂和堆焊等工艺制备碳化铬时间下复合材料的微观组织、宏观硬度和相对耐磨增强钢铁基复合材料。但受工艺限制，反应过程中铬性。合金易污染、易氧化，生成的碳化铬颗粒大小不均、颗粒层厚度受限。因此，研究出新的制备工艺，以提高l试验碳化铬颗粒增强钢铁基复合材料的综合性能显得尤1．1(Cr，Fe)C颗粒束增强铁基复合材料的制备为重要。

5、当前，整体复合材料大部分集中于高铬铸(1)试材以白口铸铁为基体，纯铬丝为Cr反应铁、碳化铬颗粒弥散增强等，磨损过程中增强颗粒易源材料。白口铸铁成分(质量分数，％)：2．570C，剥落。颗粒束内组织为高致密的碳化物颗粒，在磨粒划过的瞬间对材料支撑作用突出，表现出较好的耐磨<1．030Si，<1．040Mn，<0．046P，<0．018S，余量为Fe。纯铬丝成分(质量分数，％)：0．15Fe，0．06Si，性和力学性能，目前对于束状增强整体复合材料的报0．06A1，<0．03Mn，0．03Cu，余量为cr。道较少。原位反

6、应即增强相在金属基体内形核、自发(2)原位反应在8．5mm×20．0mill白口铸铁[收稿日期]2013—03—10的横截面上切9个间距为2mm的4,1mm通孔，然后[基金项目]国家自然科学基金面上项目(50974101)；将9根4,1mm×20mm铬丝分别插入其中。将插有国家高技术研究发展计划(863计划)项目铬丝的白口铸铁用耐火纸包好放入石墨坩埚，再一起(2013AA031803)资助[通信作者]许云华(1963一)，博士，教授，主要研究方放入GSL一1400X管式电阻炉中，1200℃保温1．0h向为金属基耐磨复

7、合材料，电话：029—后降温至1180c【=，分别保温6．0，6．5，7．0，8．0h，使82202531，E-mail：xuyunhua@vip．163．corn之发生原位反应；整个过程中始终通人氩气进行保