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耐磨复合材料有哪些?

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耐磨复合材料有哪些?

我国目前通用的耐磨材料有以下几大系列: 一是高锰钢系列:如高锰钢(ZGMn13)、 高锰合金(ZGMn13Cr2MoRe)、超高锰合金(ZGMn18Cr2MoRe)等; 二是抗磨铬铸铁系列:如高、中、低铬合金铸铁(如Cr15MOZCu); 三是耐磨合金钢系列:如中、低、高碳多元金合钢(如ZG40SiMnCrMO和ZG35Cr2MoNiRe); 四是奥贝球铁(ADI)系列; 五是各类复合或梯度材料及硬质合金材料:如碳化铬复合材料(Cr2C3+Q235)、高能离子注渗碳化钨材料(WCSP)、高韧硬质合金(YK25.6)等;六是各类非金属耐磨材料:如聚合陶瓷复合材料、氮化硅(Si3N4)、增韧氧化锆(Y2O3+ZrO2)、增韧三氧化二铝(Al2O3/ZrO2)等。 不同系列的耐磨材料性能比较: 2.2.1 高锰钢系列:其代表为高锰钢ZGMn13。

在承受剧烈冲击或接触应力下,其表面会迅速硬化,而芯部仍保持极强的韧性,外硬内韧既抗磨损又抗冲击。

且表面受冲击越重,表面硬化就越充分,耐磨性就越好。由于高锰钢自身硬度很低(HB170-230),在未硬化时耐磨性是极其有限的,若高锰钢件表面所承受冲击力不足,则表面不能充分硬化(充分硬化后表面硬度可达HB550以上,反之则在HB350以下)则耐磨性无从发挥,而呈现出不耐磨状况。 2.2.2 抗磨高铬铸铁系列:按组织结构和使用情况,铬系铸铁可以分为三大类:第一类为具有良好高温性能的铬系白口铸铁。这种铸铁含铬量为33%,其组织多数为奥氏体和铁铬碳化物,有时也出现铁素体。

这种合金除具有一定的耐磨性外,在温度不高于1050℃的高温工作条件下,具有良好的抗氧化性能。第二类为具有良好耐磨性的铬系白口铸铁(简称高铬铸铁)。这种铸铁中除含有12~20%的铬外,还含有适量的钼。

这类铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)7C3型碳化物和γ相。当基体全部为马氏体时,这种合金的耐磨性能最好。如果基体中存在残余奥氏体,通常要进行热处理。

第三类为低铬合金白口铸铁。与普通白口铸铁相比,这种铸铁中碳化物的稳定性更好。[2] 2.2.3 耐磨合金钢系列:又分为低合金钢、中、高合金钢。

耐磨合金钢可通过调控化学成份和热处理工艺获得必要的材料的冲击韧度和硬度指标。硬度可达HRC=52~58,韧性可达到ak=15~30J/cm2。 2.2.4 奥贝球铁(ADI)系列:它是通过等温淬火热处理或加入合金元素,使球铁基体组织由铁素体、珠光体转变为奥铁体、贝氏体和残余奥氏体。ADI具有以下一些独特的优点:①强度高、塑性好。

②弯曲疲劳和接触疲劳等动载性能高。ADI的旋转弯曲疲劳强度可达400~500MPa,与调质处理低合金钢相当,ADI的接触疲劳强度可达1600~2100MPa,比低合金钢氮化处理和渗碳处理的接触疲劳强度高。③吸震性好。ADI由于弹性模量低,加上基体中存在石墨球,能迅速吸收震动并增大了噪音阻尼,使部件的运行更安静和平稳。

④极好的耐磨、抗磨性。ADI的耐磨性能,比任何同等硬度水平的钢都好。⑤加工性能好:ADI大部分机械加工可以在等温淬火前完成,此时一般为铁素体球铁,其加工性能显著好于钢。 2.2.5 复合或梯度材料系列:其代表是高能离子注渗碳化钨材料(WCSP)和碳化铬复合材料(Cr2C3+Q235)。

