增強(qiáng)顆粒是金屬基復(fù)合材料的重要組成部分,其作用是提高金屬基體的強(qiáng)度、剛度、耐磨損等性能。一般確定原則是:
1、顆粒的硬度、剛度要高,用以增強(qiáng)復(fù)合材料的耐磨損耐沖擊性能。材料的表面硬度Hu與磨料硬度Ha的比值應(yīng):Hu/Ha>0.8。在磨料硬度未知的情況下,選用的復(fù)合材料硬度越高,其耐磨性越好,而復(fù)合材料的硬度和其中的陶瓷顆粒相的硬度有很大關(guān)系。
2、增強(qiáng)顆粒與基體材料的高溫潤(rùn)濕性應(yīng)盡可能好一些,根據(jù)顆粒之間的毛細(xì)作用原理,潤(rùn)濕角越小,鑄滲深度越大,鐵液的滲透能力越強(qiáng),均越有利于形成結(jié)合致密、沒(méi)有氣孔和裂紋的優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料。
3、增強(qiáng)顆粒應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,在復(fù)合材料的制備和使用過(guò)程中其組織結(jié)構(gòu)和性能不發(fā)生明顯的變化或退化,雖然允許增強(qiáng)顆粒與基體發(fā)生一定程度的界面化學(xué)反應(yīng),但要避免因嚴(yán)重的界面反應(yīng)生成脆性相而影響復(fù)合材料的性能。
4、增強(qiáng)顆粒的粒度要適宜,太大或太小都有可能產(chǎn)生不利影響。顆粒粒度太大,影響鑄件尺寸精度和表面光潔度;顆粒粒度太小,比表面積大會(huì)導(dǎo)致溶解嚴(yán)重而降低顆粒體積含量,并進(jìn)一步削弱顆粒的增強(qiáng)效果。一般要求:增強(qiáng)顆粒不應(yīng)當(dāng)像結(jié)構(gòu)件中的增強(qiáng)顆粒粒度那樣細(xì)?。ㄒ话阍趎m-μm),而是要比這一粒度大得多,一般在μm-mm級(jí)(紫焰)