以煤矸石为渗硅剂在工业纯铜表面制备渗硅层的冲蚀磨损性能

马壮¹，陶莹¹，杨杰²，张莉³，李智超¹

1. 辽宁工程技术大学材料科学与工程学院2. 宁夏天地西北煤机有限公司3. 中国第一重型机械集团公司

摘 要：以煤矸石为渗硅剂、铝粉为还原剂,采用固体粉末包埋法在850℃下保温12h对工业纯铜进行渗硅处理,获得了600μm厚的渗硅层;利用X射线衍射仪、扫描电镜等分析了渗硅层的物相组成和截面形貌,并测试了渗硅层的显微硬度和冲蚀磨损性能。结果表明:渗硅层内新生成了Cu0.83Si0.17、Cu4Si、Cu3Al和Cu9Si相,横截面组织由扩散层的亚共析体α+（α+γ）相、过渡层的α相和纯铜基体呈梯度组成;渗硅层的最高显微硬度相对纯铜基体提高了3.74倍;当冲蚀介质的水砂比为50∶16⁵0∶40时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.65².40倍;当转速为200⁴00r·min-1时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.78².25倍;当冲蚀角为30°⁹0°时,渗硅层的冲蚀磨损性能较工业纯铜的提高了1.22².62倍。

关键词：煤矸石;渗硅;工业纯铜;冲蚀磨损性能;