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第 4 9卷第 1 8 期 2 0 1 3 年9 月 机械工程学报 J OURNAL 0F MECHANI CAL ENGI NEERI NG Vl01 ． 49 S e p ． NO． 18 20 1 3 Do I 1 0 ． 3 9 01 ／ E． 2 01 3 ． 1 8． 05 7 WC增强 F e ． 2 Cu 一 2 Ni ． 1 Mo 一 1 C粉末冶金钢的制备 及其耐磨性能研 究木 李小强 陈火金李子阳 屈盛官 赖燕根 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州5 1 0 6 4 0 摘要为了提高铁基复合材料的耐磨性能，采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备 wc颗粒增强 F e ． 2 C u ． 2 Ni ． 1 Mo ． 1 C粉 末冶金钢，并运用 x 射线衍射仪、金相、扫描电子显微镜等分析烧结试样的相组成、显微组织以及磨损后的表面形貌，进 而研究烧结试样的磨损性能和磨损机制。结果表明，烧结试样的显微组织主要由珠光体、奥氏体和 WC组成，并且随着 WC 添加量的增加，烧结试样的组织中的奥氏体质量分数也相应增加而珠光体的质量分数相应减少；烧结试样的平均摩擦因数和 磨损量都随着 WC质量分数增加呈现先减小后增大的趋势，当 WC质量分数为 1 5 ％时，烧结试样具有较好的耐磨性能，其 密度和硬度分别为 8 ． 4 6 c m 和 5 8 ． 2 H RC，与不含 WC的试样相比，其平均摩擦因数和磨损量分别降低 1 8 ％和 9 7 ％，相应 的磨损机制主要为磨粒磨损，并辅以黏着磨损。 关键词高能球磨放电等离子烧结粉末冶金钢WC颗粒增强耐磨性能 中图分类号T F 1 2 4 S t u d y o n M a n u f a c t u r i n g a nd W e a r Re s i s t a n c e o f W C Re i n f o r c e d Fe - 2 Cu- 2 Ni - I M o - I C Po wde r M e t a l l ur g y S t e e l L I Xi a o q i a n g C HE N Hu o j i n L I Z i y a n g Q U S h e n g g u a n L AI Y a n g e n N a t i o n a l E n g i n e e ri n g Re s e a r c h C e n t e r o f Ne a r - Ne t S h a p e F o r mi n g f o r Me t a l l i c Ma t e ri a l s ， S o u t h C h i n a Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， Gu a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 Ab s t r a c t I n o r d e r t o i mp r o v e t h e we a r r e s i s t a n c e o f i r o n b a s e c o mp o s i t e ma t e r i a l s ． WCp r e i n f o r c e d F e ． 2 C u ． 2 Ni 一 1 Mo 一 1 C p o wd e r me t a l l u r g y s t e e l s a r e p r e p a r e d b y h i 曲 e n e r g y m i l l i n g a n d s p a r k p l a s ma s i n t e ri n g ． T h e p h a s e c o mp o s i t i o n ， mi c r o s t r u c t u r e and w e ar s u r f a c e mo r p h o l o g y o f the s i n t e r e d s p e c i me n s a r e ana l y z e d b y u s i n g X - r a y d i f f r a c t i o n X R D ， o p t i c a l mi c r o s c o p e O M ， s c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p e S E M ， e t c ． A l s o ， t h e w e a r p e r f o r manc e a n d we a r me c h ani s m o