.972. 工程科学学报，第40卷，第8期 平均值：后者加载载荷为2940N,载荷保持时间为 发射扫描电镜观察复合材料以及高铬铸铁的磨面 10s,测量5次取平均值.在JB-50型冲击试验机上 形貌. 考察复合抗磨件的冲击性能，选取三个试样的平均 值作为测试结果，并采用配有能谱分析的日立S- 4800型扫描电镜(SEM)进行冲击断口形貌的观察 和成分分析. 干摩擦磨损实验在M-200型磨损试验机上进 行，实验原理图如图4所示.分别对ZTA/KmTB- 磨损试样 Cr26复合材料和单一KmTBCr26在室温下进行干 摩擦磨损对比实验，其中磨损试样（上试样）的尺寸 为10mm×10mm×20mm,对磨钢环（下试样）则选 对磨钢环 用尺寸为40mm(外径)×中20mm(内径)×10mm、 图4干摩擦磨损实验原理图 硬度为65HRC的Cr12模具钢.试验机转速为200 Fig.4 Schematic of the dry friction and wear tests rmin-1,实验所加载荷以及测试时间分别为300N 下磨损30min,900N下磨损10min.每种实验条件 2结果与分析 下的磨损实验重复三次，每次实验选用新的试样. 2.1外观形貌及微观组织 试样磨损前后的质量用精度为0.1mg的精密电子 ZTA/KmTBCr226复合抗磨件的外观形貌如图5 天平称量，测量三次取平均值.考虑到复合材料中 (a)所示，陶瓷颗粒的体积分数为40%，其平均尺寸 加入了陶瓷颗粒，导致复合材料与高铬铸铁密度不 为240mm×80mm×60mm,形状为楔形条状，均布 同，在同样的质量损失下体积损失不同，因此使用体 三排镶铸孔，用来镶铸磨辊辊面.可见复合抗磨件 积损失来评价复合材料的耐磨性能。复合材料的体 成型完整，无明显缺陷，其A、B、C三处位置，即左端 积损失可由下式求得： 面与中部之间、中部、右端面与中部之间的横断面的 △V=m1-m2 形貌如图5(b)~(d)所示，可见在不同断面区域内 (1) Paf+pefe 陶瓷颗粒都分布均匀，且界面结合良好 式中，m1、m2分别为磨损前后的试样质量；Pmp。分 ZTA/KmTBCr226复合抗磨件试样在低倍下的光 别为金属基体和陶瓷颗粒的密度：f。f。分别为二者 学照片以及高倍的复合界面如图6所示.可以看出 的体积分数.采用配有能谱分析的ZEISS EVO18场 陶瓷颗粒分散比较均匀，金属液在高压作用下可以 a b 图5复合抗磨件及其断面形貌.(a)外观形貌：(b)左端面与中部之间横断面：(c)中部横断面：(d)右端面与中部之间横断面 Fig.5 Composites and cross-sectional morphology:(a)appearance morphology;(b)the cross section between left and middle side;(e)the middle cross section;(d)the cross section between right and middle side工程科学学报,第 40 卷,第 8 期 平均值;后者加载载荷为 2940 N,载荷保持时间为 10 s,测量 5 次取平均值. 在 JB鄄鄄50 型冲击试验机上 考察复合抗磨件的冲击性能,选取三个试样的平均 值作为测试结果,并采用配有能谱分析的日立 S鄄鄄 4800 型扫描电镜( SEM)进行冲击断口形貌的观察 和成分分析. 干摩擦磨损实验在 M鄄鄄 200 型磨损试验机上进 行,实验原理图如图 4 所示. 分别对 ZTA/ KmTB鄄 Cr26 复合材料和单一 KmTBCr26 在室温下进行干 摩擦磨损对比实验,其中磨损试样(上试样)的尺寸 为 10 mm 伊 10 mm 伊 20 mm,对磨钢环(下试样)则选 用尺寸为 准40 mm(外径) 伊 准20 mm(内径) 伊 10 mm、 硬度为 65 HRC 的 Cr12 模具钢. 试验机转速为 200 r·min - 1 ,实验所加载荷以及测试时间分别为 300 N 下磨损 30 min,900 N 下磨损 10 min. 每种实验条件 下的磨损实验重复三次,每次实验选用新的试样. 图 5 复合抗磨件及其断面形貌 郾 (a) 外观形貌; (b) 左端面与中部之间横断面; (c) 中部横断面; (d) 右端面与中部之间横断面 Fig. 5 Composites and cross鄄sectional morphology: (a) appearance morphology; (b) the cross section between left and middle side; (c) the middle cross section; (d) the cross section between right and middle side 试样磨损前后的质量用精度为 0郾 1 mg 的精密电子 天平称量,测量三次取平均值. 考虑到复合材料中 加入了陶瓷颗粒,导致复合材料与高铬铸铁密度不 同,在同样的质量损失下体积损失不同,因此使用体 积损失来评价复合材料的耐磨性能. 复合材料的体 积损失可由 下式求得: 驻V = m1 - m2 籽m fm + 籽c f c (1) 式中,m1 、m2 分别为磨损前后的试样质量;籽m 、籽c 分 别为金属基体和陶瓷颗粒的密度;fm 、f c 分别为二者 的体积分数. 采用配有能谱分析的 ZEISS EVO18 场 发射扫描电镜观察复合材料以及高铬铸铁的磨面 形貌. 图 4 干摩擦磨损实验原理图 Fig. 4 Schematic of the dry friction and wear tests 2 结果与分析 2郾 1 外观形貌及微观组织 ZTA/ KmTBCr26 复合抗磨件的外观形貌如图 5 (a)所示,陶瓷颗粒的体积分数为 40% ,其平均尺寸 为 240 mm 伊 80 mm 伊 60 mm,形状为楔形条状,均布 三排镶铸孔,用来镶铸磨辊辊面. 可见复合抗磨件 成型完整,无明显缺陷,其 A、B、C 三处位置,即左端 面与中部之间、中部、右端面与中部之间的横断面的 形貌如图 5(b) ~ (d)所示,可见在不同断面区域内 陶瓷颗粒都分布均匀,且界面结合良好. ZTA/ KmTBCr26 复合抗磨件试样在低倍下的光 学照片以及高倍的复合界面如图 6 所示. 可以看出 陶瓷颗粒分散比较均匀,金属液在高压作用下可以 ·972·