原位反应TiC_p／Fe、VC_p／Fe复合材料的油润滑摩擦及干摩擦磨损性能研究

对复合材料TiCp／Fe、VCp／Fe的油润滑摩擦磨损性能及干摩擦磨损性能进行了研究,对比在不同条件下复合材料的耐磨性,以及在工况相同的条件下,对比原位反应铁基复合材料与正火45钢的耐磨性。实验结果表明,在有润滑的条件下,由于VC陶瓷颗粒、TiC陶瓷颗粒对复合材料基体的增强作用,复合材料的耐磨性远大于正火45钢的耐磨性,而VCp／Fe复合材料的耐磨性比TiCp／Fe复合材料的耐磨性更好。在无润滑条件下,铁基复合材料的耐磨性也比正火45钢的耐磨性大得多。在载荷较大的条件下,TiCp／Fe复合材料的耐磨性比VCp／Fe复合材料的耐磨性更好。     

原位TiCp/ Fe、VCp/ Fe复合材料在酸环境下的耐腐蚀性研究

采用失重分析、腐蚀形貌观察等试验方法,研究了原位自生TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料在酸环境下的耐腐蚀性.结果表明,在常温(25 ℃)或较高温度(85 ℃)的0.1%硫酸溶液腐蚀介质中,TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料都比45钢和HT250具有更好的耐腐蚀性能,其中VCp/Fe复合材料更为优越.     

TiCp/Fe及VCp/Fe复合材料抗氧化性能的研究

通过向Fe-C母合金中加入钛铁或钒铁合金,形成TiC、VC颗粒增强相,得到抗氧化性能较高的TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料;对比试验表明,TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料的抗氧化性能明显优于HT250和45钢。由于VCp/Fe复合材料中增强体VC颗粒的体积分数比TiCp/Fe复合材料中的TiC颗粒多、分布更均匀、界面结合更好,因此VCp/Fe比TiCp/Fe复合材料具有更好的抗氧化性能。     

原位TiCp／Fe、VCg/Fe复合材料的盐腐蚀研究

介绍了原位反应制备TiCp／Fe、VCp／Fe复合材料的方法,采用失重分析、腐蚀形貌观察等试验方法研究了原位自生TiCr／Fe、VCp/CFe复合材料在氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明：（1）TiCp/Fe、VCr／Fe复合材料都比45钢、HT250具有更好的耐腐蚀性能,其中VCp/Fe复合材料更为优越;（2）TiCp／Fe、VCdFe复合材料倾向于局部腐蚀破坏,其中增强相与基体的界面优先被腐蚀。     

重熔对TiCp／Fe和VCp／Fe原位复合材料的影响

采用原位合成工艺制取TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料并浇注Y形试块,然后将试块重新熔化并重新浇注试块,借助金相显微镜和扫描电镜研究重新熔化前后的组织变化.结果表明:原位TiCp/Fe复合材料重熔后,TiC颗粒的尺寸、形状及其在基体中的分布没有明显变化,颗粒的数量有所减少,基体的硬度有所降低;原位VCp/Fe复合材料重熔后,VC颗粒的尺寸稍微减小,颗粒在基体中分布更加均匀,有利于提高复合材料的韧性.     

铸造原位TiCp/Fe复合材料耐磨性的研究

用冲击滑动磨料磨损试验机，研究了在中等冲击、高摩擦应力磨料磨损工况条件下，原位TiCp／Fe复合材料铸态和正火态的磨损机制。认为其机制主要是：凿削式磨粒磨损和疲劳磨损。另外，用高锰钢ZGMn13作为标准试样，比较了该复合材料铸态和正火态试样的耐磨性。结果表明：在试验条件下，正火Ticp／Fe复合材料的耐磨性是ZGMn13的109-156倍。     

原位自生铸造VCp/Fe复合材料冲击断口分析

采用原位自生合成法制备了VCp／Fe复合材料。借助光学显微镜以及扫描电镜，分析了VCp／Fe复合材料的冲击断口形貌。结果表明，VCp／Fe复合材料失效的主要原因是铁素体解理断裂以及部分珠光体的不连续片层状解理；VC的数量及分布对VCp／Fe复合材料的性能有着重要影响；适当提高C含量可以达到细化基体组织的目的。     

TiCp/Fe复合材料制备及组织分析

借助X射线衍射(XRD)、光学金相显微镜以及扫描电镜(SEM),研究了反应铸造工艺制备的原位TiCp/Fe复合材料中增强颗粒的分布和形貌,并通过能谱仪确定了材料微区合金相对成分。结果表明:原位TiC增强颗粒均匀分布在基体中,呈四边形或多边形。Ti元素主要分布在增强颗粒中,并有一部分固溶于基体。由于Ti元素的烧损,生成了有害相石墨。     

铸造原位TiCp/Fe复合材料的组织和冲击断口分析

应用原位反应铸造法制取了TiCp/Fe复合材料,研究了材料铸态和正火态的组织和性能,分析了Ti的作用.通过对材料正火态冲击断口形貌的观察,认为该材料的断裂为脆性断裂.分析了脆性断裂的机理,提出了减少TiCp/Fe复合材料断裂失效的途径.     

