SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁双连续相复合材料的气固两相流冲蚀性能
来源期刊：材料研究学报2020年第5期
论文作者：万伟 曹小明 张劲松
文章页码：361 - 367
关键词：复合材料;气固两相流;冲蚀磨损;SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁;
摘 要：将SiC泡沫陶瓷氧化后用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁（DI）双连续相复合材料(SiCfoam/DI)。使用气固两相流冲蚀磨损试验机对比研究了冲蚀时间（t）、粒子速度（ν）和冲蚀角度（α）对SiC颗粒/球墨铸铁复合材料（SiCp/DI）、SiCfoam/DI复合材料和DI冲蚀性能的影响,并分析了冲蚀机理。结果表明:随着冲蚀时间的增加三种材料的冲蚀速率逐渐减小并趋于稳定;随着粒子冲击速度的提高DI的冲蚀速率逐渐增加,冲蚀速率与ν2.95成正比;在冲击速度小于87.5 m/s时SiCp/DI和SiCfoam/DI复合材料的冲蚀速率相近,冲击速度大于87.5 m/s时SiCp/DI复合材料的冲蚀速率明显地比SiCfoam/DI复合材料的高。随着冲蚀角度的增大DI呈现出脆性材料的冲蚀特征,SiCp/DI和SiCfoam/DI表现出典型的塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀速率对应的冲蚀角为45°。低角度时DI的冲蚀机理为微切削,高角度时为冲蚀坑和微裂纹。用高速粒子冲击时,由于SiC泡沫陶瓷的整体增强作用和阴影保护效应,SiCfoam/DI比SiCP/DI和DI具有更高的抗冲蚀磨损性能。
万伟1,2，曹小明1，张劲松1
1. 中国科学院金属研究所2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院
摘 要：将SiC泡沫陶瓷氧化后用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁（DI）双连续相复合材料(SiCfoam/DI)。使用气固两相流冲蚀磨损试验机对比研究了冲蚀时间（t）、粒子速度（ν）和冲蚀角度（α）对SiC颗粒/球墨铸铁复合材料（SiCp/DI）、SiCfoam/DI复合材料和DI冲蚀性能的影响,并分析了冲蚀机理。结果表明:随着冲蚀时间的增加三种材料的冲蚀速率逐渐减小并趋于稳定;随着粒子冲击速度的提高DI的冲蚀速率逐渐增加,冲蚀速率与ν2.95成正比;在冲击速度小于87.5 m/s时SiCp/DI和SiCfoam/DI复合材料的冲蚀速率相近,冲击速度大于87.5 m/s时SiCp/DI复合材料的冲蚀速率明显地比SiCfoam/DI复合材料的高。随着冲蚀角度的增大DI呈现出脆性材料的冲蚀特征,SiCp/DI和SiCfoam/DI表现出典型的塑性材料的冲蚀特征,最大冲蚀速率对应的冲蚀角为45°。低角度时DI的冲蚀机理为微切削,高角度时为冲蚀坑和微裂纹。用高速粒子冲击时,由于SiC泡沫陶瓷的整体增强作用和阴影保护效应,SiCfoam/DI比SiCP/DI和DI具有更高的抗冲蚀磨损性能。
关键词：复合材料;气固两相流;冲蚀磨损;SiC泡沫陶瓷/球墨铸铁;
