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硬质合金增强铁基耐磨复合材料能同时拥有高的耐磨性和强韧性,可以大幅度提高零部件的使用寿命。本文以WC-Co硬质合金棒为增强体,奥贝球铁为基体,采用真空消失模铸造工艺开发了柱状碳化钨表面增强耐磨复合材料,并对其基体与增强体界面微观组织和磨粒磨损性能进行了系统研究。基体的化学成分设定为C3.6%,Si2.5%,Mn0.3%,Cu0.7%,Ni1.2%,Mo0.3%,采用75硅铁进行孕育处理,稀土镁合金球化剂进行球化处理,制备出球铁,利用等温淬火制备出奥贝球铁。增强体的化学成分为WC92%,Co8%。利用XRD及SEM/EDS等分析手段研究了复合材料界面的物相组成和元素的扩散情况,并测试了复合材料的显微硬度。利用SUGA型磨粒磨损试验机研究了复合材料的磨粒磨损性能,观察磨损表面形貌,定性分析磨损表面并分析了磨损机理。通过对界面微观形貌的分析发现,由于碳化钨表层的熔解和W、Fe、C、Co等元素的互扩散,硬质合金与奥贝球铁界面出现了厚度约为370μm的过渡层,形成了良好的冶金结合。磨粒磨损试验结果表明,制备出的奥贝球铁基复合材料的耐磨性是球铁基复合材料的1.4倍,基体奥贝球铁的2倍,基体球铁的3倍。这是因为首先高硬度、高耐磨性的增强体与强韧性的奥贝球铁结合良好,使得复合材料在磨损过程中,增强体碳化钨保护基体不被磨损,基体又牢固的支撑着碳化钨,从而保证其优异的耐磨性。其次,从球铁到奥贝球铁,基体对材料耐磨性的贡献率为50.3%。从球铁到球铁基复合材料,增强体的贡献率为58.4%。从奥贝球铁到奥贝球铁基复合材料,增强体的贡献率为59.5%(与球铁到球铁基复合材料,增强体的贡献率相近)。从最初的球铁到奥贝球铁基复合材料,基体与WC共同的贡献率为79.9%,可见奥贝球铁基复合材料抗磨损性能最好。实验结果最终表明,所开发的新型柱状碳化钨表面增强耐磨复合材料中高硬度、高耐磨性的增强体保护基体不被磨损,同时基体又有效支撑着增强体,在二者相互协同作用下抵抗磨损,可满足一些较为复杂的磨损工况,如果该复合材料能够应用到如鄂板,衬板及挖掘机斗齿等工况环境,就极具实际应用意义。