金屬—陶瓷復(fù)合抗磨襯板的研究與應(yīng)用.pdf

1、材料的磨損在材料的使用過(guò)程中是一種很大的能源消耗和浪費(fèi)。針對(duì)工況條件下襯板的磨損情況，經(jīng)過(guò)多次的選材和工藝比較，尤其從良好的耐磨材料高鉻鑄鐵的微觀組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上得到啟發(fā)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的金屬-陶瓷復(fù)合材料，并對(duì)其進(jìn)行了理論研究及工業(yè)試驗(yàn)。
　　通過(guò)改進(jìn)的鑲鑄法，即增強(qiáng)體陶瓷片預(yù)先固定在模具中，然后澆注金屬液的鑄造方法制成金屬-陶瓷復(fù)合材料。陶瓷片選用長(zhǎng)和寬為18mm，厚度為4mm的氧化鋁陶瓷（Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95％），金

2、屬基體選用鑄鋼。
　　通過(guò)對(duì)金屬-陶瓷復(fù)合材料力學(xué)性能的分析，探討了因?yàn)樘沾善拇嬖冢瑢?duì)鑄鋼性能的影響。通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的研究，確定陶瓷片與金屬基體的結(jié)合力可以滿足工況條件下的材料使用要求，并由進(jìn)一步的斷口形貌SEM分析，確定為韌性斷裂，在存在較大質(zhì)量物料沖擊的惡劣工況下，材料可以吸收部分能量，不易發(fā)生脆性斷裂。在金相顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，陶瓷片與金屬基體結(jié)合良好，而且陶瓷遇到溫度較高的金屬液，會(huì)產(chǎn)生很多細(xì)小的陶瓷碎片，起到了顆粒增強(qiáng)

3、的效果。
　　利用MM-200型滑動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了金屬-陶瓷復(fù)合材料的滑動(dòng)磨損性能，并與高鉻鑄鐵進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：新型金屬-陶瓷復(fù)合材料的耐磨性明顯優(yōu)于高鉻鑄鐵。借助于掃描電鏡，觀察磨損形貌，其磨損機(jī)理為應(yīng)力作用下的顯微切削磨損和鑿削磨損。
　　借助于OM、SEM、EDS、EPMA等現(xiàn)代分析手段，著重對(duì)陶瓷片與金屬基體結(jié)合處的組織和成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在金屬與陶瓷的界面部位，存在較多的缺陷。因?yàn)樘沾墒谴嘈圆牧?，液態(tài)金