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大断面铁基梯度功能复合材料的梯度结构与性能

李秉哲  宋延沛  张恒  K.U.Kainer  
【摘要】:在卧式离心成型机上,利用正在申请专利权的独特方法,获得外径167mm,内径87mm,高67mm的WC_p/Fe-C复合结构辊环样品。WC_p/Fe-C复合材料工作表面层厚度19~23mm,主要相组成:γ-Fe、α-Fe、WC、W_2C、Fe_3W_3C-Fe_4W_2C、Cr_7C_3和Fe_3C(少量)等;外加WC_p和原位自生各种碳化物的体积分数,明显超过50 vol%。WC_p沿辊环轴向基本均衡偏聚,WC_p沿辊环径向连续梯度分布。WC_p/Fe-C复合材料工作表面层硬度HRC58-63,冲击韧性(α_k)平均值4.27J/cm~2,标准偏差0.52 J/cm~2;复合结构辊环样品芯部的冲击韧性达5J/cm~2以上,硬度HRC43-52。复合结构辊环样品为大断面铁基梯度功能复合材料结构,具有可设计性。

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