《2Cr33Ni48Mo10Fe10WC复合材料的组织与性能研究毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2Cr33Ni48Mo10Fe10WC复合材料的组织与性能研究毕业论文.doc（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的组织与性能研究 摘要本论文通过实验研究以Cr、Ni、Mo、Fe为主要合金成分，添加少量的WC，采用感应加热烧结技术合成制备2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC高温合金复合材料。通过改变不同合金元素体积百分比来进行研究，而本实验主要考查合金元素Cr含量的不同对其力学性能以及微观结构的影响。并制备3组掺杂不同Cr含量的金属基复合材料，通过光学显微镜、X射线衍射实验和显微硬度测试实验，对比研究合金元素Cr不同掺杂量对硬质合金的硬度、弯曲强度、抗高温氧化性、耐腐蚀性等性能的影响。关键词 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料；Cr体积分
2、数；感应加热烧结技术；性能； RESEARCH ON MICROSTRUCTURE ANDPROPERTIES OF 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC COMPOSITES Abstract: This experimental study show that we can use Cr, Ni, Mo, Fe as the mainly alloy elements adding a small amount of WC, furthermore we use induction heating sintering technology synthetic to prepare 2C
3、r33Ni48Mo10Fe10/WC composite materials. Through changing different volume percent of alloy elements, and the experiment mainly examines influence of different mechanical properties and microstructure in the alloy elements of different content of Cr . And we prepare three groups metal matrix composit
4、es of doping different content of Cr through the optical microscope, X-ray diffraction and micro-hardness testing experiment. Then we study comparatively the change of hard alloy of hardness, bending strength, high temperature resisting oxidizing, corrosion resistance, such as performance impact, wh
5、ich results from different alloy elements Cr doping in composites. Key words: 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC composite materials; Induction heating sintering technology; Performance; 目 录摘要Abstract 1 引言11.1 课题背景及研究现状11.2 复合材料的发展趋势11.2.1金属基复合材料的现状11.3高温合金的发展现状21.3.1高温合金的特性21.3.2国外高温合金的研究现状21.3.3国内高温合金的研究现状31.4本
