納米陶瓷顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵鑄滲層的組織分析.pdf

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1、Sep.2013鑄造VOI.62NO.9FOUNDRY納米陶瓷顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵鑄滲層的組織分析張銀娣,楊玉江,謝敬佩,邵星海,路王珂,王文焱,王愛琴(1.河南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,河南洛陽471003;2.安陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,河南安陽455000)摘要:通過砂型鑄滲工藝,在中碳鋼ZG270.500表面制備出納米陶瓷顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵鑄滲層,滲層與母材之間呈良好的冶金結(jié)合。結(jié)果表明:由鑄滲層到母材,組織按以下順序依次變化,高鉻白口鑄鐵組織一過渡區(qū)魏氏組織一中碳鋼鑄態(tài)組織,鑄滲層中碳化物周圍發(fā)現(xiàn)有馬氏體組織;加入納米顆粒后,高鉻鑄鐵組織晶

2、粒得到細(xì)化,碳化物由緊湊網(wǎng)狀分布向不連續(xù)的獨(dú)立分布轉(zhuǎn)變,基體的硬度得到提高;透射電鏡結(jié)果表明,納米顆粒作為第二相粒子彌散分布于奧氏體基體中,起到細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用。關(guān)鍵詞:高鉻鑄鐵;鑄滲層;納米陶瓷顆粒;微觀組織中圖分類號:TB33l文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—4977(2013)09—0831—05InvestigationonWearResistanceofHigh—CrCastIronCompositeLayerStrengthenedbyNanometerCeramicPowdersZHANGYin—di,YANGYu-j

3、iang2,XIEJing—pei,SHAOXing—hai,LUWang—ke,WANGWen—yan,WANGAi—qin(1.CollegeofMaterialScience,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,Henan,China;2.AnyangBureanofQualityandTechnicalSupervision,Anyang455000,Henan,China)Abstract:Withthehelpofsandmouldcastingtechniqu

4、e,thehigh.CrwhitecastironcompositelayerstrengthenedbynanometerceramicparticleswasformedOilthesurfaceoftheZ(70—500.Fromthecastinfiltratelayertothebasemetal,agoodmetallurgicalbondwasfoundbetweentwolayers,andorganizationswereobservedinthefollowingorder:high—Crwhitecastiron—}W

5、idmanstattenstructure---~mediumcarbonstee1.martensitewasfoundaroundcarbideinthelayer.Afternano.powderwasadded,theas—castmicrostructurewasobviouslyrefined,andreticularstructurecarbidecouldbeinhibitedoreliminatedeffectively.TEMresultsshowthatthenanometerparticleweredistribut

6、edinthematrixdispersedlyassecondphase,andplayedtheroleinfine—grainedanddispersionstrengthening.Keywords:high—Crcastiron;castinfiltratelayer;nanometerceramicparticles;microstructure納米陶瓷顆粒具有較高的硬度,加入到材料中能的強(qiáng)化。文章還對鑄滲層與母材結(jié)合界面附近的組織夠起到顯著的彌散強(qiáng)化效果,有很好的應(yīng)用前景】。進(jìn)行了探討。納米顆粒增強(qiáng)鋼鐵基材料的研究在國內(nèi)尚在起

7、步階段。1試驗(yàn)方法納米顆粒具有高的表面能,可實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)致密化,但燒結(jié)容易導(dǎo)致納米顆粒的團(tuán)聚和長大。而鑄滲工藝1.1試樣的制備是鑄造技術(shù)與冶金強(qiáng)化技術(shù)的統(tǒng)一結(jié)合,可以看作一試驗(yàn)用納米陶瓷粉末為合肥開爾納米有限公司生個(gè)較短的燒結(jié)過程。因此將改性納米陶瓷顆粒加入到產(chǎn),粒徑為30~60nm,并經(jīng)表面改性處理,圖l是納米鑄滲層中既能充分利用納米顆粒的特性,又能有效地TiN和納米TiC顆粒的TEM像。待滲合金粉末材料為自抑制納米晶粒的團(tuán)聚現(xiàn)象,具有重要的研究意義。制的高碳鉻鐵粉,粒度為100目,主要由C、Cr、Fe和在文獻(xiàn)Ⅲ的研究中發(fā)現(xiàn),納米TiN能

8、夠改善碳化Ni四種元素組成【。物的分布形態(tài)并以納米顆粒形式分散于基體或界面處。將不同含量的納米陶瓷粉末、4%的酚醛樹脂、4%本研究選擇改性納米TiN、納米TiC、納米SiC為增強(qiáng)

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