李丘林[1]2000年在《提高负压实型铸造低铬白口铸铁综合性能的研究》文中认为本文简述了国内外抗磨材料及铸造磨球生产工艺的发展及现状，剖析了采用EPC工艺生产低铬白口铸铁综合性能差的原因。在深入分析被称为21世纪铸造工艺-EPC法的技术内涵基础上，以金属凝固及成型理论为科学依据，提出了改善EPC法生产低铬白口铸铁综合性能的科学措施，研究了采用特种型料和引入微型内冷铁对低铬白口铸铁组织和性能的影响，为EPC技术在高耐磨、强韧性微球生产方面的推广及应用提供了理论依据。 采用特种型料取代常规型料，可明显改善铸件的凝固特性，细化组织，强化基体，改善低铬白口铸铁中碳化物的分布形态。与常规法生产的低铬白口铸铁相比，力学性能和耐磨性明显提高，冲击韧性提高17.8％，硬度提高HRC2～3，相对耐磨性提高了31％。 预先在EPS模中填入微型内冷铁，充型过程中微型内冷铁均匀分布于铸型中，改变金属液的结晶凝固特性，细化组织，并使部分微区内碳化物的类型发生了质的变化，更为明显的改善了EPC法低铬白口铸铁的综合性能。与常规法生产的低铬白口铸铁相比，力学性能和耐磨性明显提高，冲击韧性提高了24.5％，硬度提高了HRC4～4.5，相对耐磨性提高了35％。
刘根生, 王文才, 张志明, 刘金海, 李丘林[2]2001年在《悬浮铸造工艺对EPC铸造低铬白口铸铁性能的影响》文中指出针对常规EPC铸造生产低铬白口铸铁时综合性能较差的问题 ,采用悬浮铸造工艺将悬浮剂置于EPS模中 ,充型过程中悬浮剂均匀分布于铸型中 ,可改变金属液的结晶凝固特性 ,细化铸铁组织 ,并使部分微区内碳化物的类型发生质的变化 ,结果使低铬白口铸铁的综合性能得以显著提高。与常规方法相比 ,低铬白口铸铁的冲击韧性提高了2 4 5 % ,硬度提高了HRC4～HRC4 5 ,相对耐磨性提高了 35 %。
刘根生, 王文才, 张志明, 刘金海[3]2001年在《显微激冷对EPC铸造低铬白口铸铁综合性能的影响》文中提出采用预先在ＥＰＳ模中填入微型内冷铁，解决ＥＰＣ铸造生产低铬白口铸铁综合性能差的问题．在充型过程中微型内冷铁均匀分布于铸型中，改变了金属液的结晶凝固特性，细化组织，并使部分微区内碳化物的类型发生了质的变化．与常规方法相比，此方法得到铸铁的冲击韧性提高了 ２４．５％，硬度提高了 ４～４．５ ＨＲＣ，相对耐磨性提高了 ３５％．
朴东学, 赵铭弟[4]1999年在《抗磨白口铸铁的现状》文中指出着重论述了国内外典型抗磨铸铁牌号，典型铸件用抗磨白口铸铁、改善抗磨铸件使用性能的有关生产工艺及我国抗磨铸件急待解决的问题等，并介绍了两个技术标准。
张志明[5]2002年在《V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究》文中提出本课题以生产高质量的轧机导卫板为切入点，较系统的研究了V-EPC表面合金化及其应用技术。导卫板本体为ZG40Cr，利用正交试验法探讨粘接剂种类、合金粉颗粒度、合金膏块厚度、助熔剂种类对表面合金化效果的影响，寻求合金膏块各种工艺因素的最佳组合；在确定合金膏块工艺之后，探讨了浇注温度、负压真空度对表面合金化效果的影响；并较详细的研究了合金膏块中碳、铬、镍、钼、硼五元素对导卫板表面合金层成分、组织、性能的影响，确定了最佳的合金膏块成分。同时结合导卫板实际工况，进行了复合材料的抗激冷激热性能、高温抗氧化性能与高温组织稳定性能的研究。最后对V-EPC表面合金化过程进行了热力学与动力学分析。 试验结果表明：采用负压实型铸造(V-EPC)进行复合材料导卫板的生产有利于提高合金层表面质量。这种工艺比采用其它表面合金化方法制造的导卫板所产生的缺陷明显减少，并且合金层组织均匀。 试验研究表明：采用V-EPC铸造复合材料导卫板，最佳的合金膏块工艺组合为：粘结剂为硅酸乙酯，助熔剂为4％硼砂，合金粉粒度为100目(0.154mm)左右，合金膏块厚度为3mm左右：最佳V-EPC铸造工艺因素为：浇注温度为1550℃左右，负压真空度为0.03-0.05MPa。其合金膏块成份为含碳2.0％、含铬45％、含镍12％、含钼0.6％、含硼0.6％左右。 对V-EPC表面合金化工艺制造的表面合金化导卫板耐热性能的研究表明：表面复合导卫板具有良好的耐热性能，其高温抗氧化性能与高铬铸铁基本相当，其抗激冷激热性能为高铬铸铁的3-4倍。表面合金化导卫板具有良好的高温稳定性，在正常使用温度800℃时，基本能保持较为稳定的组织形态，此时仍能保证导卫板正常工作。到900℃时，将会有较高硬度的二次碳化物Mo_2C在奥氏体基体中析出，它不但不影响导卫板的正确使用，反而有利于导卫板在高温下保持较为良好的耐磨性。
