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WCp/Mn13表面复合材料的制备及其冲击磨损性能高锰钢Mn13是一种传统的耐磨合金,水韧处理后的组织为单相奥氏体,具有优异的韧性,同时这种材料具有较强的形变硬化能力,在冲击载荷作用下表层能形成高硬度的硬化层,而心部仍保持高韧性,因此被广泛应用于冲击磨损工况。但是,许多耐磨件的服役工况有很大的不确定性,在外加冲击载荷较小时,Mn13形变硬化不足,经常表现出低的耐磨性而导致材料的快速磨损。国内外学者对此进行了许多改性工作,但多以牺牲材料韧性为代价。从20世纪60年代起,金属基复合材料就逐渐成为学者和企业关注与研究的热点之一,并已颚式破碎机衬板、锤式破碎机锤头上得到了广泛应用。双金属复合材料能够将合金块的高硬度和Mn13基体的高韧性结合起来,具有优异的综合性能,成为耐磨材料开发的热点。双金属铸造工艺简单,成本低廉,所以受到普遍关注,从而表现出了更好的经济性。双金属铸造的关键技术是合金块与金属基体的界面结合问题。要求界面能有效地传递载荷,调节材料内部的应力分布,阻止裂纹扩展,使复合材料获得良好的综合力学性能.1复合材料的制备1.1试验用原材料陶瓷增强相选择铸造WC颗粒(WC和W2C的共晶体),这是一种过渡族金属碳化物间隙相,显微硬度高达HV2000HV3000,几乎可完全被高温钢液润湿(润湿角θ+0℃),1250℃时在γ-Fe中的固溶度(质量分数)接近7%[6].钢基体材料为Mn13,化学成分(质量分数)为:Mn13.0%,C1.0%,Si0.8%,P、S微量,其余为Fe.1.2复合材料的制备2复合材料的界面分析复合材料中合金块与Mn13基体为冶金结合,基体能有效地支撑合金块,这将有利于复合材料表现出良好的综合性能,是复合材料理想的界面结构,有助于提高材料的抗冲击磨损性能.4结论复合材料界面结合良好,无缺陷.合金块与Mn13基体之间形成了一定厚度的扩散层,有细小的复合碳化物析出.这种界面结合将有利于复合材料表现出良好的综合性能,是复合材料理想的界面结构。