摘要：LF精炼渣作为固体废弃物,大量堆放污染环境,渣中含有合金元素,通过Al可以将渣中合金元素置换出来,对LF精炼渣进行二次利用。为解决燃烧合成反应体系热量高造成反应原料蒸发、Fe-Cr基陶瓷复合材料致密度低等问题,通过添加LF精炼渣和CaF2作为冷却剂吸收反应放热,降低反应体系温度、减少原料蒸发。但是,冷却剂加入量过多,体系温度下降过快会导致熔体熔化钢板的能力下降,出现耐磨层与钢板无法冶金结合的情况。因此,本研究设计添加2,4,6,8,10 g的LF精炼渣和2.39,2.50,2.60,2.71,2.81 g的CaF2,利用燃烧合成反应在钢板上制备Fe-Cr基陶瓷复合材料,并对燃烧合成产物耐磨层和钢板的焊接面积及耐磨层的致密度、硬度、耐磨性能进行研究,进而探究合适的LF精炼渣添加量。结果表明,LF精炼渣加入量为8 g时,耐磨层的致密度最高并且耐磨层的单位面积磨损量最少;LF精炼渣加入量为10 g时,耐磨层的硬度最高、钢板和耐磨层的焊接面积最大。材料的耐磨性能受致密度和硬度影响,当硬度差异较小时,耐磨层的耐磨性能随着致密度提高而提高;当致密度差异较小时,耐磨层的耐磨性能随着硬度提高而提高。综上所述,为了获得高耐磨性能的同时保证Fe-Cr基陶瓷复合材料其他性能的均匀性,最佳的LF精炼渣加入量为8 g。

摘要：设计了一组Fe/Cr质量比分别为4、8、12、16,硬质相质量分数分别为8%、16%、24%、32%,压力分别为0.5、1、1.5、2 MPa的3因素4水平的正交实验。利用气压辅助燃烧合成制备了16组Fe-Cr基陶瓷复合耐磨材料,并对这些试样的宏观形貌进行分析;对耐磨层上部、中部、下部的洛氏硬度进行了测定。结果表明:对气压辅助燃烧合成制备的耐磨层硬度影响最大的是Fe/Cr质量比,其次为硬质相质量百分数,最后为压力。为了获得高硬度的同时保证试样性能的均匀性,反应的最佳压力为1.5 MPa,最佳硬质相质量分数为8%,最佳Fe/Cr质量比为12。