陶瓷增强钢铁基复合材料中基体与陶瓷的选择
摘 要：陶瓷增强钢铁基复合材料广泛应用于工业生产中，基体及陶瓷的选择尤为重要。文章分析了选择高铬铸铁及高锰钢作为基体及不同陶瓷颗粒作为增强体的原因。根据钢铁与陶瓷材料之间润湿性差的问题，介绍了改善陶瓷颗粒与钢铁基体的润湿性的方法。
关键词：陶瓷增强钢铁基复合材料;高铬铸铁;高锰钢;润湿性
中图分类号：TG257 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）17-0127-02
Abstract： Ceramic reinforced iron and steel matrix composites are widely used in industrial production， and the selection of matrix and ceramics is particularly important. In this paper， the reasons for choosing high chromium cast iron and high manganese steel as matrix and different ceramic particles as reinforcements are analyzed. According to the problem of poor wettability between iron and steel and ceramic materials， the methods to improve the wettability between ceramic particles and iron and steel matrix are introduced.
Keywords： ceramic reinforced iron and steel matrix composites; high chromium cast iron; high manganese steel; wettability
1 概述
陶瓷增强钢铁基复合材料是先进复合材料的重要组成部分，主要作为高效耐磨材料应用于机械、矿山、水泥、电力、冶金、船舶、化工和煤炭等工业领域中，消耗量巨大，因此耐磨复合材料近年来逐渐成为耐磨材料领域的研究热点[1]。但是，钢铁液与陶瓷的润湿性差，所以制备陶瓷/钢铁复合材料相当困难;同时陶瓷/钢铁界面基本为机械结合，结合强度低，复合材料力学性能低，导致该复合材料在抗磨损服役过程中，可靠性和耐磨性较差。因此陶瓷增强钢铁基复合材料基体与陶瓷的选择尤为关键，同时改善钢铁液与陶瓷的润湿性也格外重要。
2 钢铁基体与陶瓷的选择
2.1 钢铁基体的选择
（1）高铬铸铁
高铬铸铁中碳化物类型主要有三种，分别为（Fe，Cr）23C6、（Fe，Cr）7C3和（Fe，Cr）3C。M7C3的晶体硬度为1200-1800 HV，高于M3C（840-1100 HV）及M23C6（1000-1100 HV）。由于高铬耐磨铸铁中铬元素含量以及铬碳比较高，所以碳化物是以（Fe，Cr）7C3为主要形式存在的...
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