6、课题的研究目的及意义32 材料的制备及试验方法42.1 研究总路线设计42.2 实验原材料及成分设计52.2.1 实验用原材料52.2.2材料的成分的设计52.3实验过程62.3.1实验流程图62.3.2实验过程63 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的组织与性能测试及分析63.1金相显微组织观察73.1.1实验过程73.1.2金相显微镜观测图及分析73.2显微维氏硬度测试分析93.2.1试验数据的收集93.2.2 实验结果分析94 结论与展望94.1 实验结论94.2 实验展望9致谢11参考文献1 引言由于近些年来，材料在机械工业、航天航空事业、能源及其他高科技领域的应用发展迅
7、猛，我国近几年在材料领域的研究与发展如雨后春笋，学科的设定与研究的目的意义逐渐结合，科研实践性逐渐增强，在科研领域不仅仅研究基础制造业所需的结构材料，现在更多的是开发新型的材料，进行多种材料的功能项复合，形成新型高适用性材料。此次选择的课题就是与工业生产实践相关的滑块机体材料性能的改变状况，将研究为了实现较高强度、优越的耐高温性能、较低导热能力的陶瓷/金属复合的新型滑块材料，选择其中一个视角：研究其金属基体合金元素的掺杂情况，掺杂含量的多少对复合材料有什么样的影响。这个课题开启了本次的实验。1.1 课题背景及研究现状随着现代机械、电子、化工、国防等工业的发展及航天、信息、能源、激光、自动化等高
8、科技进步，对材料性能的要求越来越高。除了要求材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐疲劳等性能外，还对材料的耐磨性、尺寸稳定性、减震性、无磁性、绝缘性等提供特殊要求，甚至有些还要求材料具有某些相互矛盾的的性能。随之“复合”已经成为改善材料的一种手段，新型复合材料的研制和应用发展日益壮大。并且金属基复合材料是以陶瓷为增强材料，金属为基体材料而制备的，由于具有较高的比强度、比刚度等优异性能，近几十年来在世界范围内获得了广泛的研究和应用，已发展成一类重要的材料。金属基复合材料是以陶瓷为增强材料，金属为基体材料而制备的，由于具有较高的比强度、比刚度等优异性能，近几十年来在世界范围内获得了广泛的研究和应用
9、，已发展成一类重要的材料。金属基复合材料在军事、航空、航天及民用工业等多个领域具有极大的应用潜力和广泛的应用前景1-4。1.2 复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势如下所示：1. 复合材料由宏观复合向微观复合发展，如：纤维增强复合材料、纳米复合材料、分子复合材料；2. 复合材料向多元混杂复合和超混杂复合发展，如：两种纤维的复合应用，两种基体的复合应用等；3. 复合材料由结构复合为主向结构复合与功能复合并重的方向发展，如：功能复合材料的开发与应用等；4. 复合材料由被动复合向主动复合材料发展，所谓被动就是指在外界作用下材料只能被动承受某种作用或做出某种反应。主动材料就是指具备能自诊断、自适应和自
10、修补作用材料；5. 复合材料由常规设计向仿生设计方向发展，仿生设计就是利用某种生物体的特征设计材料，仿生设计可以参照生物体的功能机制设计出新的功能材料。复合材料的创新发展，尤其是前沿科技的发展，在航天航空领域的突飞猛进的发展，航空需要的耐高温、高强度、质轻等等优越的性能。金属基复合材料能将增强剂的高强度、高模量、高熔点与金属基体的韧性、导热性能结合起来, 成为具有高比强度、高比模量、低热膨胀、耐热、耐磨、耐氧化、导电等优异综合性能的材料, 具有广阔的应用前景, 是一种正在发展的新材料。金属基复合材料的性能是本次研究的重要内容。1.2.1金属基复合材料的现状金属基复合材料当前的制备方法如下：1.
11、 粉末冶金复合法粉末冶金复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同，包括烧结成形法、烧结制坯加塑法和加工成形法等适合于分散强化型复合材料（颗粒强化或纤维强化型复合材料）的制备与成型。粉末冶金复合法的工艺主要优点是：基体金属或合金的成分可自由选择，基体金属与强化颗粒之间不易发生反应；可自由选择强化颗粒的种类、尺寸，还可多种颗粒强化；强化颗粒添加量的范围大；较容易实现颗粒均匀化。缺点是：工艺复杂，成本高；制品形状、尺寸受限制；微细强化颗粒的均匀分散困难；颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等。2. 铸造凝固成型法铸造凝固成型法是在基体金属处于熔融状态下进行复合。主要方法有搅拌铸造法、液相渗和法和共喷射沉积法
