文章标题：原位自生NbC/H13钢复合材料抗磨损性能研究

文章作者：刘洲 周谟金 蒋业华 隋育栋
关 键 字：原位自生;NbC;H13钢;显微组织;冲击韧性;耐磨性;
文章摘要：H13钢作为盾构机刀圈材料,主要用于破碎坚硬岩石。在盾构机掘进过程中,刀圈的磨损是不可避免的,过度的磨损会导致掘进效率的降低,增加施工风险。为了提高H13钢的耐磨性,采用重力铸造原位自生的方法,制备了体积分数为1%、3%、5%的原位自生NbC/H13钢复合材料。采用金相显微镜、扫描电子显微镜对复合材料的物相组成与组织结构进行分析,使用冲击试验机、三体磨料磨损试验机对不同体积分数NbC/H13钢复合材料的冲击韧性、磨料磨损性能进行研究。结果表明,制备的复合材料组织致密,NbC增强相在基体中弥散分布。随着增强相体积分数提高,增强相的形态由网状逐渐向小棒状和颗粒状转变;复合材料的冲击韧性值随着增强相的体积分数提高逐渐下降,当NbC含量在5%(体积分数)时,冲击韧性到最小值6.5 J;三体磨料磨损结果表明,随着NbC体积分数的增加,有效减少磨料对钢基体的磨损,从而进一步提高了复合材料的耐磨性,与基体材料相比,耐磨性提高了2.1倍。