碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料离心复合工艺.pdf

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1、——复合材料种铸造及有色合金2012年第32卷第5期碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料离心复合工艺刘飞蒋业华岑启宏文志鹏蒋一(昆明理工大学材料科学与工程学院)摘要为了提高回转体零件的耐磨性能，延长其使用寿命，采用离心铸造复合工艺，以碳化钨为增强颗粒，HT200为基体，成功制备了外径为200mm，轴向长度为150miD_的碳化钨颗粒增强铁基回转体复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析方法对复合层颗粒与基体界面进行分析。结果表明，复合材料中复合层在轴向以及径向上均匀分布颗粒与基材结合良好，无团聚现象。颗粒因为粒径大小的不同而发生溶解，并与基体形成冶金结合。关

2、键词离心铸造；颗粒增强复合材料；微观组织中图分类号TB333．1文献标志码A文章编号1001—2249(2012)05—0466—03FabricationofWCParticlesReinforcedIronMatrixSurfaceCompositesbyCentrifugalCastingLiUFei，JiangYehua，CenQihong，WenZhipeng，JiangYi(FacultyofMaterialsScienceandEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology)Abstrac

3、t：InordertOimprovewear—resistantperformanceofrotarybodytoincreaseitsservicelife，WCparticlesreinforcedHT200matrixcompositeswith200mminexternaldiameterand150mminaxialdi—rectionsweresuccessfullypreparedbycentrifugalcasting．Theinterfacebetweenparticlesandthema—trixwasobservedandanalyze

4、dbyopticalmicroscopeandscanningelectronmicroscope．Theresultsshowthatthecompositelayerexhibitsuniformdistributioninbothradialandaxialdirections。wheretheparticlesbondwellwiththematrixwithoutsegregationoccurrence．Thedissolvedbehaviorcanbeob～servedinthecompositelayerasaresultofparticle

5、swithdifferentsizetoformmetallurgicalbonding．KeyWords：CentrifugalCasting，ParticlesReinforcedIronMatrixComposites，Microstructure回转体零件如磨辊、轧辊以及缸套等是机械、冶金均匀分布，为颗粒增强复合材料提供了一种产品质量和食品加工中的关键零部件，也是易损件之一，由于其好、成形效率高、工艺简单的离心复合工艺。耐磨性能的不足而大大增加了生产成本。颗粒增强金1试验材料及试验方法属基复合材料因其优异的综合性能和较高的性价比而越来越受到重视。WC

6、。／Fe—C复合材料可以使材料在试验选用灰铸铁HT200为基体材料，化学成分见满足基体强韧性的同时保证表面耐磨性，以达到降低生表1，在5Okg酸性炉衬的中频感应炉中熔炼。增强颗产成本，提高使用寿命的目的。在大多数已经产业化的粒选用40~60目(O．315～O．470mm)的铸造碳化钨颗方法中使用的最多的就是金属液在压力下进行铸渗]。粒。试验前将铸型涂挂2mm石墨涂料烘干后，将分散离心铸造是一种常用于回转体零件的特种成形方法_2]。碳化钨颗粒在200℃下严格烘干，在离心机低速下(转谢盛辉口等采用离心熔渗工艺成功制备了S／A1复合速约为400r／rain)，利用

7、自制的加入装置抛入铸型，而材料并测试了其弯曲强度。文志鹏等I4采用颗粒随流浇后紧贴型壁形成多孔预制层。将模具与预制层共同预入法离心复合工艺成功制备了WCp增强钢基回转体复热至180~200℃后，将转速提升至850r／min进行浇合材料，但复合层分布的均匀性没有得到较好解决。注，浇注温度为14401460。C，制得外径为200mm，本课题针对轧辊、磨辊等回转体易损件，通过离心轴向长度为150mm的回转体铸件，见图I。铸件表面铸造，在前期工作的基础上对铺粉工艺进行了优化设质量较好，宏观上没有裂纹、气孔等缺陷。利用线切割计，保证了所成形的复合材料中颗粒在轴向和径向

8、上的在零件上切下一块30mm×30mm×30mm的试