WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备及其性能研究的开题报告.docx

WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备及其性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
高铬铸铁因其耐热性、耐磨性和机械性能优异，广泛应用于航空、航天、机械、冶金等行业。但是，高铬铸铁存在缺陷，如低抗拉强度、脆性等，限制了其应用范围。为此，研究人员开始探索使用WC颗粒增强高铬铸铁的方法来改善其性能。
WC颗粒是一种非常坚硬的材料，其硬度接近金刚石，能够有效增强高铬铸铁的强度和硬度。使用WC颗粒增强高铬铸铁的复合材料，能够在保持高铬铸铁具有优异耐磨性和耐热性的基础上，提高其塑性和韧性，克服其脆性问题。
因此，本研究旨在探究WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备工艺、微观结构和性能，为高铬铸铁的应用提供新思路和理论基础。
二、研究内容和方法
1.制备过程
（1）制备高铬铸铁母材：选用工业级铸造设备，控制炉温在1550-1600℃，在铸造过程中定期测量熔体的成分和温度，保证铸件的成型质量。
（2）制备复合材料：采用真空熔炼-真空粉末热压方法制备复合材料。选用WC颗粒作为增强相，控制WC颗粒的平均粒径控制在5-10μm，添加量控制在3-10%。在高铬铸铁中添加WC颗粒，并进行机械搅拌，熔炼、真空冶炼，最后采用热压成型，制备出WC颗粒增强高铬铸铁复合材料。
2.表征技术
（1）扫描电镜（SEM）：观察复合材料的微观结构和WC颗粒的分布情况。
（2）X射线衍射（XRD）：分析复合材料的晶体结构和相组成。
（3）拉伸实验、硬度测试和冲击测试：测试复合材料的力学性能和抗冲击性能。
三、预期成果
本研究将通过WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的制备和性能研究，得到以下成果：
（1）掌握制备WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的工艺流程和优化方法。
（2）研究WC颗粒的分布情况和复合材料微观结构的变化规律。
（3）探究WC颗粒增强高铬铸铁复合材料的力学性能和抗冲击性能，比较其与高铬铸铁母材的差异。
四、论文创新点
（1）采用WC颗粒增强高铬铸铁复合材料，兼顾了高铬铸铁的优异耐磨性和耐热性以及WC颗粒的高硬度。
（2）通过制备工艺和WC颗粒含量的控制，实现了复合材料的制备，并研究了其微观和力学性能。
（3）为高铬铸铁的应用提供了新思路和理论基础。