机械工程材料

作者：柴金荣

关键词：氧化锆增韧氧化铝颗粒, 高铬铸铁, 复合材料, 磨料磨损, 磨损机理

以铁粉和氧化锆增韧氧化铝（ZTA）颗粒为原料，制备相同尺寸且ZTA体积分数分别为45%，51%，58%的铁包覆ZTA颗粒预制体，再采用消失模铸造工艺制备ZTA颗粒增强高铬铸铁复合材料，研究了ZTA体积分数对复合材料微观形貌和磨料磨损性能的影响，分析了磨损机理。结果表明：当ZTA体积分数为45%，51%时，ZTA颗粒与基体界面无空隙、脱黏和分层等明显缺陷，界面结合情况良好；当ZTA体积分数为58%时，界面出现空隙缺陷。相比高铬铸铁，不同ZTA含量复合材料的磨损质量损失均较小，且随着ZTA含量增加，磨损质量损失先减小后增大；当ZTA体积分数为51%时，磨损质量损失最低，仅为高铬铸铁的40%。在磨损过程中，基体受硬磨料微切削磨损而下凹，ZTA颗粒凸出基体表面，颗粒和基体优异的界面结合性能可以有效束缚凸出的颗粒，避免脱落，使其稳定发挥对基体的保护作用，防止磨料嵌入和切削基体，从而提高耐磨性能。

来源：2026年第1期

《机械工程材料》期刊编辑部

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