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陶瓷颗粒增强扩散合金化钢复合材料的微观结构和力学性能

         
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采用传统粉末冶金工艺制备了陶瓷颗粒增强Fe‒0.5Mo‒1.75Ni‒1.5Cu‒0.7C扩散合金化钢复合材料,选用的陶瓷颗粒为SiC、TiC和TiB_(2)。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了烧结材料微观结构,并对烧结材料的硬度、强度和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,由于SiC和TiB_(2)与基体的化学相容性好,陶瓷颗粒与基体界面结合良好;由于TiC颗粒具有极高的化学稳定性,TiC颗粒与基体界面结合情况不理想。随着陶瓷相含量(质量分数)的增加,添加SiC和TiC的烧结试样相对密度降低;添加TiB_(2)的烧结试样相对密度先增加后降低,当添加TiB_(2)质量分数为0.9%时达到最大值。随着陶瓷含量增加,添加SiC和TiB_(2)烧结试样的硬度增大,当陶瓷相质量分数超过1.2%时,硬度增加缓慢;添加TiC烧结试样的硬度先增加后降低,当添加TiC质量分数为0.9%时达到最大值。随着陶瓷相含量增加,添加SiC和TiC烧结试样的强度降低,少量添加SiC对强度没有明显损害;添加TiB_(2)烧结试样的强度先增加后降低,当添加TiB_(2)质量分数为0.6%时达到最大值(971.7MPa),比基体提高了14.1%以上。添加陶瓷相对烧结钢性能的积极影响依次是TiB_(2)、SiC和TiC。

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