采用TiH2预处理的SiC陶瓷柱阵列增强/高铬铸铁复合材料界面与耐磨性能

稀有金属材料与工程, 2014, 43(10): 2339-2343.

采用TiH2预处理的SiC陶瓷柱阵列增强/高铬铸铁复合材料界面与耐磨性能

刘桂武 ^1, , 张相召 ^2, , 王倩 ^3, , 叶志国 ^4, , 史忠旗 ^5, , 乔冠军 ^6,

1.江苏大学,江苏镇江212013;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049

2.江苏大学,江苏镇江212013

3.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049

4.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049;南昌航空大学,江西南昌330036

5.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049

6.江苏大学,江苏镇江212013;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049

基金项目: the Program for New Century Excellent Talents in University (NCET-11-0425) The National High-Tech R&D Program of China (2012AA040209) the Post Doctorial Science Foundation of China the Key Grant Project of Chinese Ministry of Education (313046)

关键词：金属基复合材料 , SiC陶瓷 , 氢化钛 , 界面 , 耐磨性能

Interface and Wear Resistance of SiC Ceramic Column Grid Array Reinforced High-Chromium Cast Iron Composite Pretreated with TiH2

Keywords： metal-base composite , SiC ceramic , TiH2 , interface , wear resistance

利用TiH2粉末膏剂涂覆和在真空下1000或1400℃保温20 min的预处理工艺对反应烧结SiC陶瓷柱进行了表面预处理,再将预处理好的SiC陶瓷柱固定在石墨板上,随后采用金属浇铸工艺制备了一种具有高度陶瓷增强体宏观均匀性、可靠性和可设计性的SiC陶瓷柱阵列增强高铬铸铁复合材料.陶瓷涂层和复合材料界面分析表明:1400℃为较优的SiC表面预处理温度,预处理后SiC表面形成一层可靠的金属性复合层.该复合层在高温浇注过程中不会被溶解,可有效抑制高铬铸铁与SiC陶瓷的界面反应,从而形成无脱层、优良的复合材料陶瓷/金属磨损界面.与该复合材料的金属基体相比,由于SiC陶瓷柱的有效添加,经表面处理后不同陶瓷含量的SiC/高铬铸铁复合材料的耐磨性能均显著提高.

参考文献

[1]	Wang, Y.H.;Zhang, X.H.;Zang, J.B.;Ge, E.B.;Zhang, J.H.;Cheng, X.Z. .Ti-coated SiC particle reinforced sintered Fe-Cu-Sn alloy[J].Surface & Coatings Technology,2011(19):4627-4631.
[2]	Tang WM.;Zheng ZX.;Ding HF.;Jin ZH. .Control of the interface reaction between silicon carbide and iron[J].Materials Chemistry and Physics,2003(1):360-365.

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