ZTA颗粒增强高铬铸铁基复合材料制备与耐磨性能研究

本研究采用氧化锆增韧氧化铝（ZTA）作为陶瓷颗粒增强相，高铬铸铁（HCCI）作为基体，通过化学镀对ZTA颗粒表面进行镍金属化处理，采用铸渗法制备出ZTA颗粒增强高铬铸铁基（ZTA/Ni/HCCI）复合材料，并对该复合材料的界面微观结构与力学性能开展研究。研究结果发现，ZTA/Ni/HCCI复合材料界面形成过渡层，Fe、Cr、Ni互溶扩散形成固溶体和NiFe2O4、NiAl2O4等中间相，改善了复合材料的界面强度。ZTA/Ni/HCCI复合材料的硬度高于ZTA/HCCI，说明ZTA颗粒表面镀覆Ni后形成的中间相提高了基体的塑性变形抗力。与ZTA/HCCI复合材料比较，ZTA/Ni/HCCI复合材料的耐磨性能得到明显提升，表现为磨损量降低、摩擦系数减小，源于ZTA陶瓷颗粒可有效承受基体传递的载荷，强韧性的基体又会对ZTA陶瓷颗粒起到支撑作用，防止外力作用下断裂。