2O3@Ni/Fe復合材料;放電等離子燒結;摩擦磨損"/> 2O3表面制備了Ni鍍層,將所制得的Ni包覆Al2O3顆粒(Al2O3p@Ni)作為鐵基體的增強顆粒,采用SPS法制備了鍍鎳氧化鋁增強鐵基復合材料(Al2O3p@Ni/Fe)。通過優(yōu)化化學鍍工藝,使得Al2O3表面被Ni層均勻覆蓋。Ni鍍層呈典型的花椰菜狀結構,尺寸為1~4 μm,施鍍過程中鎳首先沉積在Al2O3表面的凹坑和孔洞中,然后逐漸長大向外擴展。Ni鍍層與Al2O3緊密結合,厚度可達100 μm。在燒結過程中,Ni鍍層不僅提高了Al2O3與鐵基體之間的潤濕性,而且促進了Al2O3與鐵基體在界面處的擴散和反應。最終,通過機械結合、擴散反應和冶金反應形成了Al2O3/NiAl2O4/(Al0.8Cr0.2)2O3/NiFe2O4/Ni/鐵基體界面,大大提高了界面結合強度。同時,對Al2O3p@Ni/Fe復合材料和無表面處理的Al2O3p/Fe復合材料進行了磨損試驗,結果表明,與Al2O3p/Fe復合材料相比,Al2O3p@Ni/Fe復合材料的磨損質量損失降低了50%,摩擦系數降低了12.5%。Al2O3p@Ni/Fe復合材料的耐磨性明顯提高。"/>
1.太原理工大學 材料科學與工程學院,山西 太原 030024;2.太原理工大學 機械與運載工程學院,山西 太原 030024;3.太原理工大學 航空航天學院,山西 太原 030024;4.賓夕法尼亞州立大學 伊利比倫德學院 機械工程系,美國 賓夕法尼亞州 16563
國家自然科學基金項目(面上項目,重點項目,重大項目)
1.College of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China;2.College of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China;3.College of Aeronautics and Astronautics, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China;4.Department of Mechanical Engineering, Penn State Erie, The Behrend College, PA 16563, USA
National Natural Science Foundation of China (51775366)
尚方靜,王文先,楊濤,劉瑞峰,周峻.鎳包覆氧化鋁增強鐵基復合材料的界面行為及其耐磨性[J].稀有金屬材料與工程,2022,51(2):422~428.[Shang Fangjing, Wang Wenxian, Yang Tao, Liu Ruifeng, Zhou Jun. Interaction Mechanism and Wear Resistance of Ni-encapsulated Al2O3 Particles Reinforced Iron Matrix Composites[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(2):422~428.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20200982