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放电等离子烧结WC/Fe复合材料摩擦磨损性能 被引量：2
1
作者 张展展 陈蕴博 +3 位作者 张洋 高克玮 左玲立 祁晔思 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2288-2295,共8页
采用放电等离子烧结技术制备了WC质量分数为40%的WC/Fe复合材料,研究了不同烧结温度条件下WC/Fe复合材料的致密度、组织、硬度及干摩擦磨损性能。利用SEM和XRD分析了不同烧结温度条件下存在的物相;采用销-盘摩擦磨损试验机(盘试样选用~8... 采用放电等离子烧结技术制备了WC质量分数为40%的WC/Fe复合材料,研究了不同烧结温度条件下WC/Fe复合材料的致密度、组织、硬度及干摩擦磨损性能。利用SEM和XRD分析了不同烧结温度条件下存在的物相;采用销-盘摩擦磨损试验机(盘试样选用~80μm的Al2O3砂纸,滑动距离约为950m)测量了马氏体耐磨钢和WC/Fe复合材料在不同载荷下相对磨损率;用SEM观察磨损形貌,确定WC/Fe复合材料的磨损机制。结果表明:烧结温度为1080℃时,WC/Fe复合材料实现完全致密,WC陶瓷颗粒均匀分布在基体中并与基体界面结合良好;随着WC/Fe复合材料完全致密化,其硬度及耐磨性能逐渐提高;WC/Fe复合材料的耐磨性能远优于马氏体耐磨钢。WC/Fe复合材料磨损机制主要为氧化磨损和磨粒磨损。在低载荷条件下,颗粒脱离基体造成氧化膜破裂,促使材料表面受损;较高载荷条件下,WC陶瓷颗粒破碎加速氧化膜破裂,加快了材料的磨损。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 wc wc/fe复合材料 微观组织 氧化磨损 磨粒磨损
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蜂窝预制体孔径对WC/Fe复合材料中W扩散均匀性的影响
2
作者 张哲轩 周再峰 +2 位作者 山泉 李祖来 张飞 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2518-2525,共8页
为探究蜂窝预制体孔径对WC/Fe复合材料中W扩散均匀性的影响,采用真空消失模铸渗(V-EPC)工艺制备不同孔径下的复合材料。检测W质量分数分布,发现预制体孔径较小或较大时W质量分数分布不均匀;而预制体孔径适中时W质量分数分布较均匀,其原... 为探究蜂窝预制体孔径对WC/Fe复合材料中W扩散均匀性的影响,采用真空消失模铸渗(V-EPC)工艺制备不同孔径下的复合材料。检测W质量分数分布,发现预制体孔径较小或较大时W质量分数分布不均匀;而预制体孔径适中时W质量分数分布较均匀,其原孔壁与原孔心处W质量分数与硬度相差最小,复合层耐磨性最高。基于扩散动力学进行模拟,表明W扩散均匀性同时受扩散距离与扩散时间的影响。预制体孔径较小时,扩散距离虽短,但其孔内熔体凝固较快,扩散时间较短,不利于W扩散;预制体孔径较大时,其孔内熔体凝固虽慢,扩散时间较长,但扩散距离增长,仍不利于W扩散;预制体孔径适中时,因兼顾扩散距离与扩散时间,利于W扩散。W扩散均匀性较差时,预制体原孔心处W质量分数较小,硬度也较低,一定范围内降低复合层耐磨性。 展开更多
关键词 蜂窝预制体 预制体孔径 碳化钨(wc)/fe复合材料 W扩散均匀性 耐磨性
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钨丝与灰铸铁原位反应的研究
3
作者 吴天栋 许云华 +1 位作者 牛立斌 王建斌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第8期89-91,96,共4页
对铸态和热处理态下的钨丝增强灰口铸铁基复合材料进行研究,用扫描电镜、X衍射分析、微观硬度和干式销盘磨损测试等手段对复合区微观组织结构及相组成进行观察及分析。结果表明,在1150℃时,将铸态复合试样进一步热处理,可原位合成WC颗... 对铸态和热处理态下的钨丝增强灰口铸铁基复合材料进行研究,用扫描电镜、X衍射分析、微观硬度和干式销盘磨损测试等手段对复合区微观组织结构及相组成进行观察及分析。结果表明,在1150℃时,将铸态复合试样进一步热处理,可原位合成WC颗粒增强铁基复合材料,并随着热处理时间的延长,反应继续深入;钨丝和灰口铸铁中的石墨相原位合成WC颗粒,复合区硬度较基体有显著提高;相对于铸铁标准试样,复合材料的耐磨性有很大提高。 展开更多
关键词 钨丝 原位反应 wc/灰铸铁复合材料 热处理
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基于应力强度因子评估WC_P形状对WC_P/Fe复合材料热疲劳裂纹扩展行为的影响 被引量：1
4
作者 张哲轩 周再峰 +2 位作者 山泉 李祖来 蒋业华 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期408-414,共7页