f t h e s i n t e r e d s p e c i me n s are s t u d i e d ． T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e mi c r o s t r u c t u r e o f th e s i n t e r e d s p e c i me n s ma i n l y c o n s i s t s o f p e a r l i t e ， a u s t e n i t e an d W C p a r t i c l e s ． W i th t h e i n c r e a s e o f W C c o n t e n t ． t h e a u s t e n i t e c o n t e n t a l S O i n c r e a s e s i n t h e mi c r o s t r u c t u r e o f t h e s i n t e r e d s p e c i me n a n d the p e arl i t e c o n t e n t d e c r e a s e s ． Bo t h the a v e r a g e f r i c t i o n c o e f f i c i e n t an d a b r a s i o n l O S S o f th e s p e c i me n s d e c r e a s e wi th the i n c r e a s e o f W Cp c o n t e n t ． b u t a n e x c e s s o f W Cp a d d i t i v e i s n o t b e n e fi c i a l t o t h e m． T h e s p e c i me n c o n t a i n i n g 1 5 ％ W C a d d i t i v e s h o ws a b e t t e r we ar r e s i s t a n c e p r o p e r t y , wi th d e n s i t y o f 8 ．4 6 g ／ c m a n d h a r d n e s s o f 5 8 ． 2 HRC． T h e a v e r a g e f r i c t i o n c o e ffic i e n t an d a b r a s i o n l o s s o f the s p e c i me n i s r e d u c e d b y 1 8 ％ an d 9 7 ％ r e s p e c t i v e l y , i n c o n tra s t t o tha t o fthe s p e c i me n s wi tho u t WC p a r t i c l e s ． T h e ma i n we ar me c h a n i s m i s a d h e s i v e we a r ． a c c o mp a n y i n g a b r a s i v e we a r ． K e y wo r d s Hi g h e n e r g y mi l l i n g S p ark p l a s ma s i n t e r i n g P o wd e r me t a l l u r gy s t e e l W C p a r t i c l e r e i n f o r c e d W e ar r e s i s t an c e 0 前言 随着现代工业的快速发展，对钢铁材料及结构 国家 自然科学 5 1 1 7 4 0 9 5 、中央高校 基本科研业务费专项资金 2 0 1 2 Z G 0 0 0 6 、新世纪优秀人才支持计划f N C E T - 1 0 - 0 3 6 4 和装备预研 教育 部支 撑 技术 6 2 5 0 1 0 3 6 0 1 1 资助 项 目。2 0 1 2 1 2 1 3 收到 初稿 ， 2 0 1 3 0 6 0 8收到修改稿 件的耐高温和耐磨性能等提 出了越来越高的要求 。 硬质颗粒增强钢铁基复合材料兼有钢铁材料的高强 度、 良好的塑性和增强颗粒 的高硬度、高耐磨性 ， 而且增强颗粒通常具有优异 的耐高温性能以致提高 了相应复合材料 的耐高温性 能。硬质颗粒增强钢铁 基复合材料较基体材料具有更为优异的综合力学性 能【 l J 。因此 ， 颗粒增强钢铁基复合材料 已成为当前 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 8 机械工程学报 第 4 9卷第 1 8期 材料研发的热点 J 。 李小强等 的前期研究工作证实采用高能球磨和 放电等离子烧结相结合的方法制备的细晶、高致密粉 末冶金 F e 一 2 C u 一 2 N i - 1 Mo 。 