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题名蜂窝构型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
龚慧民
冉登林
胡纯
范磊
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机构
北京工业职业技术学院
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
中国矿业大学(北京)煤矿智能化与机器人应用应急管理部重点实验室
郑州煤矿机械集团股份有限公司
清华大学摩擦学国家重点实验室
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期40-46,共7页
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基金
清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金项目(SKLTKF20B11)
大学生创新训练项目(202204078)。
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文摘
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。
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关键词
蜂窝构型
ZTAp
铁基复合材料
模拟计算
磨损
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Keywords
honeycomb configuration
ZTAp
Fe matrix composites
simulation calculation
wear
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分类号
TH117.1
[机械工程—机械设计及理论]
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