硬质合金局域化增强铁基表层复合材料的制备与磨损性能研究
摘要
针对目前陶瓷增强铁基表层复合材料大多采用整层复合的结构存在复合层易开裂、剥落的问题,提出采用局域化增强结构设计,制备了钴基硬质合金局域化增强高铬铸铁铁基表层复合材料,并对复合材料的组织、界面、磨损性能和磨损机理进行了系统研究.研究结果表明:(1)采用高硬度增强区域不连续,塑、韧性较好的韧化区域连续结构设计的陶瓷局域化增强铁基表层复合材料具有增韧效果较好,裂纹不易扩展,增强区域分布均匀等优点.(2)钴基硬质合金/高铬铸铁复合材料相对耐磨性是基体材料的8.24倍,具有优异的耐磨性.随着磨损阶段的进行,复合材料的磨损率下降更为明显,反映了高硬度硬质合金在磨损后期充分发挥了抗磨作用.(3)磨粒磨损过程中,复合材料组织中硬质合金增强区域凸出于高铬铸铁基体,且由于界面的良好冶金结合,其增强体保护基体材料和基体材料支撑增强体的协同效应是复合材料耐磨性优越的内在原因。