1 C 合金具有较好的力学性 能。本文对采 用 WC 增 强的 F e 一 2 C u - 2 Ni 一 1 Mo 一 1 C 材料的制备技术进行了研究， 并着重对不同 WC质量 分数的材料的耐磨性能进行了分析。 1 试验材料与方法 1 ． 1 材料制备 试验用粉末为水雾化 F e 粉 粒度小于 1 5 0 H m， 纯度不小于 9 9 ． 0 ％ 、电解 C u粉 粒度小于 7 5 u m， 纯度不小于 9 9 ． 8 ％ 、羰基 Ni 粉 粒度 3 ～5 m，纯 度不小于 9 9 ． 5 ％ 、还原 Mo粉 粒度小于 7 5 m，纯 度不小于 9 9 ． 5 ％ 、胶体石墨粉 粒度为 2 ～3 m，纯 度不小于 9 9 ． 5 ％ 和 WC粉 粒度为 1 0 ． 4 p ．m，纯度不 小于 9 9 ． 8 ％1 。 按下表所列的成分配方将 F e 、C u 、Ni 、Mo 、C 和 WC等粉末进行混合 ，采用 QM一 2 S P 2 0 一 C L型行 星式球磨机在氩气保护下球磨 4 0 h ，球磨罐和磨球 的材质均为不锈钢，球料质量比为 1 0 1 ，球磨转 速为 2 2 6 r ／ mi n 。 将球磨后的合金粉末放入 内径为 2 0 l n l I 1 的石墨模具中，利用 S P S 一 8 2 5型放 电等离子烧 结设备进行烧结，每次烧结用粉量为 2 0 g ，升温速 率为 1 0 0℃／ mi n ， 烧结压力为 5 0 MP a ， 升温至 8 5 0℃ 后切断 电源，随炉冷却至室温。 表wc颗粒增强粉末冶金钢的化学成分 质量分数 ％ 1 ． 2 性能测试 所 有合金试样在测试分析前 均经磨削 以除去 表面的渗碳层和氧化层，以及精磨和抛光处理。采 用排水法 、 HR 一 1 5 0 A型洛 氏硬度计分别测量试样的 密度和硬度， 采用 NO V ANA NO S E M 4 3 0型扫描电 镜 S c a n n i n g e l e c t r o n mi c r o s c o p e ， S E M 观察经 3 ％硝 酸酒精溶液腐蚀后的烧结态显微组织和试样磨损后 的表面形貌。其中，摩擦磨损试验在 M． 2 0 0 0型摩 擦磨损试验机上进行，为干式滚动摩擦磨损，主轴 转速 2 1 4 r ／ mi n ， 加载载荷 2 0 0N， 磨损 时间 3 0mi n ， 磨块尺寸 1 0 ml T l 1 0 n R lT l 3 n L r r l ，磨环规格为 7 I r l l T l 1 0 r l q I ／ 1 的 C r l 2 Mo V钢。 试样的磨损量 △ 单 位为 rag 采用称重法来测定，即 Am Aml Am2 式 中，A ml 为磨损前试样的平均质量；A m2 为磨损 后 试样 的平均 质量 。试样 的摩 擦 磨损 形貌 通过 NO V ANA NO S E M 4 3 0型扫描电镜进行观察。试验 过程中所有测试数据点为 3 次重复试验结果的平 均值 。 2 结果与讨论 2 ． 1 试样 的 XR D 和显微组织 图 1 所示为不含 WC和含有 1 5 ％wc 质量分数 的F e 一 2 C u 一 2 Ni 一 1 Mo 一 1 C粉末球磨前后的 X射线衍射 x r a y d i f f r a c t i o n ， xR x 图谱。对于未球磨粉末 ，F e 的 X R D衍射峰比较高且尖锐，而球磨粉末 的 F e 相 衍射峰发生了明显的矮化和宽化，并伴有衍射角的 微量左移 。这是因为，混合粉末经过高能球磨后 ， F e 、C u 、Ni 、Mo 、C等元素之间发生了相互扩散 ， 部分合金元素扩散进入 。 【 ． F e晶格中，形成 了具有 b c c结构的 F e过饱和固溶体 J ， 图 l 中标识为 F e ， x 。与此 同时，混合粉末在球磨过程中晶粒得到了 显著细化和 晶格发生了畸变， 这使得 F e 相 的衍射峰 变得更宽。经 4 0 h球磨后 ，粉末中 F e晶粒尺寸 已 下降至纳米级甚至形成 了非晶。在含有 1 5 ％WC颗 粒 的未 球 磨和 球 磨 F e ． 2 C u 一 2 Ni 一 1 Mo 一 1 C 粉末 的 X R D 图谱中，都观察到了明显的 WC的衍射峰，经 球磨后同一 WC晶面的衍射峰未发生明显宽化， 表明 WC在球磨过程中晶粒尺寸减小并不显著，这是由于 WC比 F e 、C u等其他元素以及 F e ． 2 C u 一 2 Ni ． 1 Mo 一 1 C 球磨合金粉具有高得多的硬度， 而且 WC在球磨粉末 中的体积分数明显较小，在球磨过程中，WC不易发 生晶粒细化 。 氍 - 铁索体 ◆ F e ． x o we v C u M o 木 C ★ Nj 4 f I - ．． ． ． - ’ ， I I ￡ 二 L 2 A ．◆ ． ． 丰 l 一 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 O 8 O 9 O 衍射角 2 O ／ 。 