混杂颗粒增强Ni基复合材料的冲蚀磨损性能研究

作     者：曹洪治 陈华辉 马文星 范磊 CAO Hongzhi;CHEN Huahui;MA Wenxing;FAN Lei

作者机构：中国矿业大学(北京)人工智能学院北京100083 中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 北京新能源汽车股份有限公司北京100079 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2024年第9卷第4期

页      面：619-630页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学资金(51571210) 神华宁煤委托项目(2017-546) 

主　　题：混杂颗粒增强 金属基复合材料 耐冲蚀磨损性能 

摘      要：煤炭开采、石油化工等极端工况条件下的机械装备对部分关键零部件材料的磨损性能提出了更高要求。本研究设计制备了大尺寸氧化锆颗粒(ZTAp)承载与小尺寸碳化钨颗粒(WCp)强化基体相结合的混杂颗粒增强金属基复合材料,研究了介质、冲蚀角度、ZTAp尺寸、WCp含量对复合材料冲蚀磨损性能的影响及其机理。结果表明,适量ZTAp、WCp的添加能够显著提高复合材料的抗冲蚀磨损性能。固定体积分数的ZTA颗粒,尺寸越大,复合材料冲蚀磨损性能越好,其主要失效形式为脆性剥落和疲劳断裂。WC颗粒通过第二相增强、固溶强化以及析出强化的方式,提高了基体的硬度和耐磨性,抑制了酸性介质中腐蚀与磨损的交互作用,冲蚀过程中主要失效形式为脆性断裂剥落。