離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)再生復(fù)合材料輥環(huán)組織和性能的影響

 周向陽(yáng)   張?zhí)��?nbsp;  李昌林  覃靜  婁世菊  

  （中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410083）

    摘要：

利用廢舊輥環(huán)，通過重熔和轉(zhuǎn)速對(duì)再生復(fù)合材料輥環(huán)內(nèi)層的組織的影響

    再生復(fù)合材料輥環(huán)內(nèi)層組織為片狀貝氏體、短桿狀碳化物和石墨，見圖7、圖8。這是由于復(fù)合材料熔液在凝固末期，黏度較大，后來析出的少量碳化物不能象剛開始析出的碳化物那樣借助離心力作用遷移到外層而只能留在內(nèi)部。由于留存下來的碳化物呈細(xì)條塊狀存在，而碳化物又是一種較脆、硬度較高的相，會(huì)增加基體的硬度，降低韌性。



    由圖7、圖8比較可知，由于離心機(jī)轉(zhuǎn)速的作用，當(dāng)提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，有更多的WC顆粒遷移出芯部基體，這就導(dǎo)致高轉(zhuǎn)速輥環(huán)內(nèi)層的碳化物含量要明顯少于低轉(zhuǎn)速芯部基體；靠近外層的基體硬度比內(nèi)層高，其韌性比內(nèi)層低。

    結(jié)合前面輥環(huán)試樣性能分析可知，轉(zhuǎn)速為1 000 r/min的再生復(fù)合材料軋輥的組織與性能都要優(yōu)于轉(zhuǎn)速為800 r/min的再生復(fù)合材料軋輥，轉(zhuǎn)速為1 000 r/min的再生復(fù)合材料輥環(huán)的外層和內(nèi)層界面結(jié)合良好，各項(xiàng)性能均可以達(dá)到要求。

  3·結(jié)論   

    1）在轉(zhuǎn)速分別為800 r/min和1 000 r/min條件下，制備了由外層和內(nèi)層組成的再生復(fù)合結(jié)構(gòu)輥環(huán)，輥環(huán)的外層厚度達(dá)到了12~18 mm，無分層，內(nèi)部裂紋等缺陷。

    2）轉(zhuǎn)速為800 r/min時(shí)制備的再生復(fù)合材料輥環(huán)外層和內(nèi)層的沖擊韌性較好。轉(zhuǎn)速為1 000 r/min時(shí)制備的再生復(fù)合材料輥環(huán)試樣的復(fù)合層和芯部基體層的硬度較高。根據(jù)應(yīng)用要求，兩種輥環(huán)的沖擊韌性都能達(dá)到要求，并且相差不大；提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，可以相應(yīng)提高芯部基體和復(fù)合層的硬度，這樣更好延長(zhǎng)使用壽命，節(jié)約成本。

    3）從復(fù)合層的組織觀察可知，轉(zhuǎn)速為1 000 r/min的再生復(fù)合材料軋輥復(fù)合層中的WC顆粒分布更均勻，體積分?jǐn)?shù)更大，表面更為平整，復(fù)合層和基體結(jié)合良好。

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