周永欣[6]2007年在《SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究》文中研究说明磨损是机械零部件失效的主要原因，约有80％是由于磨损造成的。随着生产设备的大型化发展，对材料的耐磨性提出了更高的要求，但目前传统金属材料性能提高有限，难以满足这一要求。近几年发展起来的颗粒增强钢铁基复合材料由于既保持了金属热稳定性好、延展性好的优点，同时又具有陶瓷颗粒的耐腐蚀、抗高温氧化和耐磨损等特点而备受瞩目。本文以承受低应力严重冲蚀磨损的泥浆泵、渣浆泵等的易磨损零部件为研究背景，采用负压铸渗法制备SiC／钢基表面复合材料，研究了SiC预制体膏块的组配和负压铸渗工艺参数对SiC／钢复合质量的影响。通过对该复合材料的宏观、微观以及界面结合组织和成分的分析，进而确定了最佳的SiC颗粒／钢基表面复合的负压铸渗制备工艺。在自制的浆料射流式冲蚀磨损试验机上研究了SiC／钢基表面复合材料、Q235钢、高铬铸铁、低铬铸铁等材料的浆料冲蚀磨损性能，并对各自的冲蚀磨损机理进行了分析。采用负压铸渗工艺技术，以35钢为基体，600μm～850μm SiC粒子为增强体，2％的高纯粘土为粘结剂和2％氟化钠+2％硼酸为添加剂，通过控制浇铸温度，加以合理的负压铸渗工艺成功制备了SiC／钢基表面复合材料。SiC粒子与钢基体之间形成结合良好的表面铸渗复合层，并存在明显的复合层、过渡区和基体区。对负压铸渗过程进行了热力学、动力学分析，推导出铸渗速度和铸渗复合层厚度的表达式。确定了影响负压铸渗速度和深度的主要因素，即：SiC粒子的大小、钢液的表面张力、钢液与SiC粒子间的润湿性、钢液的静压头、铸型的真空度、钢液处于液态的时间和钢液的粘度等。理论上得出钢液浇注过程中SiC粒子一定会分解的热力学依据。提出通过改变试验条件和工艺参数，进而控制反应的动力学过程，可以延缓和阻止碳化硅分解速度。探讨了各种粘结剂、熔剂及其加入量对负压铸渗表面复合质量的影响规律，确定了SiC／钢表面复合材料的最佳制备工艺参数。提出了当铸件厚度与预制体厚度之比(λ值)在4～8时，可以获得良好的SiC／钢基表面复合材料的负压铸渗效果和表面质量。分析了铸渗表面复合层的微观组织、成分、SiC粒子与钢基体的界面结合状况。SiC／钢表面复合材料复合层组织为SiC粒子+钢基体+石墨，SiC粒子分布均匀、排列比较紧密，无聚集成团现象，界面结合状况良好，其与钢基体之间呈冶金结合，具有较高的结合强度。钢基体主要为铁素体，在一定条件下也可出现珠光体组织。SiC颗粒周围的基体显微硬度值随着与SiC颗粒中心的距离的增加而逐渐减小，SiC颗粒的加入提高了复合材料的整体硬度。由于存在过渡层，从铸渗复合层到基体有一个渐降的硬度梯度，复合层的硬度也呈梯度分布，这种渐降的硬度梯度有利于提高复合材料的冲蚀磨损抗力。通过调整SiC预制体的添加物组配，可以既保证钢液的浸渗，又防止SiC粒子的分解。SiC粒子与钢基体界面处的反应产物为氧化物和复杂的复合氧化物。界面反应层的形成改善了SiC颗粒与钢基体的结合强度，并减小由于SiC颗粒与钢基体之间弹性模量和热膨胀系数差异而引起的热应力。综合运用机械设计制造、流体力学原理及水工原理等知识，研制了一台造价低廉、操作方便可用于料浆冲蚀磨损试验的料浆冲蚀磨损试验装置。试验表明：该试验机冲蚀磨损数据重现性好，适合于耐磨材料对比选择以及料浆冲蚀磨损机理的研究。SiC／钢基表面复合材料的冲蚀磨损试验表明：低角度冲蚀磨损时，SiC／钢基表面复合材料的冲蚀磨损机理和塑性材料的冲蚀磨损机理相似，为切削和犁削，45°冲蚀角下复合材料的相对冲蚀磨损性最好，其冲蚀耐磨性为Q235钢的4.03倍；当冲蚀角在60°～90°之间时，钢基体对SiC颗粒的“支撑效应”和SiC颗粒对钢基体的“保护效应”使复合材料的磨损量随着冲蚀角的增大而降低，冲蚀磨损机理为冲击断裂和切削；850μm SiC粒子要比600μm SiC粒子增强SiC／钢基表面复合材料的冲蚀磨损性能好。随料浆中石英砂冲蚀粒子的增大，SiC／钢基表面复合材料的冲蚀磨损率也随着增大。高铬铸铁的冲蚀磨损性能随冲蚀角度的增大先增大后减小，在60时出现峰值，冲蚀磨损机理为脆性断裂和薄片剥落；低铬铸铁在冲蚀角度小于45°时表现出了良好的冲蚀耐磨性，冲蚀磨损机理为切削、犁削；Q235钢的冲蚀磨损耐磨性一般，冲蚀磨损机理为切削磨损和冲击磨损。
