离心机转速对再生复合材料辊环组织和性能的影响

 周向阳   张太康   李昌林  覃静  娄世菊  

  （中南大学冶金科学与工程学院，长沙410083）

    摘要：

利用废旧辊环，通过重熔和转速对再生复合材料辊环内层的组织的影响

    再生复合材料辊环内层组织为片状贝氏体、短杆状碳化物和石墨，见图7、图8。这是由于复合材料熔液在凝固末期，黏度较大，后来析出的少量碳化物不能象刚开始析出的碳化物那样借助离心力作用迁移到外层而只能留在内部。由于留存下来的碳化物呈细条块状存在，而碳化物又是一种较脆、硬度较高的相，会增加基体的硬度，降低韧性。



    由图7、图8比较可知，由于离心机转速的作用，当提高离心机转速时，有更多的WC颗粒迁移出芯部基体，这就导致高转速辊环内层的碳化物含量要明显少于低转速芯部基体；靠近外层的基体硬度比内层高，其韧性比内层低。

    结合前面辊环试样性能分析可知，转速为1 000 r/min的再生复合材料轧辊的组织与性能都要优于转速为800 r/min的再生复合材料轧辊，转速为1 000 r/min的再生复合材料辊环的外层和内层界面结合良好，各项性能均可以达到要求。

  3·结论   

    1）在转速分别为800 r/min和1 000 r/min条件下，制备了由外层和内层组成的再生复合结构辊环，辊环的外层厚度达到了12~18 mm，无分层，内部裂纹等缺陷。

    2）转速为800 r/min时制备的再生复合材料辊环外层和内层的冲击韧性较好。转速为1 000 r/min时制备的再生复合材料辊环试样的复合层和芯部基体层的硬度较高。根据应用要求，两种辊环的冲击韧性都能达到要求，并且相差不大；提高离心机转速，可以相应提高芯部基体和复合层的硬度，这样更好延长使用寿命，节约成本。

    3）从复合层的组织观察可知，转速为1 000 r/min的再生复合材料轧辊复合层中的WC颗粒分布更均匀，体积分数更大，表面更为平整，复合层和基体结合良好。

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