耐磨板MN13无磁钢金属间化合物材料具有许多优良的性能,可以将金属间化合物与耐磨板MN13的合金材料相复合形成金属间化合物基复合材料。金属间化合物基复合材料是近年来发展起来的一种新型复合材料,制备的金属间化合物基复合材料具有很多优异的性能。
金属间化合物基复合材料的制备工艺和力学性能以及研究进展,研究和开发的金属间化合物/陶瓷基复合材料主要包括Fe-Al金属间化合物/陶瓷复合材料,Ti-Al金属间化合物/陶瓷复合材料和Ni-Al金属间化合物复合材料。本文对金属间化合物复合材料未来的发展趋势进行了分析和预测。利用机械活化-放电等离子烧结的方法,将Fe-Al-Al2O3粉末经机械活化后快速烧结,得到致密且晶粒细小的FeAl/Al2O3块体复合材料。研究表明,在w(球)∶w(粉)=13∶1、转速170 r/min、球磨时间25 h的球磨参数下,粉体中的纳米级Al2O3颗粒，在低于共晶温度的烧结过程中发生了颗粒形貌由等轴形向棱边平直的多边形变化,并随着温度升高,晶粒尺寸增大。这表明在固相烧结时超细与钴相存在溶解析出过程,改变WC晶粒形貌并使颗粒长大。耐磨板MN13无磁钢度突降模型、损伤累积刚度阶梯退化模型和损伤累积刚度连续退化模型在复合材料大开口结构强度预测中的应用研究。完成了加强件的复合材料大开口结构面内纯剪切试验,并采用损伤刚度退化耐磨板MN13对试验件及相关文献算例进行了数值模拟。数值计算与试验结果对比表明,可以较为精确的预测复合材料大开口结构的极限强度,但损伤累积刚度连续退化的预测精度最高,通用性最好、网格依赖度最低。
无磁耐磨板MN13在细化和活化Fe、Al金属粉末的同时,还能有效地阻止金属粉末在烧结前合金化生成金属间化合物。在烧结压力40 MPa、烧结温度1050℃、加热时间15 min、保温时间10min的烧结参数下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的致密度可达96.4%。
