粉末锻造Al₂O₃颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能

摘要

通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al₂O₃颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu（Q61）复合材料，并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明：当Al₂O₃质量分数为0.15%时，增强颗粒在基体内分布均匀；相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61，调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8，屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa，延伸率从12%降至6.5%；淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2，磨损率从5.27×10^-6 mm³·m^-1·N^-1降至3.08×10^-6 mm³·m^-1·N^-1，低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^-6 mm³·m^-1·N^-1)。当Al₂O₃质量分数大于0.15%时，Al₂O₃颗粒逐渐偏聚，虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加，但塑性严重退化，且淬火态复合材料磨损率增加，耐磨性变差。综合来看，添加0.15%Al₂O₃颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能，而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。

关键词

粉末锻造 / Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料 / 微观组织 / 力学性能 / 摩擦 / 磨损