图 1 不含 WC和含 1 5 ％WC的粉末的 X R D图谱 1 ．不含 WC的原始粉末2 ．不含 WC球磨后的粉末 3 ． 含 1 5 ％WC的原始粉末4 ．含 1 5 ％WC球磨后 的粉末 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 9月 李小强等WC增强 F e ． 2 C u ． 2 Ni 1 Mo 一 1 C粉末冶金钢的制备及其耐磨性能研究 5 9 2所 示 的是不 WC 质量 分数 的烧 结态 F e 一 2 Cu 一 2 Ni l Mo 一 1 C试样 的 XR D 图谱 。 WC颗粒的 加 入并没有 导致球 磨粉末在烧结过 程 中形成新 的 相 ，烧结态试样的主要相组成为铁素体 、奥氏体以 及 WC。但是随着 WC质量分数 的增加 ，铁素体的 衍射峰向左发生 了偏移 ，逐渐与奥 氏体衍射峰相叠 加 ，同时 WC的衍射峰越来越强。造成铁素体衍射 峰 的偏移的原因是由于 WC的存在 ，加速了球磨过 程 中对 F e 、C u 、Ni 、Mo 、C等粉末的切削、碰撞、 破碎和研磨作用 ，从而有利于形成 了更多的 0 【 一 F e 过饱和固溶体，以致放 电等离子烧结后在较快冷却 速度下易形成奥 氏体组织 。 衍射 角 2 0 。 1 图 2 小同 wc质量分数 的烧 结态试样的 XR D 图 谱 1 ． 0 ％ W C 2 ． 5 ％W C 3 ． 1 0 ％ W C 4 1 5 ％W C 5 ． 2 O ％W C 图 3所示的是不 同 WC质量分数烧 结态合金的 显微组织的 S E M 照片。由图 3可知，不含 WC的 烧结态 F e 一 2 C u ． 2 Ni 一 1 Mo l c的显微组织均匀细小， 主要由细小的珠光体和奥 氏体组成，然而在图 2中 的 XR D 图谱仅显示含有铁素体和奥 氏体 ，这是因 为珠光体是 由体积分额较多的铁素体和体积分额较 少的渗碳体组成的，受 XR D 仪器 的测量精度所限， 而未能观察到渗碳体衍射峰；对于添加有 WC的烧 结态试样的显微组织，则还存在弥散分布的 WC颗 粒，并且 WC质量分数越高，弥散分布 的 WC颗粒 所 占体积分数越大， 时基体组织 中的奥 氏体 的质 量分数越 多。如前所述，添加 了 WC的混合粉末在 球磨时加剧 了 F e 粉末的塑性变形和晶格畸变 ， 使得 粉末具有更高的畸变 能量，并且加剧了v F e区的合 金元素 C u 、Ni 、C等在 F e中的扩散，在放电等离 子烧结过程 中，粉末获得快速加热 ，在较短时间内 即可转变形成奥氏体组织；WC质量分数越高，经 球磨后合金元素固溶进 F e中的量越多， 因而烧结时 粉末越早进入奥 氏体相区，即奥氏体化越充分，合 金元素在烧结过程中扩散形成奥氏体的量越多，以 致 在随后 的冷却 过程 中越有利 于奥 氏体组织 的保 留，即形成的珠光体组织越少，而且由于 WC与基 体问不发生 明显扩散和反应 ，单位体积 中 WC颗粒 越 多越有利于抑制基体组织 的长大 ，从而有利于获 得细小、均匀的烧结态基体组织。 a 0 ％ WC C 1 O ％ WC e 2 0 ％ WC 图 3 不同 WC质量分数烧 结态 合金 的 微 织 S E M 照片 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 机械工程学报 第 4 9卷第 1 8期 2 ． 2 试样的密度 与硬度 图 4所示为 WC质量分数对烧结态试样 的密度 和洛氏硬度 的影响 曲线。由图 4可知，随着 WC颗 粒数量 的增加，试样的密度显著提高 ，呈直线上升 趋势 ，均已接近理论密度 ，不含 WC的 1 号试样的 密度为 7 ． 7 9 c n l j ，含 1 5 ％ WC的 4号试样的密度 为 8 ． 4 6 c l I 1 j ，这是由于 WC的密度大于纯铁 的密 度， 因而添加 WC颗粒将会提高烧结态试样的密度 ， 并且添加 的量越大 ， 对应烧结态试样的密度也越大。 由于采用 的是放 电等离子烧 结的制备方法，烧 结过 程中脉冲电流可 以活化粉末颗粒表面、降低表面能 从而实现活化烧结【 o J ，因而可在较低温度和较短时 间内充分致密和烧结球磨粉末，并且可有效抑制晶 粒 的长大 J ，从而获得细晶组织 ，以致不含 WC的 1号烧结态试样 已具有较高的硬度 ，约为 5 4 HR C。 由图4 可以看出， 试样的硬度随着 WC质量分数的 增加而呈现增大趋势，含 1 5 ％WC的 4号烧结态试 样的硬度值最大，约为 5 8 ． 2 HR C，这是 由于硬度较 高的 WC颗粒弥散分布于 F e ． 2 C u ． 2 Ni ． 1 Mo ． 1 C基体 上，起到 了第二相强化 的作用【 J ⋯ ，在一定范围内， WC质量分数越高，这种强化作用效果越明显。