煤矿工业用耐磨复合材料的制备与性能研究.pdf

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1、May2016V0

2、．65NO．5铸造FOUNDRY·445·煤矿工业用耐磨复合材料的制备与性能研究谷丽东1，郭爱军1，王旭东1，鲍崇高2，侯树增3(1．神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西神木719315；2．西安交通大学金属材料国家重点实验室，陕西西安710049；3．四川工业大学材料科学与工程学院，四川自贡643000)摘要：针对采用整层复合的陶瓷增强铁基表层复合材料存在的复合层易开裂、剥落的问题，提出采用局域化增强结构的设计方案，制备了钴基硬质合金局域化增强高铬铸铁铁基表层复合材料，并对复合材料的组织、界面、磨损性能和磨损机理

3、进行了研究。结果表明：该复合材料具有增韧效果较好，裂纹不易扩展，增强区域分布均匀等优点；钴基硬质合金／高铬铸铁复合材料相对耐磨性是基体材料的8．24倍，具有优异的耐磨性。随着磨损阶段的进行，复合材料的磨损率下降更为明显，反映了高硬度硬质合金在磨损后期充分发挥了抗磨作用。磨粒磨损过程中，复合材料组织中硬质合金增强区域凸出于高铬铸铁基体，且其间具有良好的冶金结合界面，因此增强体保护基体材料和基体材料支撑增强体的协同效应使复合材料具有了优越的耐磨性。关键词：铁基复合材料；碳化钨陶瓷；材料制备；界面特性；磨损机理中图分类号：TGl74．1文

4、献标识码：A文章编号：1001—4977(2016)05—0445—05PreparationandStudyOnWearResistantPropertiesofCompositeMaterialsforCoal

5、ndustryProductionGULi-don91，GUOAi．junl，WANGXu-don91，BAOChong—ga02，HOUShu-zen93(1．ShenhuaShendongCoalGroupCo．，Ltd．，Shenmu719315，Shaanxi，China；2．StateKeyLaboratory

6、ofMetalMaterialStrength，Xi’allJiaotongUniversity，Xi’an710049，Shaanxi，China；3．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SichuanIIldustrialUniversity，Zigong643000，Sichuan，China)Abs嗽：Mostofthestructureoftheceramicsreinforeedironmatrixsurfacecompositesmostlyadoptthewholelayer

7、compositestructure．whichiSeasytocrackandpeeloff．Sotheschemeoflocalizationreinfolreedstructurewasputforward,andcobaltbasehardalloyreinforeedhighchromiumcastironmatrixsurfacecompositeswereprepared．Thecompositestructure，interfaceproperties，wearresistantpropertiesandwearfa

8、iluremechanismofcompositewerestudied．Theresultsshowthatthecompositeshavetheexcellencessuchasbeaertougheningeffect,poorcrackexpanding,uniformdistributionofreinforcedregion．TherelativewearresistanceofCobasedhardalloyreinforcedhighchromiumcastironiS8．24timesthatofthematri

9、xmaterial，whichhasexcellentweal"resistance．Withthewearstage，thewearrateofthecompositesdecreasedmoreobviously,whichreflectsthehighhardnessofthehardalloyinthelaterwearstagetofullplaytheantiwearrole．Intheprocessofabrasiveweal'，duetothecementedcarbideasthebulgeofthehighchr

10、omiumcastironmatrixandthegoodmetallurgicalbondingoftheinterface，thesynergisticeffectsofthereinforcementprotectionfort