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SiCp增强Fe基复合材料,具有突出的耐磨性、高硬度、高抗蠕变性和耐高温等优点,是一种优异的耐磨、耐高温材料,有望应用于刀具、汽车、火车及其他重型机械工业领域。另外,还可用于在高温、高速、耐磨损条件下工作的结构件。本实验采用包裹工艺在SiCp表面包裹一层Cu,用来改善SiCp和Fe之间的润湿性及物理化学相容性。分别采用常压气氛烧结和电导直热真空烧结的方法制备了结构均匀、致密度高的SiCp增强Fe基复合材料。利用DTA-TG手段分析了复合材料在烧结过程中的物理和化学变化行为;利用XRD技术分析了复合材料的物相组成:利用SEM及EDS表征了复合材料的形貌及元素分布。同时对复合材料进行了密度测试、显微硬度测试和抗弯强度测试,考查了烧结温度和增强相含量及种类对复合材料性能的影响。最后,对复合材料进行了摩擦学测试,对复合材料的磨损类型及磨损机理有了初步的了解。结果表明,常压气氛烧结复合材料的温度不高于1200℃,Cu含量低于8.3wt%时,复合材料无界面反应发生;Cu含量等于于8.3wt%时,复合材料有微弱的界面反应;Cu含量高于8.3wt%时,复合材料发生严重界面反应。当烧结温度高于1200℃不含Cu的复合材料或者复合材料Cu含量不低于8.3wt%时,有严重界面反应;Cu含量低于8.3wt%时,无严重界面反应,这说明适量Cu的存在可以有效阻止界面反应,提高Fe-SiC体系稳定性。电导直热真空烧结是有效的制备SiCp增强Fe基复合材料的方法。SiC含量为0%和1%时,复合材料的相对密度、显微硬度和抗弯强度随烧结温度的提高而升高,当SiC含量为3%和5%时,随温度的升高先增加后降低,大约在950℃附近出现极大值,当SiC含量10%时,在高温975℃条件下复合材料不能烧成。复合材料的相对密度、显微硬度和抗弯强度随SiC含量的增加基本呈现先增加后减小的趋势,大约在5wt%SiC附近时达到极大值。电导直热真空热压制备SiCp增强Fe基复合材料的最佳工艺为:950℃,30MPa,5wt%SiC,在此条件下的复合材料相对密度、显微硬度及抗弯强度分别为96%、420.5Hv和646MPa。复合材料的磨损方式主要为磨粒磨损,磨损机理主要为微观犁沟和微观切削。复合材料的磨损量随着载荷的增加而增加,在重载条件下高含量SiCp复合材料的增强作用显著。