有序排列硬质合金颗粒增强铁基复合材料的研究

目的研究有序硬质合金颗粒作为增强体对高铬铸铁微观结构和性能的影响。方法将WC－Co硬质合金的颗粒与离心铸造相结合进行预排列和固定，制备有序的硬质合金颗粒增强高铬铸铁复合材料。通过相组成和演化分析了复合材料的形成过程，研究了复合材料的摩擦磨损性能。结果实现了硬质合金颗粒在基体上的有序排列和与基体的冶金结合。存在由颗粒表面熔化区和碳化物弥散区组成的梯度过渡层，硬度也呈梯度变化，有利于降低应力集中。当载荷为100N时，复合材料的体积磨损比高铬铸铁低57.6%。当载荷为150n时，复合材料的体积磨损比高铬铸铁低69.2%。硬质颗粒的有序排列可以减缓磨粒磨损和分层磨损。结论增强颗粒的有序排列可以提高复合材料性能的可设计性，抑制过度反应，促进梯度过渡层的形成。同时，它还可以减少硬质颗粒的数量，提高复合材料的韧性。硬质合金颗粒的有序排列可以有效提高高铬铸铁的硬度和耐磨性。