应力强度因子在断裂力学中广泛应用于预测由远程载荷或残余应力引起的裂缝尖端附近应力状态。本文基于平面应力条件下应力强度因子建立WC P形状与其尖端应力之间的规律,利用有限元分析软件对含不同形状WC P的WC P/Fe复合材料的热应力进... 应力强度因子在断裂力学中广泛应用于预测由远程载荷或残余应力引起的裂缝尖端附近应力状态。本文基于平面应力条件下应力强度因子建立WC P形状与其尖端应力之间的规律,利用有限元分析软件对含不同形状WC P的WC P/Fe复合材料的热应力进行模拟仿真,研究WC P形状对WC P/Fe复合材料热疲劳裂纹扩展行为的影响。研究结果表明,WC P的形状显著影响应力强度因子,进一步影响WC P/Fe复合材料的热疲劳裂纹扩展行为。含球状和不规则状WC P的WC P/Fe复合材料的极限抗压强度分别约为460 MPa和370 MPa。含不规则状WC P的WC P/Fe复合材料因应力集中而容易产生脆性开裂现象。通过热震实验进行验证,发现实验结果与模拟仿真结果相近,说明有限元法的准确性,同时为WC P/Fe复合材料的热疲劳裂纹扩展行为研究提供科学依据和理论基础。 展开更多
关键词 wc P/fe复合材料 应力强度因子 颗粒形状 裂纹扩展 有限元法 热震
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WC_P/Fe-C复合材料的界面反应和基体合金化研究 被引量：13
5
作者 宋延沛 李秉哲 +2 位作者 张恒 王德全 谢敬佩 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期46-50,共5页
利用离心铸造成型碳化钨颗粒 (WCP)增强 Fe- C基体合金的复合结构空心圆柱体 ,采用宏观测量、X射线衍射分析和扫描电镜 (SEM)与能谱 (EDS)的微观分析 ,对 WCP/ Fe- C界面反应和基体合金化研究。结果表明 ,在转速80 0～ 1 2 0 0 r/ min... 利用离心铸造成型碳化钨颗粒 (WCP)增强 Fe- C基体合金的复合结构空心圆柱体 ,采用宏观测量、X射线衍射分析和扫描电镜 (SEM)与能谱 (EDS)的微观分析 ,对 WCP/ Fe- C界面反应和基体合金化研究。结果表明 ,在转速80 0～ 1 2 0 0 r/ min离心铸造机上获得了外径 1 67mm,内径 87mm,高 67mm的空心圆柱体 ,其表面层为 1 6～ 2 0 mm大断面 WCP/ Fe- C复合材料 ,芯部为 Fe- C基体合金。铸造碳化钨颗粒 (CTCP)的表面被高温 Fe- C基体合金熔融体部分溶解 ,甚至解体 ;原位 (in- situ)自生成细小短棒状 WC和 W2 C先共晶析出相 ;远离 CTCP,分布游离的细小颗粒状和网状 WC、W2 C、Fe3W3C- Fe4 W2 C、Cr7C3和 Fe3C碳化物。由于 CTCP部分溶解和扩散作用 ,复合结构空心圆柱体的 Fe- C合金基体被不同程度合金化。 展开更多
关键词 fe-C基体合金 wcp/fe-C复合材料 界面反应
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WC颗粒增强铁基复合材料辊环的研究 被引量：23
6
作者 宋延沛 李秉哲 +2 位作者 王文焱 谢敬佩 朱景芝 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期99-102,共4页
通过力学性能测试、机械加工试验、光镜分析、ＳＥＭ分析、能谱分析及Ｘ衍射分析，研究了外径１６５ｍｍｍ、内径８０ｍｍ、高６５ｍｍ和复合材料表层１８～２５ｍｍ的ＷＣｐ／Ｆｅ－Ｃ复合材料辊环的力学性能、微观组织、冶金反应及机... 通过力学性能测试、机械加工试验、光镜分析、ＳＥＭ分析、能谱分析及Ｘ衍射分析，研究了外径１６５ｍｍｍ、内径８０ｍｍ、高６５ｍｍ和复合材料表层１８～２５ｍｍ的ＷＣｐ／Ｆｅ－Ｃ复合材料辊环的力学性能、微观组织、冶金反应及机械加工性能。结果表明：离心铸造制备的复合材料辊环的冲击韧度ａＫ达到５～６Ｊ／ｃｍ２，复合材料表层和基体硬度分别达到６３～６５ＨＲＣ和５０－５５ＨＲＣ，复合材料层中ＷＣｐ所占体积分数约６０％，组织为Ｍ＋Ａ＋ＷＣｐ＋ＭＣ，ＷＣ颗粒表面被高温铁水局部熔解，甚至解体，原位自生成微小颗粒状ＷＣ结晶体，远离ＷＣ颗粒处析出有含Ｗ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ元素的细小复式碳化物。由于ＷＣ颗粒部分熔解、扩散，使复合材料层和基体被不同程度合金化。采用离心铸造制备的ＷＣｐ／Ｆｅ－Ｃ复合材料辊环的机械加工性能是可以接受的。 展开更多
关键词 辊环 力学性能 冶金反应 机械加工性能 轧机 碳化钨 铁基复合材料
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