渗碳化钨材料(WCSP)是采用高能离子注渗技术向钢铁零部件表层注渗碳化钨(WC).WC和钢基体两者是冶金结合,优势互补。表面具有WC的高硬度,高耐磨性。心部则保留了所选钢基体原来的硬度、强度和韧性。

在表层与心部之间还存在一个性能渐变的梯度过渡区,有效地避免了性能突变时可能引起的材料破坏。[3] 锤用硬质合金:相对于高锰钢和高铬合金钢,锤用硬质合金具有更高的硬度和耐磨性。 YK26.5: 密度:14.58(g/cm3);硬度(CHRA): 87.5;抗弯强度: 2650(MPa);断裂韧性: 12——16(MPam1/2) 2.2.6 非金属耐磨材料系列 非金属耐磨材料种类很多,其代表材料有陶瓷复合材料、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、增韧氧化锆(Y2O3+ZrO2)、增韧三氧化二铝(Al2O3/ZrO2)等。

陶瓷复合材料:陶瓷是金属元素和非金属元素组成的晶体或非晶体化合物,熔点高、硬度高、刚度强、化学稳定性好。耐磨陶瓷涂料是一种非金属胶凝材料,它是采用耐酸和耐碱的人工合成的粉状陶瓷材料。特点: (1)高的机械强度和刚度:密度大,强度可达130Mpa,能有效抵御物料的冲击力和剪切应力. (2)优良的韧性和抗震性:由于陶瓷耐磨料采用无定向刚纤维和定向网状增强措施,通过耦合进一步改善韧性,所以断裂韧性强,可有效防止冲击力造成的破损和剥落. (3)环境相容性好.[4] 强韧化陶瓷:其代表为增韧氧化锆(Y2O3+ZrO2)、增韧三氧化二铝(Al2O3/ZrO2)等结构性陶瓷。具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、高强度、高硬度等优点。

可适应金属和高分子材料难以承受的环境和工况条件。

复合材料的耐磨和抗拉性能如何?

复合材料的耐磨性好,复合材料的抗疲劳强度较好,一般金属材料的疲劳极限仅为其抗拉强度的40%~50%,而碳纤维不饱和聚酯树脂复合材料的疲劳强度可达其拉伸强度的70~80%。因此,复合材料制品具有相对较长的使用寿命。

碳纤维复合材料(高模量):密度1.69g/cm^3,纵向抗拉强度63.6MPa,纵向拉伸模量3.02×10^5MPa,比强度37.6MPa,比模量1.79MPa。

由上面可以看出,比起其它复合材料,碳纤维复合材料的力学性能好。性能特点:复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。扩展资料满足复合材料的条件:1、复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料。

2、 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在。3、它具有结构可设计性,可进行复合结构设计。4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

复合材料是指什么

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。相关信息:1、复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料。

2、复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在。3、它具有结构可设计性,可进行复合结构设计。4、 复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

复合材料是什么?

问题一:复合材料是什么 在百科找的,希望可以帮到你,加油 复合材料(posite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料是一种混合物。

复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。

如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。

通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。

将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。

分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。 复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成复合材料电缆支架型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。

前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。 复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。

②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。

有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。

碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。问题二:复合材料是什么意思? 复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。

问题三:什么是功能材料?什么是复合材料? (2)功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能互相转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 (3)复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。

各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料既保留原组分材料的特性,又具有原单一组分材料所无法获得的或更优异的特性。问题四:复合材料是什么?有哪些用途? 复合材料 是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料分类:复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。 非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。 增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须,金属丝和硬质细粒等。

复合材料的主要应用领域有:1.航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度�。

复合材料包括哪些

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。一般定义的复合材料需满足以下条件:(i) 复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料;(ii) 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在;(iii)它具有结构可设计性,可进行复合结构设计;(iv) 复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

[1]复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属。

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