【摘 要】
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高锰钢是一种历史悠久的耐磨金属材料,在高应力的作用下,使铸件表层可以产生加工硬化,使其具有良好的抗磨能力,在实际工况条件下,当中低应力的情况下,无法有较好的加工硬化能
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高锰钢是一种历史悠久的耐磨金属材料,在高应力的作用下,使铸件表层可以产生加工硬化,使其具有良好的抗磨能力,在实际工况条件下,当中低应力的情况下,无法有较好的加工硬化能力,促使铸件的耐磨性能的下降,减短了使用寿命。为了进一步提高高锰钢的耐磨性,本文制备出一种不同空间构型尺寸的陶瓷颗粒增强高锰钢基复合材料,并对此复合材料进行性能的研究。本文研究了不同空间构型尺寸的预制体、陶瓷活性微粉以及粘结剂的添加量对复合材料的浸渗影响,在蜂窝空间结构的预制体中,其孔径/孔壁尺寸在1.71左右,最有利于金属液的浸渗,对复合材料的浸渗效果最好。当陶瓷活性微粉的添加量为2%时,其对复合材料的浸渗效果最好。水玻璃的添加量为3%5%之间,其金属液对预制体的浸渗能力最好。本文对不同空间构型尺寸的复合材料的硬度及压缩性能进行了探究,不同空间构型尺寸的复合区的硬度均大于高锰钢基体的硬度,当孔壁尺寸一定的条件下,随着其孔径尺寸的不断增大,其硬度是先减小后增大,其洛氏硬度最高可达46.88HRC。在孔径尺寸一定的条件下,随着其孔壁尺寸的不断增大,其硬度呈不断增大的趋势,其洛氏硬度最高可达46.3HRC。在不同空间构型尺寸复合材料的压缩性能方面,当孔径/孔壁比值在1.52时,复合材料的压缩性能最好,其界面的结合强度最高。而对于压缩实验的裂纹扩展,主要是由颗粒基体相互作用,共同影响的。本文对不同空间构型尺寸的复合材料的三体磨料磨损性能进行了研究,随着孔面积/磨损面的面积的比值不断增大,其复合材料的耐磨性呈降低的趋势,当比值为0.28左右时,其复合材料的耐磨性最好的,是其高锰钢的1.6倍,而对同种空间构型尺寸的复合材料进行热处理,其耐磨性为原来的1.3倍。本文对不同空间构型尺寸的复合材料的冲击磨料磨损性能进行了研究,随着孔壁的尺寸/该方向的尺寸的比值不断减小,其耐磨性是不断降低的,当孔壁的尺寸/该方向的尺寸的比值（L1/L2）为0.3时,其耐磨性最好,是其高锰钢的1.37倍。而对同种空间构型尺寸的复合材料进行热处理,其耐磨性为原来的1.21倍。
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