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兵器材料科学与工程2025年第01期:Al_2O_3颗粒增强灰铸铁基复合材料的制备与组织研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙佳琪;郑顺奇;王瑈;

单位:中国兵器科学研究院宁波分院;宁波表面工程研究院有限公司;

摘要:在通过数值模拟优选液体铸浸浇注系统的基础上,采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道制备Al_2O_3颗粒增强灰铸铁基复合材料,进行了组织结构分析和力学性能测试。结果表明:采用横截面积较大的直浇道和高度较低的横浇道,充型过程中紊流较少;Al_2O_3颗粒增强灰铸铁基复合材料存在以Si、Na为主要成分的过渡区;Al、O、Si扩散形成的Na_2SiO_3等化合物和Fe扩散进入Al_2O_3颗粒,都可改善Al_2O_3颗粒润湿性,优化铸渗效果,促进Al_2O_3颗粒与灰铸铁基体的结合;过渡层的显微硬度最低为165HV~235HV,Al_2O_3颗粒的显微硬度随着与界面距离的增加而逐渐增至2 005HV~2 230HV,铁基体的显微硬度随着与界面距离的增加而增大最终稳定在230HV~294HV;Al_2O_3颗粒增强灰铸铁基复合材料的屈服强度为319.1 MPa,抗压强度为519.5 MPa。

关键词:金属基复合材料;;陶瓷颗粒增强;;液态铸渗;;界面结合

基金资助:宁波市金属材料凝固控制与精确成形重点实验室专项