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低铬白口铸铁铸渗工艺与耐磨性能的研究

作　者: 安宁
导　师: 殷锦捷；刘忆
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 材料学
关键词: 表面复合材料 铸渗 低铬铸铁 WC颗粒 SiC颗粒 包覆 耐磨性
分类号: TB331
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 35次
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内容摘要


本文在对某水泥厂的铸铁磨球的使用寿命低原因分析,针对工况材质性能的要求,采用膏块铸渗法制备WC、SiC/低铬白口铸铁基表面复合材料。使用正交试验对工艺过程进行优化设计,研究了粘结剂的种类、浇注温度、膏块厚度、增强颗粒的含量和改性处理对铸渗质量的影响。通过对试样的宏观、微观组织及成分分析,选择最佳的工艺参数。实验结果表明:采用普通砂型铸造工艺,膏块铸渗法制备的WC、SiC /低铬白口铸铁表面复合材料,在浇注温度为1550℃,WC含量为45%,膏块厚度为2mm时,形成的渗层质量最佳,相对耐磨性最好。通过包覆处理可以提高渗层质量和相对耐磨性,相比于变质的高铬铸铁相对耐磨性可达到3.12。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-22
  1.1 选题的背景  9
  1.2 材料的磨损  9-12
    1.2.1 材料的磨损和分类  10
    1.2.2 材料的磨粒磨损  10-12
  1.3 耐磨金属材料的发展状况  12-14
    1.3.1 耐磨钢  12-13
    1.3.2 耐磨铸铁  13-14
      1.3.2.1 普通白口铸铁  13
      1.3.2.2 铬系白口铸铁  13-14
  1.4 金属基表面复合材料概述  14-16
    1.4.1 金属基表面复合材料的颗粒增强体  15
    1.4.2 金属基表面复合材料的金属基体  15-16
    1.4.3 金属基表面复合材料的制备工艺  16
  1.5 铸渗技术  16-20
    1.5.1 铸渗的定义  16-17
    1.5.2 铸渗的发展和研究现状  17-19
    1.5.3 铸渗技术存在的问题和发展方向  19-20
  1.6 课题研究的内容、意义及技术路线  20-22
    1.6.1 课题研究的内容、意义  20
    1.6.2 技术路线  20-22
2 实验材料、实验设备及实验方法  22-32
  2.1 实验材料的选择  22-26
    2.1.1 对比试样的确定  22-23
    2.1.2 基体材料的选择  23
    2.1.3 颗粒增强体的选择  23-24
    2.1.4 其它实验材料的确定  24-26
  2.2 实验主要设备  26-27
  2.3 试样的制备及检测  27-30
    2.3.1 预制膏块的制备  27
    2.3.2 浇注系统设计  27-28
    2.3.3 砂箱预热  28
    2.3.4 合金熔炼  28
    2.3.5 性能检测  28-30
      2.3.5.1 显微组织的观察  28-29
      2.3.5.2 硬度测试  29
      2.3.5.3 耐磨性实验  29-30
  2.4 试验方法  30-32
    2.4.1 试验指标  30
    2.4.2 试验方案  30-32
3 铁基表面复合材料的制备工艺研究  32-40
  3.1 粘结剂对铸渗复合层质量的影响  32-33
  3.2 正交实验  33-36
  3.3 WC 颗粒的含量对铸渗复合层质量的影响  36-37
  3.4 WC 颗粒的改性处理对铸渗复合层质量的影响  37-38
  3.5 增强颗粒对铸渗复合层质量的影响  38-39
  3.6 本章小结  39-40
4 铁基表面复合材料的组织和性能分析  40-52
  4.1 铁基表面复合材料的显微组织观察  40-48
     4.1.1 WC/低铬铸铁基表面复合材料的复合层形貌  40-45
     4.1.2 WC/低铬铸铁基表面复合材料的过渡层和基体形貌  45-46
    4.1.3 改变增强体颗粒的低铬铸铁基表面复合材料的形貌分析  46-48
  4.2 铁基表面复合材料的硬度规律  48-51
    4.2.1 洛氏硬度分布规律  48-50
    4.2.2 显微硬度分布规律  50-51
  4.3 本章小结  51-52
5 铁基表面复合材料的磨损性能研究  52-60
  5.1 铁基表面复合材料磨粒磨损  52-54
  5.2 铁基表面复合材料的干摩擦磨损  54-57
  5.3 热处理对铁基表面复合材料的影响  57-58
  5.4 本章小结  58-60
6 铸渗铁基表面复合材料的形成及机理研究  60-69
  6.1 铸渗铁基表面复合材料形成机理的研究概述  60-61
  6.2 WC/铁基表面复合材料复合层的形成概述  61
  6.3 铁基表面复合材料的铸渗机理  61-67
    6.3.1 铸渗过程的动力学分析  61-64
    6.3.2 铸渗过程的热力学分析  64-67
  6.4 本章小节  67-69
7 结论  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的学术论文  73-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料 > 金属复合材料
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