12、等。铸造凝固成型铸造复合材料具有工艺简单化、制品质量好等特点，工业应用较广泛。3. 喷射成形法喷射成形又称喷射沉积（Spray Forming），是用惰性气体将金属雾化成微小的液滴，并使之向一定方向喷射，在喷射途中与另一路由惰性气体送出的增强微细颗粒会合，共同喷射沉积在有水冷衬底的平台上，凝固成复合材料。凝固的过程比较复杂，与金属的雾化情况、沉积凝固条件或增强体的送入角有关，过早凝固不能复合，过迟的凝固则使增强体发生上浮下沉而分布不匀。这种方法的优点是工艺快速，金属大范围偏析和晶粒粗化可以得到抑制，避免复合材料发生界面反应，增强体分布均匀。缺点是出现原材料被气流带走和沉积在效应器壁上等现象而损
13、失较大，还有复合材料气孔率以及容易出现的疏松。4. 叠层复合法叠层复合法是先将不同金属板用扩散结合方法复合，然后采用离子溅射或分子束外延方法交替地将不同金属或金属与陶瓷薄层叠合在一起构成金属基复合材料。这种复合材料性能很好，但工艺复杂难以实用化。目前这种材料的应用尚不广泛，过去主要少量应用或试用于航空、航天及其它军用设备上，现在正努力向民用方向转移，特别是在汽车工业上有很好的发展前景。5. 原位生成复合法原位生成复合法也称反应合成技术，金属基复合材料的反应合成法是指借助化学反应，在一定条件下在基体金属内原位生成一种或几种热力学稳定的增强相的一种复合方法。一般这种增强相具有高硬度、高弹性模量和高
14、温强度的陶瓷颗粒，即氧化物、碳化物、氯化物、硼化物、甚至硅化物，它们往往与传统的金属材料，如Al、Mg、Ti、Fe、Cu等金属及其合金，或（NiTi、AlTi）等金属间化合物复合，从而得到具有优良性能的结构材料或功能材料。金属基复合材料的原位复合工艺基本上能克服其它工艺中常出现的一系列问题，如基体与增强体浸润不良、界面反应产生脆性、增强体分布不均匀、对微小的（亚微米和纳米级）增强体极难进行复合等。它作为一种具有突破性的新工艺方法而受到普遍的重视，其中包括直接氧化法、自蔓延法和原位共晶生长法等。1.3高温合金的发展现状1.3.1高温合金的特性高温合金是指以铁、钴、镍为基，能在600以上高温下服役
15、而研制的一类金属材料。高温合金为单一的奥氏体基体组织，拥有较高的高温强度、抗氧化和抗腐蚀性能，具有良好的组织稳定性和使用可靠性，又称热强合金和热稳定性高温合金，国外常称之为超合金(Super alloy)。高温合金按制备工艺分，可以分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金。本课题中高温合金2Cr33Ni48Mo10Fe10的制备即使用粉末冶金法制备。1.3.2国外高温合金的研究现状高温合金的发展与航空发动机的进步密切相关。从20世纪30年代后期起，英、德、美等国家就开始研究高温合金。航空发动机的发展与高温合金发展是齐头并进、密不可分的，前者是后者的主要动力，后者是前者的重要保证。占据着航空
16、发动机中温度最高，应力最复杂的位置的铸造涡轮叶片合金发展尤其是这样。40年代初，在英国由于当时Whittle喷气发动机的出现，要求比奥氏体不锈钢蠕变性能更好的板材和棒材。英国Mond公司(现称国际镍公司 )1941年生产了加入少了C和Ti的Nimonic75合金，用作短时使用的叶片材料，后来加入Al并增加Ti含量，不久发展了Nimonic80合金，并在 1942年成功地用作涡轮喷气发动机的叶片材料，这是最早发展的以Ni:(Al，Ti)强化的涡轮叶片材料。此后该公司又在合金中加入B，并调整Al、Ti含量，开发成功Nimonic80A合金，为进一步改善蠕变和持久性能，以Co替代基体中的部分Ni，发
