普通砂型铸造钢基表层复合材料的研制(2)

分类：推荐论文 时间：关注：(1)

从金相组织以及界面处材料洛氏硬度分布可知，复合层与基体的结合是冶金结合。

3表面复合材料界面形成机理

增强材料因其物理和化学特性均与液态金属不同，势必对材料凝固过程中的传热、传质和传动过程产生明显的影响，致使复合层的凝固过程及其组织都与基体金属有较大差异。

复合材料的铸渗层以及结合界面的形成过程，主要是ZG45钢液向高碳铬铁合金颗粒的浸渗、合金颗粒的熔化及随后与渗入钢水的混合和元素扩散及最终的凝固结晶过程，其中钢水向合金颗粒的浸渗过程是决定形成界面的关键。如图4所示，钢水浇入前，在添加剂的作用下，合金颗粒被牢牢地联结在一起；钢水浇入后，靠近钢水的添加剂迅速熔化并以液体形式存在于合金颗粒之间，对表面产生净化作用，最终形成渣液而溢出。而且高温钢液的浇入，导致复合层部分合金颗粒的熔化，致使合金元素的重组，从而由界面到铸型处形成了 Cr,C等元素的浓度剃度，如图3)。

离型壁较远的部分合金颗粒，边熔化边向ZG45钢液漂移一定距离，凝固结晶形成一定宽度的过渡区。从过渡区向外，因受合金颗粒及型壁的激冷作用，渗入钢水的温度下降、粘度增加、流动能力降低，致使合金颗粒的熔化及随后与渗入钢水的混合及元素间相互扩散的能力越来越弱，尤其是靠近型壁的合金颗粒几乎是原位熔化与钢液混合，最终形成由里到外具有较大差异的铸渗复合层组织。

4结论

4.1采用普通砂型铸造工艺，成功制备出了高铬铸铁增强ZG45钢基表层复合材料；

4.2铸渗层与钢基体之间为冶金结合；

4.3复合材料的硬度由表面至钢基体逐渐降低，结合界面起到降低应力、传递载荷的作用；

4.4复合材料结合界面的形成主要是钢水向合金颗粒的浸渗、合金颗粒的熔化及随后与渗入钢水的混合及元素扩散及最终的凝固过程。

参考文献：

[1]熊惟皓，胡镇华。金属陶瓷相界面的研究（J）材料导

[2]李斗星等。界面精细结构育界面反应产物结构（J）。金属学报，

[3]洋瑞成等。颗粒的复合材料中硬质相(WC)与钢基体的交互作用及其影响（J），金属热 处理

[4]中国机械工程学会铸造专业分会编。铸造手册(第二卷)[M]。北京：机械工业出版社

• 共2页:
• 上一页
• 1
• 2
• 下一页