液-半固态双金属复合铸造技术及应用

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第1章绪论1 1.1双金属复合耐磨板概述1 1.2双金属复合材料的特点与应用2 1.3双金属复合材料制备技术3 1.3.1固-固复合法3 1.3.2液-固复合法3 1.3.3液-液复合法7 1.4双液双金属铸造复合技术现状13 1.4.1材质相容性13 1.4.2界面结合强度14 1.4.3复合准则15 1.4.4存在的问题15 第2章液/半固态双金属铸造耐磨材料及研究方法16 2.1耐磨板常用材料及制备工艺16 2.1.1耐磨材料选取原则16 2.1.2熔炼设备及制备工艺流程17 2.2耐磨材料分析测试及方法19 2.3力学性能测试21 第3章液/半固态双金属铸造复合理论分析23 3.1液/半固态双金属铸造复合温度场计算23 3.1.1液/半固态双金属铸造复合思路提出及工艺原理23 3.1.2低碳钢温度场的理论计算25 3.1.3凝固时间的理论计算27 3.2冷却条件对低碳钢温度场分布影响28 3.2.1冷却介质对温度场分布的影响28 3.2.2低碳钢温度场模拟分析31 3.2.3低碳钢半固态区宽度计算34 第4章液/半固态双金属铸造复合工艺38 4.1水冷铜板条件下低碳钢浇注工艺参数的确立38 4.1.1低碳钢浇注工艺38 4.1.2水冷铜板条件下浇注低碳钢各参数间关系40 4.2冷铁条件下低碳钢浇注工艺参数确立47 4.2.1冷铁选用计算47 4.2.2冷铁条件下浇注低碳钢各参数间关系49 4.3液/半固态双金属铸造复合工艺判据51 4.3.1铸造复合板表面凝固壳层51 4.3.2高铬铸铁浇注时间限定53 4.3.3低碳钢半固态区宽度55 4.4液/半固态双金属铸造复合工艺准则57 第5章液/半固态双金属复合板界面层的组织与性能59 5.1水冷铜板条件下铸造复合板界面层组织59 5.1.1低碳钢浇注温度对界面层组织的影响59 5.1.2低碳钢凝固时间对界面层组织的影响66 5.2冷铁条件下界面层组织69 5.2.1低碳钢浇注温度对界面层组织的影响69 5.2.2低碳钢凝固时间对界面层组织的影响73 5.2.3界面层氧化夹杂形成及去除76 5.3铸造复合板界面层力学性能评价80 5.3.1洛氏硬度80 5.3.2界面层显微硬度81 5.3.3抗拉强度82 5.3.4剪切强度84 5.3.5复合层止裂性能85 5.3.6断口形貌分析87 5.4铸造复合耐磨板装机测试88 第6章液/半固态双金属铸造复合界面层形成机制93 6.1低碳钢重熔区熔化行为分析93 6.2低碳钢重熔区厚度模型的建立95 6.3界面层元素扩散规律98 6.4铸造复合界面层形成机制100 6.4.1复合层形成过程101 6.4.2珠光体过渡层形成过程102 6.4.3界面层形成机制106 参考文献109