17、展了Nimonic90合金，又加入Mo得到Nimoniel00等合金，形成Nimonie系统美国Halhwdl于1932年开发了K42B合金，并应用于制造活塞式航空发动机的增压涡轮，美国国际镍公司在1939年发展了Ni、Cr、Fe系固溶强化的Inconel600，在此合金的基础L力I入Al、Ti得到一系列以Y强化的合金，形成Inconel系列镍基合金，用以制作喷气发动机的燃烧室等。其中InconelX750是加入Al、Ti、Nb而得到广泛应用的合金。50年代初期Pratt&whitney一吃机公司，通用电器公司，特殊金属公司分别研制出WasPafoy，M52和IN系统。此外，到60年代初，由于
18、发动机工作温度提高(航空发动机涡轮温度从40年代的730提高到90年代的1677)，推重比从大约3提高到106。出现了大批合金化的高性能合金如:IN100，B1900，MAM200，IN713，MAR、MOOZ、Rene25等7。1.3.3国内高温合金的研究现状高温合金的发展有着风雨50多年历程，经过诸多位科学家的探索和创新，国内的高温合金逐渐进行系统深入的研究和试验。创新是我国高温合金发展的灵魂。虽然我国航空发动机大多为仿国外的型号，所用的材料也多是国外的牌号，而且需按国外的技术标准、国外的工艺进行生产。要将自行开发的新牌号材料用在仿制国外的发动机上则十分困难，总的来说，自主创新的空间比较小
19、。但实践证明，光靠简单的照抄和仿制是不可能研制出性能优异、质量水平高的合金材料。由于国内的设备条件和原材料情况与国外不尽相同，又没有国外有关合金生产较全面的技术资料可供参考，只能自力更生，靠自己的力量进行探索和研究，发展有我国特色的工艺和材料，如上世纪60年代我国率先在国际上开发应用了电渣熔炼工艺生产GH4037和GH4049等合金。在此，还应提到“电渣熔铸航空发动机涡轮盘坯”的创新，早在上世纪70年代，我国大型军用机涡轮机盘的制造不能立足国内，因无大型锻压装置，从而提出电渣熔铸涡轮盘，是世界创举，但因探伤问题没解决而中途下马。在热加工工艺上开发了特难变形合金的多火次直接轧制和包套直接轧制工艺
20、，解决了我国无大型挤压机条件下棒材的热加工问题;随后又发展了难变形合金的包套墩粗和包套模锻，以代替国外常用的热模锻和等温锻造工艺。最近开发的难变形合金锭自由锻开坯时的软包套技术也是一项重大创新。在仿制合金的研制和使用过程中，根据使用中出现的问题，对原合金进行了改进，如GH4133和K417G等，有许多仿制合金，经研究和创新，性能水平明显地优于原合金。根据需要，我国也自行开发了一批新合金，其中也包括一系列铁镍基合金和金属间化合物基高温材料。在系统、深入的研究基础上，也发展了一些有特色的理论与技术，指导了材料的发展和应用8。1.4本课题的研究目的及意义轧钢加热炉中的滑块目前使用的是铸造2Cr33N
21、i48Mo10Fe10高温合金，但它导热系数较高，易在钢坯表层形成“黑带”进而导致所轧制的钢板组织结构和产品性能的不均匀，影响了中厚板产品的质量。为了试图解决这一问题，需要研制开发强度较高、高温性能优越、导热能力较低同时又不显著增加综合成本的陶瓷/金属复合的新型滑块材料，并与原滑块的基底构成复合结构。研究以Cr、Ni、Mo、Fe为主要合金成分，添加少量的WC，采用感应加热烧结技术合成制备2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC高温合金复合材料。通过改变不同合金元素体积百分比，考查不同合金元素含量对其力学性能以及微观结构的影响，从而形成高温合金复合材料性能的理论基础。主要研究合金元素不同掺杂量对
22、硬质合金的硬度、弯曲强度、抗高温氧化性、耐腐蚀性等性能的影响。对于“2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的组织与性能研究”课题往往会想到很多问题，诸如：Cr、Ni、Mo、Fe以及增强体WC各自有怎样的力学性能？复合材料能否达到预期的性能复合？如何研究合金元素的掺杂量对高温复合材的影响？Cr含量的不同会影响复合材料的哪些性质发生变化？带着这些的问题进行了本次课题的研究。随着航天航空事业、现代工业的飞速发展，制造业所要求的材料的组织性能及其相关功能越来越强大，使得单一材料的性能难以满足工业的需求，从而逐渐衍生出高温合金与其他材料复合的材料，使得高温合金的优越性能（较高的高温强度、抗氧化
