316L-PSZ復(fù)合材料的制備和性能評(píng)價(jià).pdf

1、通過(guò)粉末冶金法,制備了316L不銹鋼體積含量為10％～50％五種不同成分的圓柱形316L/PSZ復(fù)合材料。為了改善生坯的壓實(shí)均勻性,提高生坯相對(duì)密度,探討了較合適的粘結(jié)劑配比和準(zhǔn)雙向壓制方法。研究了316L不銹鋼體積含量對(duì)復(fù)合材料密度、相對(duì)密度、燒結(jié)收縮率、顯微組織、洛氏硬度、顯微硬度、壓縮強(qiáng)度和斷裂韌性的影響。在MRH-3型高速環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行線摩擦磨損試驗(yàn),研究復(fù)合材料與T10鋼(HRC45)及4Cr5MoSiV熱作模具鋼(HR

2、C50)在干摩擦條件下同GCr15鋼對(duì)摩時(shí)的摩擦磨損性能,討論316L不銹鋼體積含量、對(duì)偶環(huán)轉(zhuǎn)速和磨損時(shí)間對(duì)復(fù)合材料耐磨性的影響,同時(shí)對(duì)316L/PSZ復(fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理進(jìn)行初步探索。 結(jié)果表明：隨著316L不銹鋼體積含量的增加,復(fù)合材料的密度和相對(duì)密度逐漸增大,燒結(jié)收縮率則逐漸降低,整體硬度值下降,復(fù)合材料中氧化鋯基體的顯微硬度略有下降,而彌散的316L不銹鋼顆粒的顯微硬度變化不大。在本文的研究條件下,所制備復(fù)合材料的相對(duì)

3、密度值在93.52％～96.66％之間。 除20vol％316L試樣外,隨不銹鋼體積含量的增加,復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度逐漸增大。當(dāng)316L不銹鋼含量在10％～40vol％之間,破壞形式為脆性斷裂；而當(dāng)316L顆粒含量為50vol％時(shí),復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度為765MPa,破壞形式類(lèi)似于塑性金屬剪切變形斷裂。 通過(guò)壓痕法測(cè)試復(fù)合材料的斷裂韌性,發(fā)現(xiàn)隨316L不銹鋼體積分?jǐn)?shù)的增大,復(fù)合材料的斷裂韌性有不斷提高的趨勢(shì)。在9.807N和1

4、9.614N載荷下,10％316L和20％316L的斷裂韌性值基本接近,集中在15.25～27.12MN·m-3/2,30％316L的斷裂韌性值的范圍為17.22～34.29MN·m-3/2,相對(duì)10％316L和20％316L材料的KIC值提高近20％。 當(dāng)磨損時(shí)間和對(duì)偶環(huán)轉(zhuǎn)速一定時(shí),隨著316L不銹鋼體積含量的增多,復(fù)合材料的耐磨性下降；當(dāng)316L不銹鋼體積含量和磨損時(shí)間一定時(shí),隨對(duì)偶環(huán)轉(zhuǎn)速的提高,復(fù)合材料的耐磨性下降；當(dāng)31