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摘要:采用粉末冶金方法在1100℃、1.1MPa烧结条件下制备SiC/Fe-3Cu-C材料,研究SiC含量对材料密度、组织结构、力学性能和磨损性能的影响规律;制备SiC/Fe-3Cu-C材料和SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料,其中SiC粒度分别为6.5μm、9.5μm、19.5μ m和47.0μm,对比研究SiC粒度对两种材料密度、组织、力学性能和磨损性能的影响规律及相互关系;对SiC颗粒与铁基体之间的界面反应进行分析,对SiC颗粒内部、颗粒界面以及基体等部分进行元素分析,最后探讨其摩擦磨损机理与断裂机理。研究结果表明:Fe-3Cu-C材料的基体组织为片状珠光体,少量加入SiC后珠光体片间距变小,当SiC颗粒的添加量为0.75wt%时材料的基体组织为珠光体+网状渗碳体。随着SiC的增多,SiC/Fe-3Cu-C材料的密度降低、孔隙度升高,硬度先升高后降低。将力学性能与磨损实验综合分析得出SiC/Fe-3Cu-C材料SiC的最佳添加量为0.5wt%。加入2%的SiC颗粒后材料力学性能和耐磨性能均大幅降低。Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的组织为珠光体+贝氏体,加入SiC颗粒后,SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的组织除了珠光体+贝氏体,还出现网状渗碳体。当SiC粒度为9.5μm时SiC/Fe-3Cu-C材料的耐磨性能最好并具有较好的力学性能;当SiC粒度为19.5μ时,SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的耐磨性能均较好且力学性能较好。这表明改善基体有助于增大添加于铁基合金中的SiC的粒度,提高材料的耐磨性。SiC/Fe-3Cu-C材料和SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料基体中的SiC颗粒分布均匀,存在未反应的SiC颗粒,其周围的组织仍为珠光体,无明显界面产物出现,材料基体和SiC颗粒之间的界面结合良好。对SiC/Fe-3Cu-C材料和SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料基体中的SiC颗粒进行扫描,其中Si与C之比分别为3:1和2:1,表明加入Mo元素后,SiC与Fe之间的界面反应程度降低。本论文图36幅,表3个参考文献65篇。