进 一 步增加 WC质量分数至 2 0 ％时， 则因 WC质量分 数过多导致 WC颗粒间直接接触 的概率增大 图 3 ， 而在本研究的烧结条件下，无法有效实现 WC颗粒 ／ WC颗粒间的冶金结合 ， 以致烧结态试样 中 WC颗 粒间的结合非常弱，此外，WC颗粒与基体间的结 合也属 “ 弱结合 ” ， WC质量分数的增加增大 了这种 “ 弱结合 ” 面积 ， 从而导致烧结态试样的硬度反而稍 有下降，约为 5 7 ． 9 H RC。 量 椭 rJ 士 质量分数 ％ 图4 不同WC质量分数的烧结态试样的密度和硬度 2 ． 3 耐磨性分析 图 5 为不同 WC质量分数的烧结试样 的摩擦磨 损表面形貌图。 在不含 WC的 l 号试样的磨损面上 ， 可以看到许多明显的具有不同深浅度的平行犁沟条 纹，并残 留有少量磨屑 。由于烧 结态试 样与对 磨 C r 1 2 Mo V钢环具有不 同的硬度， 当两者在正压力下 相互接触并发生相对运动时，硬度较高的对磨钢环 表面上的突点则会 “ 犁入”硬度相对较低的烧结态 试样 的表面，在相对运动过程中形成 “ 切削 ” ，从而 在烧结态试样的磨损面上产生了犁沟 。对不含 WC 的 1号试样 ，因自身硬度偏低且不含高硬耐磨相 WC，对磨钢环上的硬质突点对其 “ 犁 削”作用显 著，从而导致其磨损严重 。随着试样中 WC质量分 数的增加， 试样磨损表面上犁沟的深度则明显变浅， 并在磨损面上观察到含有均匀分布的 WC颗粒 。正 是由于在试样基体中弥散分布有硬质 WC颗粒 ，从 而显著提高了试样的整体抗耐损性能。同时，烧结 态试样 的基体组织中奥氏体数量的增多，在一定程 度上促进了 WC颗粒对试样的增强效应 ，从而也有 利于 降低试样的磨损量 。当 WC 的质量分数增至 1 5 ％时，磨损面上除了具有较浅的犁沟条纹外 ，还 出现 了较为 明显 的剥落坑和一定程度上的撕裂特 征。由于 WC ／ WC和 WC ／ 基体 为主 的界面结合较 弱，因而初始剥落坑是 由一部分 WC颗粒在摩擦切 应力作用下从基体 中脱落而形成的，剥落坑在正应 力作用下容易产生应力集中形成初始裂纹，随着磨 损的进行裂纹穿过基体进一步扩展至磨损表面 ，而 形成较大块状剥落 。同时由于随着 WC质量分数的 进一步增加，烧结态试样基体中的奥氏体相 的体积 分数也进一步增大，而奥氏体具有较好的塑性，因 而在钢磨环的作用力下，使得试样表面处的基体组 织更易产生塑性变形并黏接在一起，从而形成 了一 定程度上的黏着磨损 。 当WC质量分数增至 1 5 ％时， 单位面积上 的 WC颗粒数量的增加 ，仍对提高试样 的整体耐磨性能有着正面作用 ，磨损机制仍 以磨粒 磨损 为主，并出现 了黏着磨损 。不过进一 步提高 WC质量分数至 2 0 ％时，磨损面上除了犁沟外，剥 落坑和撕裂特征均非常明显。这表明此时试样主要 发生了磨粒磨损和黏着磨损，且两种磨损均较为显 著。烧结态试样基体 中的奥氏体质量分数的进一步 增大 ， N,N了黏着磨损。 同时 WC的质量分数过高， 更易造成 WC的脱落 特别是 WC与 WC直接接触 的概率明显增大，此处的 WC最易脱落，甚至在用 砂纸打磨和抛光过程 中，与 WC 颗粒直接接触 的 WC颗粒就 已发生了脱落 ，如 图 3 d 、3 e所示 ，更 多脱落的 WC颗粒起着磨粒的作用，从而加剧了犁 削，而且 WC颗粒 的脱落还有利于促进黏着磨损。 在磨粒磨损和黏着磨损 的共 同作用下，试样的抗磨 损性能反而趋于弱化。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 9月 李 小强等WC增 强 F e 一 2 C u ． 2 Ni ． 1 Mo ． 1 C粉末冶金钢 的制备及 其耐磨性能研究 6 l f a 1 O ％ W C b 1 O ％ WC c 1 5 ％ WC d 2 0 ％ W C 5 不同 WC质最分数的烧结试样的磨损表面形貌图 图 6 和 图 7分别为 WC质量分数对烧结态试样 的平均摩擦 因数和磨损量的影响图。 由图 6 、 7可知， 含有 l 5 ％WC颗粒的 4号试样的平均摩擦因数和磨 损量均最低，分别为 0 _ 3 1 2和 0 ． 3 mg ，比不含 WC 颗粒的 1 号试样 的平均摩擦 因数和磨损量分别 降低 了 1 8 ． 1 ％和 9 6 ． 6 ％。分析认为，在基体 中增加了弥 散分布的耐磨硬质 WC颗粒后，提高了试样的整体 硬度 ，而且 WC的质量分数越高，弥散分布的 WC 颗粒 的体积分数越大，因而随着 WC质量分数的增 多试样的整体耐磨性能得到 了显著改善 ，并 且摩擦 因数趋于下降。此外，WC 质量分数 的增加，还造 成了烧结态基体组织 中奥氏体的增多，塑性较好的 奥氏体较珠光体具有更低 的硬度 ，基体中奥氏体的 适量增加 ，可更有利于硬质 WC在摩擦磨损过程中 的发挥抗磨损作用， 且有利于 降低试样的摩擦凶数。 