【摘 要】
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采用粉末冶金法制备以H13钢为基体,Cr2C3为硬质相及CaF2为固体润滑剂的高温自润滑热锻模具材料.分别观察H13钢、H13-Cr2C3和H13-Cr2C3-CaF2共3种烧结试样表面产生的裂纹及其
【机 构】
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武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;湖北省绿色材料精密成型工程技术研究中心,湖北武汉430070
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采用粉末冶金法制备以H13钢为基体,Cr2C3为硬质相及CaF2为固体润滑剂的高温自润滑热锻模具材料.分别观察H13钢、H13-Cr2C3和H13-Cr2C3-CaF2共3种烧结试样表面产生的裂纹及其生长情况,对比分析复合材料的热疲劳性能.通过20～600℃冷热循环100和200次实验发现:在交变热应力的作用下,裂纹优先在预制裂口处呈尖端状萌生,裂纹周围出现不同程度的氧化腐蚀.烧结试样孔隙大小、氧化物团聚和冷热循环内外温差使得裂纹以网状形式扩展,预制裂口的应力集中处热疲劳裂纹萌生扩展情况更为严重.硬质相Cr2C3有助于缓解材料的氧化腐蚀,润滑相CaF2析出后与基体和硬质相发生分离,促进氧化且分布在裂纹周围.H13-Cr2C3-CaF2复合材料的热疲劳性能低于纯H13钢和H13-Cr2C3材料.
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