铝管常用的抗磨料磨损材料

      人民对抗磨料磨损材料的要求也越来越高。传统的 铝管抗磨料磨损材料(像白口铸铁、高锰钢、高铬铸铁、陶瓷颗粒/轻金属基复合材料等)已不能满足人们因为越来越苛刻的服役条件所提出的要求。而新的 铝管抗磨料磨损颗粒强化金属基复合材料的设计是建立在新的颗粒强化相、新的基体材料合理选择基础上的本学位论文以共晶碳化钨和共晶碳化铬为颗粒强化相材料,抗磨料磨损颗粒强化金属基复合材料的研发是近年来复合材料发展的一个主要方向。

   随着现代工业社会的不断进步、发展.以铸造锰白铜铝管为基体材料,对这些材料的冶金学基础和力学性能的周密分析基础上,用真空热压法制备了颗粒分布均匀的致密的体积分数为045%共晶碳化钨(铬)/锰白铜复合材料,并通过二体磨料磨损实验,比较了新的复合材料与传统的高铬铸铁(28Cr磨损性能上的差别,并得出如下几点主要结论:一、铸造碳化钨和铸造碳化铬作为颗粒增强金属基复合材料的硬质强化相既有较高的硬度(显微硬度2000030000MPa,又有合理的强韧性(K_Ic:45MPam~0.5,理想的复合材料的颗粒强化相。

           二、用陶瓷压痕断裂力学理论,建立了铝管强化相压痕裂纹尺寸与其断裂韧性的关系,并计算出碳化物共晶体的断裂韧性。解决了本文复合材料磨料磨损模型中重要参数的获取问题。三、锰白铜合金铝管除了用淬火时效和形变时效两种常见的强化方法外,还可以经过铸态直接时效的方法进行强化(400℃～470℃,HV400以上),而且合金成分范围宽(Mn:20%35%,所研究的时间范围内没有过时效现象(96小时)这就进一步扩大了锰白铜的应用领域,使之可以作为抗磨料磨损复合材料的基体材料。四、锰白铜合金的铸态时效机理是:较长时间过程的溶质原子有序化加上晶内MnNi相的析出(铸态下时效具有较长的孕育期,孕育期主要进行溶质原子的有序化,后期以MnNi晶内析出为主,MnNi相的析出是合金铝管时效强化的主要原因)五、提出了一个新的更精确的复合材料磨损率的预测模型。

本模型除了考虑材料的硬度的因素外,还将断裂韧性K_IC,弹性模量E,强化相与基材。