但是添加过多的 WC颗粒 ，导致 WC ／ WC颗粒直接 接触的“ 弱界面” 和 WC ／ 基体问界面的接面积较大 ， 以致在磨损过程中 WC颗粒容 易脱落 ，加剧了磨粒 磨损，同时 由于试样基体组织 中奥 氏体的增加 ，使 得黏着磨损也更为严重，在磨粒磨损和黏着磨损的 共 同作用下，最终造成 5号试样的摩擦因数和磨损 量均比 4 试样人 。 豁 圈 遮 髓 * 质量分数 ％ 图 6 不同 WC质量分数的烧结试样的平均摩擦凶数 l 8 锄 、E 6 咖 饕 3 结论 1 采用 高能球磨和放 电等离子烧结技术制备 了近全致密的 WC颗粒增强 F e 一 2 C u ． 2 Ni 一 1 Mo ． 1 C粉 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 2 机械工程学报 第 4 9卷第 1 8期 末冶金钢 。当 WC质量分数为 1 5 ％时，烧结态试样 的密度和硬度分别为 8 ．4 6 g ／ c 和 5 8 ． 2 HR C，组织 主要为珠光体 、奥 氏体和弥散分布的 WC。 2 随 WC颗粒数量的增加，烧 结态试样的平 均摩擦因数和磨损量呈现先减小后增大的趋势。当 WC质量分数为 1 5 ％时，其平均摩擦因数和磨损量 都最低 ，分别为 O ． 3 1 2 4和 0 - 3 mg ，比不含 WC的 试样的平均摩擦 因数和磨损量分别降低了 1 8 ． 1 ％和 9 6 ． 6 ％，磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损，且 以磨粒磨损为主。 参考文献 [ 1 】WI E NGMO ON A’ C H AI R UA NG S I R T ’ B R O WN A， e t a 1 ． M i c r o s t r u c t u r a l a n d c r y s t a l l o - g r a p h i c a l s t u d y o f c a r b i d e s i n 3 0 w t ． ％C r c a s t i r o n s [ J ] ． A c t a Ma t e r i a l i a ， 2 0 0 5 ， 5 3 1 5 4 1 4 3 - 4 1 5 4 ． [ 2 】李烨飞，高义 民，王必辉，等．颗粒增 强高铬铸铁基复 合材料界面及摩擦学特性[ J ] ．粉末冶金材料科学与工 程 ， 2 0 0 9 ，1 4 5 3 3 1 - 3 3 6 ． LI Y e f e i ， GAO Yi mi n ， WANG Bi h u i ， e t a 1 ． I n t e r f a c e a n d we ar c hara c t e ris t i cs o f hi g h - Cr c a s t i r o n ma t r i x c omp os i t e r e i n f o r c e d w i t h c e me n t e d c ar b i d e p a r t i c l e s [ J ] ． Ma t e ri a l s S c i e n c e a n d En g i n e e ri n g o f Po wd e r Me ml l u r g y ,2 0 0 9 ， 1 4 5 3 3 1 - 3 3 6 ． [ 3 ]P AGO U NI S E ，L I N DR O OS V K ．P r o c e s s i n g a n d p r o p e r t i e s o f p a r t i c u l a t e r e i n f o r c e d s t e e l ma t r i x c o mp o s i t e s [ J ] ．Ma t e ri a l s S c i e n c e and E n g i n e e ri n g A， 1 9 9 8 ，2 4 6 1 - 2 1 2 2 1 - 2 3 4 ． [ 4 ]李小强，唐愈，叶永权，等．放电等离子烧结制备的细 晶铁基材料及其力学性能[ J 】 _ 粉末冶金材料科学与工 程 ， 2 0 1 1 ，1 6 3 3 9 7 。 4 0 2 ． LI Xi a o q i ang ， T ANG Y u ， YEYo n g q u an ， e t a 1 ． Me c h ani c a l p r o p e rt i e s o f u l t r a fi n e g r a i n e d i r o n - b a s e d all o y p r o d u c e d b y s p a r k p l a s ma s i n t e r i n g [ J ] ．