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三维网络结构SiC-Fe复合材料制备及腐蚀性能研究 被引量：1
1
作者 王法涛 范兴帅 +3 位作者 龚慧民 霍福彪 范磊 程洁 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期33-39,共7页
传统钢铁材料难以满足深井开采严苛的腐蚀环境,亟需开发具有良好耐蚀性的新材料。SiC陶瓷具有优异的耐蚀性,因此探讨了以SiC为原材料的复合材料的制备及耐蚀性。以SiC、Al_(2)O_(3)、Si O_(2)为原材料采用有机泡沫浸渍法制备出三维网络... 传统钢铁材料难以满足深井开采严苛的腐蚀环境,亟需开发具有良好耐蚀性的新材料。SiC陶瓷具有优异的耐蚀性,因此探讨了以SiC为原材料的复合材料的制备及耐蚀性。以SiC、Al_(2)O_(3)、Si O_(2)为原材料采用有机泡沫浸渍法制备出三维网络结构SiC陶瓷,并采用浇铸工艺制备三维网络结构SiC-Fe复合材料,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对Si C-Fe复合材料组织结构及物相进行分析,通过电化学试验、浸泡试验对SiC-Fe复合材料的耐蚀性进行表征,并分析其耐腐蚀机制。结果表明:SiC-Fe复合材料中SiC陶瓷增强体与高铬铸铁基体之间未发生元素扩散,界面结合方式为机械结合,基体中主要物相有奥氏体和碳化物,陶瓷增强体中主要为六方结构Si C和Al_(2)O_(3);Si C陶瓷增强体的加入使高铬铸铁的腐蚀电流由4.189×10^(-3)A/cm^(2)降至3.353×10^(-3) A/cm^(2),电荷转移电阻从7309Ω·cm^(2)增大至11881Ω·cm^(2),电容值从1.994×10^(-4)F/cm^(2)降至1.974×10-5 F/cm^(2),使整体的耐蚀性得到了提高。浸泡试验表明,SiC-Fe复合材料的腐蚀主要发生在高铬铸铁基体部分,界面及SiC陶瓷增强体处不易发生腐蚀;与纯高铬铸铁材料相比,SiC-Fe复合材料点蚀产生的时间较晚且腐蚀程度相对较轻。研究成果为复合材料在煤矿深井开采装备的应用提供重要理论依据。 展开更多
关键词 三维网络结构 SIC 高铬铸铁 复合材料 腐蚀
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蜂窝构型ZTAp增强铁基复合材料磨损性能研究 被引量：1
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作者 周凤颖 杨能 +3 位作者 龚慧民 冉登林 胡纯 范磊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期40-46,共7页
作为煤矿开采中主要运煤装备,刮板输送机中板长期受到煤和矸石的磨损,造成装备损坏,降低设备使用寿命,影响煤矿开采效率。以ZTA颗粒(氧化锆增韧氧化铝颗粒,ZTAp)、铁基自熔合金粉末、高铬铸铁(HCCI)为原材料通过蜂窝预制体制备及浇铸工... 作为煤矿开采中主要运煤装备,刮板输送机中板长期受到煤和矸石的磨损,造成装备损坏,降低设备使用寿命,影响煤矿开采效率。以ZTA颗粒(氧化锆增韧氧化铝颗粒,ZTAp)、铁基自熔合金粉末、高铬铸铁(HCCI)为原材料通过蜂窝预制体制备及浇铸工艺制备出蜂窝构型ZTAp增强铁基复合材料(ZTAp-HCCI复合材料)。采用扫描电子显微镜、X射线衍生仪、差热分析以及有限元理论模拟计算方法对ZTAp-HCCI复合材料组织形成过程进行研究,通过硬度实验、划伤实验及滑动磨损实验对材料耐磨性能进行表征。结果表明:ZTAp-HCCI复合材料中HCCI与ZTAp间未发生元素扩散,二者为机械结合;基体增强相为(Fe, Cr)_(7)C_(3),在613℃时由Fe基体中固溶的C、Cr元素在晶界处形核析出。通过模拟计算表明,预制体在浇铸时为液相烧结,与HCCI形成冶金结合;通过划伤试验验证了ZTAp对于划痕的阻碍作用,同时证明HCCI对于ZTAp有良好的固定与承载作用。实验结果证明蜂窝构型ZTAp-HCCI复合材料耐磨性要远高于常用耐磨钢,其耐磨性能是铁基自熔合金的7倍。 展开更多
关键词 蜂窝构型 ZTAp 铁基复合材料 模拟计算 磨损
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