原位TiC_P/Fe、VC_P/Fe复合材料抗高温软化性能的研究

介绍了原位反应制备TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料的方法,研究了原位自生TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料的抗高温软化性能。试验结果表明：复合材料由于TiC、VC颗粒的增强作用,因而与#45钢和HT250材料相比,随着温度升高,硬度下降的幅度较小、趋势较平缓,TiCp/Fe、VCp/Fe具有更好的抗高温软化能力。     

原位反应TiCp/Fe基复合材料在冲击磨料磨损条件下耐磨性的研究

研究TiCp/Fe基复合材料在冲击磨料磨损条件下的耐磨性.利用SEM和金相显微镜分析复合材料组织及磨面形貌.结果表明:在冲击磨料磨损条件下,复合材料基体磨损以凹坑和塑性流动为主,TiC颗粒则起到增强基体的作用.随着TiC颗粒数目增多,TiC颗粒对基体的保护作用越强,越能提高复合材料的耐磨性.     

淬火工艺对原位TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响

研究了淬火工艺对原位TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响,结果表明:原位自生TiCp/Fe材料经淬火处理后,不仅主要基体组织由片状珠光体转变为针状马氏体,而且析出细小的TiC颗粒;从而使得原位自生TiCp/Fe材料硬度大幅度提高,冲击韧性略有下降。     

Ni元素对原位自生TiCp/Fe复合材料组织和性能影响的研究

探讨了Ni元素对TiCp/Fe复合材料组织结构、力学性能及有害相的作用.结果表明,Ni元素对抑制TiCp/Fe复合材料中的石墨有害相有明显的作用,可以显著减少,甚至完全消除TiCp/Fe复合材料中的片状石墨有害相.同时,在Ni元素合金化作用下,TiC增强相数量增多,珠光体片层间距变小,这有效提高了TiCp/Fe复合材料的力学性能.     

原位反应VCp/Fe复合材料在冲击磨料磨损条件下耐磨性的研究

研究了原位反应VCP／Fe复合材料在冲击磨料条件下的耐磨性与VC增强颗粒体积分数、分布密度的关系．并利用SEM和光镜观察分析了复合材料的组织及磨损形貌。结果表明，随着VC颗粒在复合材料中的体积分数及分布密度的增大．复合材料的耐磨性提高。在冲击磨料条件下，VCP／Fe复合材料磨损主要是受显微犁削与显微切削的作用。     

原位自生TiCp/Fe复合材料制备过程中覆盖剂的研究

采用四种覆盖剂熔炼制备原位TiCp／Fe复合材料，并对不同覆盖剂熔炼制备的复合材料Ti元素的烧损进行分析，对其金相组织进行观察。结果表明，采用由草木灰＋木炭复合的1^#覆盖剂防氧化烧损性能最佳．制备的原位TiCp／Fe复合材料的TiC颗粒多且均匀分布，Ti烧损率仅17．1％。     

稀土对原位TiCp/Fe复合材料微观结构的影响

研究了稀土元素加入后原位TiCp/Fe复合材料微观结构的变化，结果表明：稀土元素在Fe-Ti-C熔体中可形成细小的稀土复合化合物粒子，能促进TiC增强体的非均匀形核，并使组织中原位TiC颗粒的尺寸增加，数量减少，与此同时，添加稀土元素有效地改善了组织中Fe2Ti相的分布，晶界上已无明显的Fe2Ti相存在，有利于材料性能的改善。     

元素V和C对VCp/Fe组织和性能影响的研究

采用原位自生合成法制备了VCp/Fe复合材料。借助光学显微镜以及扫描电镜等,研究了元素V和C对VCp/Fe复合材料组织和性能的影响。结果表明,随着V含量的增加,VCp/Fe复合材料的硬度和冲击韧性得到了明显的提高。分析得出了制备VCp/Fe复合材料的最佳V和C的组合成分为3.5%V,1.0%C。     

化学成分对原位TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响

系统地研究了化学成分对原位ＴｉＣｐ／Ｆｅ复合材料组织和性能的影响,并确定了该材料的最佳化学成分。结果表明：Ｔｉ是影响复合材料组织中ＴｉＣ颗粒形核率的关键因素,而Ｃ主要影响组织中ＴｉＣ颗粒的尺寸;在合金熔体中,加入一定量的Ｓｉ有利于ＴｉＣ颗粒的形成,而Ｍｎ主要用来细化珠光体基体。     

原位生成(Fe,Cr)7C3/Fe复合材料的组织与磨损性能

将纯Cr丝与灰铸铁进行复合,使纯Cr丝中的Cr原子与铸铁中的C发生原位反应生成(Fe,Cr)7C3,从而制备出(Fe,Cr)7C3/Fe复合材料.研究了不同反应时间下(Fe,Cr)7C3颗粒增强铁基复合材料的组织及不同Cr含量的复合材料的相对耐磨性.结果表明,复合材料主要由α-Fe、γ-Fe和(Fe,Cr)7C3组成,生成的(Fe,Cr)7C3呈颗粒或短棒状分布于铁基体中;随Cr含量增加,复合材料的相对耐磨性先增加后减小,当Cr含量为20％时,复合材料的耐磨性最好,为铸铁基体的7倍.     

Sn对TiCp／Fe复合材料组织与性能影响的研究

采用原位自生合成法制备了TiCp/Fe复合材料。借助光学显微镜及扫描电镜等,研究了Sn对TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响。结果表明,随Sn含量增加,组织中片状石墨有害相得到有效抑制,且TiCp/Fe复合材料硬度、抗拉强度和冲击韧性也得到明显提高。分析得出制备TiCp/Fe复合材料的最佳Sn成分为0.1%~0.15%。