有序排列硬质合金颗粒增强铁基复合材料的研究

作者：杨建业; 谢鲲^*; 岳丽杰^*; 夏鹏成; 曹梅青; 谭云亮^*

来源：表面技术, 2023, 52(01): 132-140.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.01.014

• 有序排列
• 颗粒增强
• 金属基复合材料
• 硬质合金
• 耐磨性

目的 研究有序排列硬质合金颗粒作为增强相对高铬铸铁组织与性能的影响。方法 采用对WC-Co硬质合金颗粒进行预先排布固定的方式，结合离心铸造制备了有序排列硬质合金颗粒增强高铬铸铁复合材料。通过相组成和显微组织的演变分析复合材料的形成过程，并对摩擦磨损性能进行研究。结果 制备的复合材料实现了硬质合金颗粒在基体上的有序排列及与基体的冶金结合。存在由颗粒表层熔解区和碳化物散布区构成的梯度过渡层，硬度也呈梯度变化，有利于降低应力集中。在载荷为100 N时，复合材料的体积磨损量相较于高铬铸铁降低了57.6%；载荷为150 N时，复合材料的体积磨损量相较于高铬铸铁降低了69.2%，硬质颗粒的有序排列可减缓磨粒磨损和剥层磨损。结论 通过对增强颗粒进行有序排列，可提高复合材料性能的可设计性，抑制了过度反应，并促进梯度过渡层的形成，同时还可减少硬质颗粒的用量，改善复合材料的韧性。有序排列硬质合金颗粒可以有效提高高铬铸铁的硬度和耐磨性。

• 单位
  山东科技大学