李祖来[7]2006年在《V-EPC铸渗制备碳化钨/铁基表面复合材料的工艺、组织、性能及界面研究》文中研究表明本文将表面合金化、表面复合同时与真空实型铸渗(V-EPC)工艺相结合，成功制备了碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料。该方法既克服了使用V-EPC铸渗法进行表面合金化或表面复合所带来的缺点(增强相硬度不高或基体不能有效支撑增强相导致制备材料的耐磨性都不能被显著提高)，又弥补了利用其它铸渗工艺进行表面合金化和裂面复合所产生的不足(铸件表面质量差、尺寸精度低、出现气孔或夹杂等缺陷、不可生产复杂件)。系统研究了复合材料组织与性能的相互关系。结果表明：(1)复合材料中碳化钨颗粒的硬度随其体积分数的增加基本保持不变，而基体的硬度呈降低趋势，但是变化不明显(HV 524-667)；(2)随碳化钨体积分数的增大，耐冲蚀磨损性能先升高后降低，碳化钨体积分数为36％的复合材料具有较好的耐冲蚀磨损性能；(3)在同一载荷下，随碳化钨体积分数的增大，耐三体磨料磨损性能先升高后降低，碳化钨颗粒体积分数为27％的复合材料有较高的耐磨性，其耐磨性为高铬铸铁标样的5.12倍；(4)复合材料耐磨性的提高是碳化钨颗粒对基体的保护和基体对碳化钨颗粒的支撑共同作用的结果，其磨损为切削／犁沟和疲劳混合磨损模式。采用差热分析法对铸渗法制备的复合材料中碳化钨颗粒与基体间的界面形成进行模拟研究，结果表明该界面为反应、扩散型界面，其形成过程为：(1)母液进入预置体将高碳铬铁熔化，碳化钨颗粒被金属液包围：(2)存在显微裂纹的碳化钨颗粒由于温度的突变被分成许多小块甚至发生溃散；(3)碳化钨颗粒开始发生溶解，而在表面凸出处将优先被熔解；(4)当系统冷却时，溶解和熔解的碳化钨将被析出。结合热力学计算，系统研究了碳化钨在基体中的溶解过程及不同基体对碳化钨颗粒溶解的影响规律，为增强体和基体间的界面控制提供了理论指导。结果表明：碳化钨颗粒在HT300基体中的溶解开始温度为1281℃左右，以分解反应2WC=W_2C+C进行，扩散和溶解相互促进。当温度降低时，碳化钨颗粒的溶解和扩散速度减小，处于过饱和状态的C和W原位生成WC和W_2C共晶析出相。而剩余的溶于基体中的碳和钨以两种形式存在于组织中：(1)含W碳化物(Fe_3W_3C-Fe_4W_2C和Fe_6W_6C)；(2)直接溶于基体之中。同时得出：基体中的Cr可促进碳化钨颗粒的溶解，而C则相反。建立了V-EPC制备表面复合材料的动力学模型，并利用母液的传质和传热对复合层的形成过程进行了讨论，结果表明：复合层的形成是母液的传质和传热协调作用的结果，随碳化钨体积分数的减小，传热对铸渗的作用增大，传质的作用减小。而采取压制预制块法预置增强颗粒时母液的传热作用较涂覆预制块法大。
参考文献：
[1]. 提高负压实型铸造低铬白口铸铁综合性能的研究[D]. 李丘林. 河北工业大学. 2000
[2]. 悬浮铸造工艺对EPC铸造低铬白口铸铁性能的影响[J]. 刘根生, 王文才, 张志明, 刘金海, 李丘林. 铸造. 2001
[3]. 显微激冷对EPC铸造低铬白口铸铁综合性能的影响[J]. 刘根生, 王文才, 张志明, 刘金海. 河北工业大学学报. 2001
[4]. 抗磨白口铸铁的现状[J]. 朴东学, 赵铭弟. 水利电力机械. 1999
[5]. V-EPC表面合金化及其在导卫板生产中应用的研究[D]. 张志明. 河北工业大学. 2002
[6]. SiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备及冲蚀磨损性能研究[D]. 周永欣. 西安建筑科技大学. 2007
[7]. V-EPC铸渗制备碳化钨/铁基表面复合材料的工艺、组织、性能及界面研究[D]. 李祖来. 昆明理工大学. 2006
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