23、和抗腐蚀性能）和某些陶瓷（具有高温合金的劣势特性的优势陶瓷材料）进行复合，从而使原本的劣势转化成优势特性，达到了复合的目的。研究以Cr、Ni、Mo、Fe为主要合金成分，添加少量的WC，采用感应加热烧结技术合成制备2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC高温合金复合材料。通过改变不同合金元素体积百分比，考查不同合金元素含量对其力学性能以及微观组织结构的影响，从而形成高温合金复合材料性能的理论基础。主要研究合金元素不同掺杂量对复合材料的硬度、弯曲强度、抗高温氧化性、耐腐蚀性等性能的影响。2 材料的制备及试验方法2.1 研究总路线设计根据1.2.1的制备方法进行选择，结合合金元素及WC的性质，如图2
24、.3所示，以及各种方法在实验室制备的可操作性，初步选择粉末冶金复合法进行实验室制备；利用感应烧结炉进行固相烧结，在之前使用干压成型，最终材料的制备工作就完成；其次，着手所制备材料的组织性能测试及其分析，如何制定测试方案，设定哪些元素作为检测的控制变量？为解决这两个问题，在实验最初，本人设计两种方案，如下：方案一：将2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料中的四种元素Cr、Ni、Mo、Fe分别作为控制变量，每种元素分别作四组实验，设计不同的含量梯度经行对比分析。优势在于理论性的实验设计使得实验设计比较严谨，梯度明显，在所涉及的元素上有增量和减量的差别，可以实现实验数据的统计学分析，误差较
25、小。与此同时，也存在一些劣势，方案的可操作性不强，由于毕业设计试验时间有限，以及一些客观条件使得这样的多组实验操作有难度。实验列表设计如下表2.1所示：表2.1实验制备的配料设计方案一组别Cr的添加量Ni的添加量Mo的添加量Fe的添加量标准组CrNiMoFe测Cr组1/2Cr3/4Cr5/4Cr3/2CrNiMoFe测Ni组Ni1/2Ni3/4Ni5/4Ni3/2NiMoFe测Mo组MoNi1/2Mo3/4Mo5/4Mo3/2MoFe测Fe组FeNiMo1/2Fe3/4Fe5/4Fe3/2Fe方案二：鉴于实验中须测定掺杂元素含量对材料的影响，并分析四种元素的性质，得出简单易行的以下方案，将铬元
26、素的体积分数作为控制变量，只检测铬元素的掺杂含量对材料组织性能的影响，方案如下：表2.2 实验制备的配料设计方案二组别元素CrNiMoFe1#1/2CrNiMoFe正常组#CrNiMoFe2#3/2CrNiMoFe2.2 实验原材料及成分设计2.2.1 实验用原材料从本校实验室获得制备复合材料所需的各种粉末，基体粉料：Cr、Ni、Mo、Fe粉，其粒度大小分别为250目、200目、0.52m、未知；增强体WC粉末，粒度大小为250目。2.2.2材料的成分的设计实验所需合金元素的性质12如表2.3所示：表2.3 重要元素性质相特征量弹性模量EG Pa弹性模量/密度E(dv*M)显微硬度M Pa抗拉
27、强度bM PaWC7314.6210007000Cr2884.51420412Ni1972.21760333Mo3363.31920883Fe2152.7589294根据实验方案二，组分配比如表2.4：表2.4 配料设计方案小组含量名称CrNiFeMoWC1#10.012229.12466.06806.06806.1285正常#20.024429.12466.06806.06806.12852#30.036629.12466.06806.06806.12852.3实验过程2.3.1实验流程图流程：混料，压坯，烧结，成型，测试；具体如图2.5所示：按配方称料研磨混料粉料干燥二次研磨干压成型烧结表
28、面抛光取样性能检测图2.5 实验流程图2.3.2实验过程依据所设计的成分及其粉料配比，在实验室使用电子天平分别量取三组（1#、正常#、2#）粉料进行混合，分别将称好的3组粉末在研钵中分别进行研磨，即低速混料8h，再放入球磨机中进行高速研磨混料8h，使其充分地混合均匀。用WAW-1000型微机控制电液伺服万能试验机将其压成直径为35.20mm的圆片。将成型后的试样置于感应加热烧结炉中进行烧结，烧结时的升温速度为10/min ，在最高温度保温10min后，置放在空气中自然冷却。烧结后的试样经粗磨、细磨、抛光后进行性能测试。3 2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的组织与性能测试及分析通