Ma t e ri a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g o f P o wd e r Me t a l l u r g y , 2 0 1 1 ， l 6 3 3 9 7 4 0 2 ． [ 5 ]HE WI N NU BS T L ，B U RG GR A F F A J ， e t a 1 ． Gr a i n s i z e d e p e n d e n c e o f s l i d i n g we ar i n t e t r a g o n a l z i r e o n i a p o l y c r y s t a l s [ J ] ． J o u r n a l o f t h e A me ri c an C e r a mi c S o c i e t y , 1 9 9 6 ， 7 9 1 2 3 0 9 0 3 0 9 6 ． [ 6 】G R O Z A J R， Z A V AL I A NG OS ．S i n t e r i n g a c t i v a t i o n b y e x t e r n a l e l e c t r i c a l fi e l d [ J ] ． Ma t e ri a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g A， 2 0 0 0 ， 2 8 7 2 1 7 1 - 1 7 7 ． [ 7 ]C H AI M R． De n s i fi c a t i o n me c h a n i s ms i n s p a r k p l a s ma s i n t e r i n g o f n o n a c r y s t a l l i n e c e r a mi c s [ J ] ． Ma t e ri a l s S c i e n c e and E n g i n e e ri n g A， 2 0 0 7 ，4 4 3 1 - 2 2 5 - 3 2 ． 【 8 】HO N G J S ， GA O L ，T O R R E S ， e t a1． S p a r k p l asma s int e r i n g and me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f Z r O 2 Y2 0 3 一 A1 2 03 c o mp o s i t e s [ J ] ． Ma t e r i a l s L e t t e r s ， 2 0 0 0 ， 4 3 2 7 3 1 ． [ 9 】L I B A R DI S ， Z AD R A M， C AS A R I F e t a1 ． Me c h ani c a l p r o p e rti e s o f n ano s t rnc t u r e d a n d u l t r a fin e g r a i n e d i r o n a l l o y s p r o d u c e d b y s p ark p l asma s i n t e r i n g o f b a l l mi l l e d p o w d e r s [ J ] ． Ma t e ri a l s S c i e n c e and E n g i n e e ri n g A， 2 0 0 8 ， 4 7 8 1 2 1 2 4 3 2 5 0 ． [ 1 O ]L I Y a n ， L I U Ni n g ， Z HA NG X i a o b o ， e t a 1 ． E ff e c t o f WC c o n t e n t o n t h e mi c r o s t r u c t u r e a n d me c h an i c a l p r o p e rti e s 0 f T i ， w C ， N - C o c e r me t s [ J ] ． I n t e rna t i o n a l J o u r n a l o f R e f r a c t o r y Me t a l s Hard Ma t e ri a l s ， 2 0 0 8 ， 2 6 1 3 3 ． 4 0 ． 作者简介李小强 通信作者 ，男，1 9 7 2年出生，教授 。主要研究方向 为粉末冶金。 E - ma i l ．．1 i x q s c u t ． e d u ． c n 陈火金，男，1 9 8 7 年 出生。主要研究方 向为粉末冶金。 E - ma i l j i n 1 3 5 6 0 1 9 1 2 4 9 1 6 3 ．c o rn 李子阳，男，1 9 8 9 年出生。主要研究方向为粉末冶金。 E - ma il ．．5 3 2 6 2 0 1 6 6 q q ．c o rn 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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