D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1997.05.00M 第19卷第5期 北京科技大学学报 Vol.19 No.5 1997年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1997 加筋复合白口铸铁界面的结合强度 赵爱民 北京科技大学冶金学院，北京100083 摘要研究了在白口铸铁工件中埋人一定数量的钢筋制成加筋式复合白口铸铁的界面结合强度 及其影响因素，实验表明，钢筋表面除锈后再经过3种防锈处理都能提高加筋复合白口铸铁的界 面结合强度，但效果相差不大.正交试验结果表明，在镶铸工艺因素中，液固体积比（白口铁铁水 体积：埋人钢筋的体积)对界面结合强度影响最大，浇注温度和钢筋预热温度也有显著的影响， 关键词界面，白口铸铁，金属复合材料/结合强度，表面处理 中图分类号TB331,TG252 加筋复合白口铸铁是将一定数量的钢筋通过镶铸的方法埋置铸件中，形成类似于纤维增 强的复合材料.钢筋起强韧化作用，并且可以阻止复合材料中裂纹的扩展)，而白口铁组元 作为抗磨组元，能有效地抵抗磨料磨损.这种复合白口铸铁可应用于带有一定冲击载荷的严 重磨料磨损的工况条件下，例如应用它来制作颚式破碎机颚板，锤式破碎机锤头，圆锥式破碎 机衬板，等等3，但是该种材料的界面结合强度对其性能有很大影响.本文在实验的基础上 对界面结合强度进行实验研究，并根据复合材料界面结合强度的测量方法5.，设计了测量这 种加筋复合白口铸铁的界面结合强度的实验方法. 1实验方法和条件 1.1钢筋表面处理 普通碳素钢筋在大气环境中，表面上会形成一薄层结构松散的氧化铁铁锈，这不利于钢 筋与白口铁的界面结合，因此必须除去这层氧化铁锈.常用的除锈的方法多种多样，本实验采 用10%HC除锈.酸洗时间为5~15mi,酸洗后用清水冲洗干燥备用.除锈后的钢筋如果不 采取防锈措施，表面又会重新氧化.本实验采用下列3种防锈处理措施 (I)钠盐防锈水的暂时防锈方法，将除锈后的钢筋浸人防锈水中使钢筋表面发生钝化，这 样处理后能保证钢筋表面7d内不发生氧化) (2)硼砂处理，在钢筋表面涂挂上一层硼砂，能防止钢筋表面再次氧化，并且有助于改善 铁水与钢筋表面的润湿性， (3)热镀锌处理.使钢筋表面覆盖一层防锈层， 1996-08-25收稿 第一作者男35岁副教授第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 加筋复合 白 口 铸铁界 面 的结合强度 赵爱 民 北京科技大学冶 金 学 院 ， 北京 摘要 研究 了 在 白 口 铸铁工件 中埋人一 定数量 的钢筋制成加筋式复合 白 口 铸铁 的界 面结合强 度 及其影 响 因素 实验表 明 ， 钢筋 表 面 除锈后 再经过 种 防锈处理都能提高加筋复合 白 口 铸铁 的界 面 结合强 度 ， 但效果相 差 不 大 正 交试验结果表明 ， 在镶铸工 艺 因素中 ， 液 固体积 比 白 口 铁铁水 体积 埋人钢筋的体积 对界 面结合强度影 响最大 ， 浇注温度和钢筋预热温度也有显著的影 响 关键词 界 面 ， 白 口 铸铁 ， 金属 复合材料 结合强度 ， 表面处理 中图分类号 珊 ， 加 筋 复 合 白 口 铸铁是 将 一定 数量 的钢筋 通过镶铸 的方 法埋置铸件 中 ， 形成类似于纤 维增 强 的复 合 材 料 钢筋起 强 韧 化 作 用 ， 并 且 可 以 阻止 复 合材料 中裂 纹 的扩展， ’ 〕 ， 而 白 口 铁组 元 作 为抗磨 组元 ， 能有 效地 抵抗 磨料磨 损 这 种 复合 白 口 铸铁可应 用于 带有 一定 冲击 载荷 的严 重磨料磨损 的工 况条件下 ， 例如应 用它来 制作颗式破碎机颗板 ， 锤式破碎机锤 头 ， 圆锥式破碎 机 衬板 ， 等等 〕 但 是 该 种 材 料 的界 面结合 强 度 对其性 能有很大影 响 本文 在 实验 的基 础 上 对界 面结 合强度进行 实验研究 ， 并根据复合材料 界 面结合强度 的测 量方法， ， 设计 了测量这 种加筋复合 白 口 铸铁 的界 面结合强度 的实验方法 实验方法和条件 钢筋表面处理 普通 碳 素钢筋在 大 气环境 中 ， 表 面 上 会形 成 一 薄层 结 构松 散 的氧化铁铁锈 ， 这 不 利 于 钢 筋 与 白 口 铁 的界 面结合 ， 因此 必须 除去这 层 氧化 铁锈 常用 的除锈 的方 法多种 多样 ， 本 实验采 用 除锈 酸洗 时 间 为 一 ， 酸洗 后 用 清水冲洗 干燥 备 用 除锈 后 的钢 筋 如果 不 采取 防锈措施 ， 表 面又 会重新 氧化 本实验采 用下列 种 防锈处理 措施 钠 盐 防锈水 的暂 时 防锈方 法 将 除锈后 的钢筋 浸人 防锈 水 中使钢筋 表 面 发 生钝 化 ， 这 样处理 后 能保证钢筋表 面 内不 发生 氧化 硼 砂处理 在 钢 筋 表 面 涂挂 上 一层 硼 砂 ， 能 防止 钢 筋 表 面再 次 氧化 ， 并 且 有 助 于 改 善 铁水 与钢筋表 面 的润湿性 热镀锌处理 使钢筋 表 面覆 盖 一层 防锈层 一 一 收稿 第一作者 男 岁 副教授 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．05．004