29、过对2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的制备合成，并研究其相关性能测试的理论依据，之后进行材料性能的相关测试。以下是相关的性能测试实验，针对实验过程及结果进行本课题最直接的目的性研究，对比分析，即为铬元素Cr掺杂含量改变对复合材料本身各个方面影响，硬度、耐高温性能、抗腐蚀性能等等。3.1金相显微组织观察将进行表面抛光处理后的试样使用金相显微镜进行组织形貌观察。3.1.1实验过程试样抛光后采用4%硝酸酒精进行腐蚀后观察其表面形貌。3.1.2金相显微镜观测图及分析图3.1为掺杂元素Cr含量组1#的金相组织照片。 (a)100 (b)400 图3.1 组1#试样的金相组织照片如图3.1
30、所示，通过金相显微镜来进行试样的不同倍数下显微组织的观察，如照片(a)、(b)所示，通过整体的观察发现，组织中的白色部分是WC晶粒，经过腐蚀后晶界明显，并呈网状分布，灰色的基体上散乱的分布着不均匀的黑色质点或者黑色的云状物质；照片(b)中可以清晰看到白色的WC晶粒、基体上分布着不均匀的气孔以及其他黑色质点。图3.2为掺杂元素Cr含量正常组#的金相组织照片。 (a)100 (b)100 (c)400图3.2 掺杂元素Cr含量正常组#的金相组织图图3.2（a）（b）分别为正常组的显微组织照片，由图3.2（a）（b）可知，对比组1#中的WC晶粒，本组整体晶粒小，并且晶界明显，长大的晶体不均匀的分布在
31、网状的合金基体上；因为实验中的误差或是其他客观原因，不免存在很多疏松的气孔，在放大倍数增大到400时，由照片（c）可清晰看到，并且可以观察到WC晶粒上存在不均匀的颗粒状物，推测是磨制试样过程中所粘结的磨粒。图3.3为掺杂元素Cr含量2#组的金相组织照片。图3.3 掺杂元素Cr含量150%A的金相组织照片以上图3.3照片是用低倍的显微镜（100）观测所成的像，对比组1#、正常组#中的白色的WC晶粒更加细小，白色的WC晶粒弥散的均匀的分布在网状的基体上，致密度增大，相较1#和正常组#的观察结果，本组试样中掺杂Cr体积分数含量最大，在相同条件下，所观测到的金相组织基底黑色的物相更加明显，晶粒更加细化
32、均匀，组织缺陷不明显。从以上显微组织的观测，得出结论：随着Cr体积分数含量的增大，WC硬质颗粒的分布更加均匀，晶粒逐渐细化、缺陷变得不明显。以上3.2.1中所示三组铬元素掺杂含量不同的金相图，从其微观组织分析得到，组都有几何形状不规则的白色晶粒WC，周围有着明显的晶界，晶体分布在金属基体上，而金属基体上分布着不均匀的硬质颗粒状物质，致密度随铬元素含量增加逐渐增大,不同Cr含量的2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的致密度随Cr含量的增大而变大，晶粒逐渐变得小，弥散分布在网状的基体上。3.2显微维氏硬度测试分析3.2.1试验数据的收集金相显微组织测试后，试样进行显微维氏硬度测试，实验
33、数据如表3.4所示。表3.4硬度值与Cr元素含量的变化实验数值表Cr含量组别1#(0.5Cr)正常组Cr2#(1.5Cr)硬度值HV1214.8330.9551.92212.3292521.93219.5273531平均值215.5333298.6333534.93333.2.2 实验结果分析在实验过程中，显微维氏硬度的测试过程中，依据观察四棱锥的压痕深浅，发现：1#到正常组到2#的压痕逐渐变得浅，压痕越浅，材料越硬，硬度越高。从表3.4中可以看出，随着铬元素掺杂含量的增加,维氏硬度值也随之增大。在1#组到正常组之间，硬度值增长的幅度与正常组到2#组之间相比较偏小，其铬元素掺杂梯度不同，梯度越
