不銹鋼纖維增強鐵基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、金屬基復(fù)合材料的制備方法和性能研究雖取得了不少進展，但材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性并不突出。本文從環(huán)境效應(yīng)考慮，在保持金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)基本不變的前提下，使組元單一化，利用鋼纖維與鐵粉共混設(shè)計Fe-Fe復(fù)合材料，在達(dá)到較高的綜合機械性能的同時，也易于循環(huán)再生。 本文用粉末冶金工藝制備了以316L纖維作為增強體，鐵和不銹鋼分別作為基體的復(fù)合材料。利用正交實驗設(shè)計方法，探討了工藝參數(shù)對鐵基復(fù)合材料組織和性能的影響。以密度、硬度、抗拉強度、磨

2、損量、摩擦系數(shù)為性能指標(biāo)，探索出較優(yōu)的工藝。研究了纖維含量、壓制壓力、燒結(jié)溫度對復(fù)合材料的顯微組織、密度、力學(xué)性能及磨損性能的影響，并探討了其摩擦磨損機理。 實驗結(jié)果表明：纖維含量在3％-5％、壓制壓力在500MPa-700MPa、燒結(jié)溫度在1000℃-1200℃時復(fù)合材料的性能較好。經(jīng)正交實驗分析獲得不銹鋼纖維增強純鐵復(fù)合材料的最佳工藝參數(shù)為：不銹鋼纖維含量為5％、初壓壓力700MPa、燒結(jié)溫度1000℃。不銹鋼纖維增強不銹鋼

3、復(fù)合材料的最佳工藝參數(shù)為：不銹鋼纖維含量為7％、初壓壓力700MPa、燒結(jié)溫度1100℃。球磨混粉處理能進一步改善復(fù)合材料的抗拉強度。 粉末冶金法制備不銹鋼纖維增強純鐵復(fù)合材料的抗拉強度、硬度和耐磨性能較高，密度在7.015-7.217g/cm3左右，硬度約在HRB60-72，纖維含量3％、壓制壓力為500MPa、1200℃燒結(jié)時，復(fù)合材料的抗拉強度可達(dá)228.63MPa高于純鐵粉35.8MPa。粉末冶金法制備不銹鋼纖維增強不銹