SiC含量和粒度對(duì)SiC-Fe-3Cu-C材料組織與耐磨性能的影響研究.pdf

1、采用粉末冶金方法在1100℃、1.1MPa燒結(jié)條件下制備SiC/Fe-3Cu-C材料，研究SiC含量對(duì)材料密度、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和磨損性能的影響規(guī)律;制備SiC/Fe-3Cu-C材料和SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料，其中SiC粒度分別為6.5μ m、9.5μ m、19.5μ m和47.0μ m，對(duì)比研究SiC粒度對(duì)兩種材料密度、組織、力學(xué)性能和磨損性能的影響規(guī)律及相互關(guān)系;對(duì)SiC顆粒與鐵基體之間的界面反應(yīng)進(jìn)行分析，對(duì)SiC

2、顆粒內(nèi)部、顆粒界面以及基體等部分進(jìn)行元素分析，最后探討其摩擦磨損機(jī)理與斷裂機(jī)理。研究結(jié)果表明:
　　Fe-3Cu-C材料的基體組織為片狀珠光體，少量加入SiC后珠光體片間距變小，當(dāng)SiC顆粒的添加量為0.75wt％時(shí)材料的基體組織為珠光體+網(wǎng)狀滲碳體。隨著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。將力學(xué)性能與磨損實(shí)驗(yàn)綜合分析得出SiC/Fe-3Cu-C材料SiC的最佳添加量為0.5wt％。

3、加入2％的SiC顆粒后材料力學(xué)性能和耐磨性能均大幅降低。
　　Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的組織為珠光體+貝氏體，加入SiC顆粒后，SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的組織除了珠光體+貝氏體，還出現(xiàn)網(wǎng)狀滲碳體。當(dāng)SiC粒度為9.5μm時(shí)SiC/Fe-3Cu-C材料的耐磨性能最好并具有較好的力學(xué)性能;當(dāng)SiC粒度為19.5μm時(shí)，SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料的耐磨性能均較好且力學(xué)性能較好。這表明改善基體有助于增

4、大添加于鐵基合金中的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材料基體中的SiC顆粒分布均勻，存在未反應(yīng)的SiC顆粒，其周圍的組織仍為珠光體，無明顯界面產(chǎn)物出現(xiàn)，材料基體和SiC顆粒之間的界面結(jié)合良好。
　　對(duì)SiC/Fe-3Cu-C材料和SiC/Fe-3Cu-0.5Mo-C材料基體中的SiC顆粒進(jìn)行掃描，其中Si與C之比分別為3∶1和2∶1，表明加入Mo元素后，