34、大则硬度值变化越快，即就是铬元素的强度及其它性质对复合材料2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC硬度的影响。定性的分析，随着铬元素含量的增大，2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料的硬度增强。4 结论与展望4.1 实验结论采用粉末冶金法制备，应用感应加热烧结制备2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC的复合材料,并对掺杂不同体积分数Cr含量的小组进行了对比研究,得出以下结论:1. 采用粉末冶金法制备了具有不同Cr含量的2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料试样。 Cr的体积分数根据要求在原含量的50%左右，控制各小组的Cr含量的梯度；2. 三种不同Cr体积分数的复合材料的
35、金相显微组织照片形成对比，白色的WC晶粒的大小随Cr体积分数增大而逐渐变得细小，在合金的基底上网状分布的更加均匀，缺陷逐渐不明显；3. 三种不同Cr含量的复合材料的维氏显微硬度215.5333-534.9333MPa,随着Cr体积分数增大硬度值增大，根据对比表2.3各个合金元素的显微硬度值以及掺杂合金元素表2.4，得出复合材料的硬度大小与合金元素的掺杂量密切相关，根据实验对Cr含量的控制变量的测试，得出随着Cr体积分数增大，2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料硬度值增大。4.2 实验展望本实验中采用粉末冶金复合法制备2Cr33Ni48Mo10Fe10/WC复合材料，实验的整个制备过
36、程存在很多问题，依然需要加以修正，问题展望如下：1) 实验方案的设计须有较强的可操作性，测定合金元素的掺杂量须设计多组测试，形成梯度对比，便于进行试验分析；2) 实验过程中难免出现误差，尽量避免认为的误差；3) 为了达到实验目的，实验应进行多项性能测试，分析Cr对复合材料宏观和微观性能的影响；4) 本实验可以拓展至研究产生“黑带”的原因，并探究控制何种合金元素，可以明显减少这种缺陷的产生。 参考文献1 J.M. Kunze, C.C. Bampton. Challenges to Developing and Producing MMCs for Space Applications. JOM
37、. 2001, 53(4): 2225.2 T. Saito, T. Furuta, and T. Yamaguchi. Recent Advances in Titanium Matrix Composites. F.H. Froes and J. Storer. Eds. TMS, Warrendale, PA, 1995:3338.3 S. Browna. Metal Matrix Composites-the Next Generation. Aerospace America. 1998, 36(6):2627.4 郝斌, 段先进, 崔华, 杨滨, 张济山. 金属基复合材料的发展现状
38、及展望. 材料导报. 2005, 19(7):6468.5黄乾尧, 李汉康, 郭建亭等. 高温合金M. 北京:冶金工业出版社, 2000, 69一74.6Jose PhRD. Metal Handbook, 10th Edition M. Vol.l, Properties sand Selection. 1990:9811006.7张祖谦, 刘志中. 涡轮叶片用高温合金中的几个问题J. 国际航空, 1978(4):434.8师昌绪, 仲增墉. 中国高温合金五十年. 北京:冶金工业出版社, 2006.9IbrahimIA, MohamedFAPartieulatere inforced met
39、al matrix composites. J Mater Sei, 1991, 26:1127.10EriehDL. Metal一matrix in the P/M industry. EngTeeh, 1987, 23(1):45.11王运炎. 金相图谱M. 北京：高等教育出版社, 1994.4(2000重印).42.12李荣久. 陶瓷-金属基复合材料M. 北京：冶金工业出版社，1995.12.180.13刘雅晶, 李玉清, 谢锡善, 胡尧和, 董建新, John H.Tundermann.Ni-Cr-Mo-Fe-W合金中宏观“黑斑”缺陷特征的形成M. 材料科学与工艺. 1999.7(4):16.
