碳化鈦顆粒增強(qiáng)錳白銅基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、本文采用真空燒結(jié)法以碳化鈦超細(xì)粉和白口鑄鐵為原料制備了碳化鈦增強(qiáng)顆粒(以碳和鈦的化合物為主)。通過機(jī)械破碎制備出不同尺寸的碳化鈦顆粒。利用能譜(EDAX)及X射線衍射(XRD)，分析了碳化鈦顆粒的相構(gòu)成。結(jié)果表明，所制備的碳化鈦顆粒主要由碳和鈦的化合物所構(gòu)成，碳化鈦細(xì)粉含量約為55wt％時(shí)出現(xiàn)峰值，其硬度可達(dá)72HRC，可以作為金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)顆粒。 采用真空熱壓燒結(jié)法以碳化鈦為增強(qiáng)顆粒，錳白銅為基體(Cu-Ni-Mn)，制

2、備了不同顆粒含量、不同顆粒尺寸的碳化鈦顆粒增強(qiáng)錳白銅基復(fù)合材料。運(yùn)用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDAX)、等多種分析和測試手段，較系統(tǒng)地研究了增強(qiáng)顆粒的加入對復(fù)合材料微觀組織、力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，Cu-Ni-Mn錳白銅合金和碳化鈦顆粒之間具有良好的潤濕性、較高的結(jié)合強(qiáng)度(剪切強(qiáng)度)，二者之間可以形成結(jié)合良好的界面；適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)顆粒尺寸和顆粒的加入量可以制備出致密的復(fù)合材料；對復(fù)合材料進(jìn)行時(shí)效處理，使其基體

3、得到強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。以不同粒度的SiC為磨料，在不同載荷條件下利用銷-盤磨損試驗(yàn)機(jī)測試了復(fù)合材料的二體磨料磨損性能。磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，碳化鈦顆粒增強(qiáng)錳白銅基復(fù)合材料具有較高的抗磨料磨損能力，且其耐磨性隨著碳化鈦顆粒體積分?jǐn)?shù)和尺寸的增大而提高，尤其是在低載荷、細(xì)磨料磨損條件下，復(fù)合材料表現(xiàn)出更優(yōu)越的耐磨性，與常見的高鉻鑄鐵(Cr28)相比有大幅度的提高。復(fù)合材料的磨料磨損行為主要以犁削磨損為主。碳化鈦顆粒增強(qiáng)錳白銅基