Ni-SiC復合粉體增強Fe基復合材料的制備與力學性能研究.pdf

1、碳化硅顆粒具有耐磨、耐腐蝕、高強度、高硬度以及成本低廉等優(yōu)點，是較為理想的增強材料，若將碳化硅顆粒與具有良好韌性和可加工性的鐵進行復合，可以產(chǎn)生一種低成本、高耐磨的復合材料。
　　本實驗以六水合氯化鎳(NiCl2·6H2O)為鎳源，水合肼(N2H4·H2O)為還原劑，采用原位化學沉淀法制得包裹均勻的Ni/SiC復合粉體。然后使用真空熱壓燒結法制備結構均勻、致密度高的SiC(Ni)/Fe基復合材料。借助掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜

2、儀(EDS)、X射線衍射儀（XRD）、傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、綜合熱分析儀(TG-DTA)等測試表征手段，研究了復合粉體和復合材料的物相組成和顯微結構。通過測試復合材料的密度、維氏硬度、抗彎強度、力-位移曲線等研究了燒結溫度、燒結壓力、燒結時間對SiC(Ni)/Fe基復合材料性能的影響。通過研究不同SiC含量對SiC/Fe復合材料、SiC(Ni)/Fe復合材料的力學性能和組織結構的影響，探討了SiC/Fe和SiC(Ni)/Fe復

3、合材料的摩擦磨損機理、受力破壞類型和致密化機理。
　　研究結果表明:絡合反應時間為5min形成的鎳肼絡合物前驅體在50℃水浴溫度下得到的復合粉體包裹效果最佳，絡合反應時間為2h得到的鎳肼絡合物前驅體在60℃水浴溫度下得到的復合粉體包裹效果最佳。
　　通過分析燒結溫度、燒結時間和燒結壓力對SiC(Ni)/Fe復合材料各項性能的影響，確定1000℃，45min和40MPa為其最佳燒結制度，此時復合材料的體積密度為7.1564g/

4、cm3，維氏硬度為3.39GPa，抗彎強度為1120MPa，位移為0.4025mm。通過對比SiC的含量對SiC/Fe和SiC(Ni)/Fe復合材料的力學性能的影響規(guī)律，結果發(fā)現(xiàn):Ni/SiC復合粉體增強的鐵基復合材料具有更高的相對密度和力學性能。隨著SiC含量的逐漸增加，SiC(Ni)/Fe復合材料、SiC/Fe復合材料的磨損形式由粘著磨損轉變?yōu)槟チ夏p和表面疲勞磨損?？赡苁怯捎贜i包裹SiC顆粒后不僅可以促進SiC顆粒和Fe粉之間燒