外加法和原位法生成Al-8Fe/TiC复合材料显微组织的研究

通过外加法和原位生成法制备了常规凝固Al-8Fe/TiC复合材料材料,通过OM和TEM等手段研究了两种材料的显微组织,发现外加法制备的合金中TiC粒子比较粗大,而且TiC粒子容易产生聚集,在TiC颗粒与α-Al基体界面处有过渡层存在.而原位法生成的合金中TiC粒子细小,均匀分布于基体之上,而且和α-Al基体在界面处接合紧密,没有污染相和其它反应产物的生成.     

原位生成TiC对快速凝固Al-8Fe合金显微组织的影响

通过对不同TiC粒子含量的快速凝固Al-8Fe合金条带显微组织的观察发展：随着TiC含量的增加，合金的显微组织产生明显的细化，使快凝合金条带的耐浸蚀区所占的比例增大，并在一定程度上抑制了初生Al6Fe块状相的生成，当TiC含量达到10％（质量分数）时，出现了大尺寸TiC颗粒聚集现象，同时生成少量初生Al6Fe块状相。     

TiC的添加对Mo-Ti合金性能与组织结构的影响

采用粉末冶金法,通过在金属Mo中添加TiH2粉末及超细TiC粉末制备Mo-Ti-TiC合金,研究TiC的添加对Mo-Ti合金的拉伸性能和显微组织的影响.结果表明,TiC的添加使Mo-Ti合金的拉伸强度得到有效提高.TiC添加量在0.05%(质量分数)时,合金拉伸强度最高,强度较Mp-Ti合金提高了31.7%.TiC的添加保护了基体中由TiH2颗粒分解脱氢所形成的单质Ti颗粒,降低其氧化程度.添加TiC后,合金内部生成含元素Mp、Ti、O和C的第二相粒子,有效阻止合金晶粒长大,因此,随着合金中TiC含量的增加,合金的晶粒尺寸减小.     

原位TiC颗粒对喷射成形Al-Fe-V-Si合金组织和性能影响

通过扫描电镜和透射电镜分析研究了原位反应生成的TiC颗粒对喷射成形态及挤压态的Al-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金显微组织的影响,并对合金的力学性能进行了测试。结果表明,原位反应生成的TiC颗粒均匀地分布在合金基体中并细化了基体合金的晶粒,提高了合金的高温组织稳定性;喷射成形Al-8.5Fe-1.4V-1.7Si 3.0TiC合金挤压态的室温和高温强度明显高于喷射成形Al-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金挤压态的强度,而且塑性也有明显的提高。     

辐照参数对激光引燃自蔓延合成Al-Ti-C中间合金的影响

采用激光引燃自蔓延高温合成技术制备Al-Ti-C中间合金,研究了改变激光辐照参数对合成Al-Ti-C中间合金显微组织结构的影响,并用所制备的中间合金对工业纯铝进行细化试验。结果表明:激光辐照时间为1.0s、功率控制在1000W时,制备的Al-Ti-C中间合金生成TiAl3和TiC粒子弥散分布、TiAl3直径在1.5μm左右,TiC粒子直径为1μm。向工业纯铝中加入0.1%的Al-Ti-C中间合金具有最佳的细化效果,细化后晶粒的尺寸为120μm。     

工艺参数对Al-Ti-C中间合金第二相粒子及细化效果的影响

研究了铝含量和铝液温度对热爆法合成Al-Ti-C中间合金第二相粒子形成规律及细化效果的影响.结果表明:预制块铝含量对第二相粒子TiAl3和TiC的生成有重要影响.铝液温度影响反应生成的中间合金中TiAl3、TiC的形态和分布,并影响其晶粒细化能力.当Al:Ti:C的原了比为3.4:1.8:1、铝液温度为780℃时,合成的中间合金中大量TiAl3和TiC粒子在铝基体上均匀分布,晶粒细化效果最佳,并讨论了晶粒细化机理.     

原位生成TiC对快凝Al—Fe—V—Si合金中“块状相”生成的影响

对含有原位生成TiC粒子的快凝Al-Fe-V-Si合金中的显微结构进行了电镜观察。结果表明：在Al6Fe相形成的温度范围内,TiC粒子消除了初生Al6Fe块状相,诱发了初生AlmFe相,AlmFe相以包裹TiC粒子的形成生长成类球状形貌,消除了边角效应。并用连续冷却方式下的形核理论对TiC粒子的原位生成对合金中各相的形核动力学影响进行了分析与计算,与试验结果有较好的吻合。     

原位合成TiC颗粒弥散强化2A50铝基耐磨材料

采用原位合成的方法制备30wt%TiC/Al中间合金.再以2A50铝合金为基体,通过搅拌铸造法加入一定量的中间合金制备TiC颗粒弥散强化2A50铝基耐磨材料.采用XRD和SEM研究了中间合金的显微组织和相组成以及TiC颗粒的加入对基体的组织及力学性能的影响.结果表明:TiC为原位合成反应的唯一生成产物,且颗粒细小分布均匀,TiC颗粒的加入能够细化基体的晶粒,显著提高基体合金的力学性能,尤其是耐磨损性能.     

微量TiC对Mo-Ti-Zr-TiC合金性能与显微组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC合金,研究微量TiC的添加对Mo-Ti-Zr-TiC合金的拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,在Mo-Ti-Zr合金中添加微量TiC(0.1%～0.5%,质量分数)后,合金的相对密度和室温抗拉强度得到了提高,当TiC添加量为0.4%时,合金强度最高,较Mo-Ti-Zr合金提高了28.1%。微量TiC的添加,阻碍了合金烧结过程中的晶粒长大,合金晶粒尺寸随TiC添加量的增加而降低。添加的细小TiC粒子在高温烧结过程中或与坯体中的微量氧发生反应形成了由Mo、Ti、C及O4种元素组成的(Mo,Ti)xOyCz细小复合第二相粒子,或发生团聚结成大颗粒,对合金起到净化晶界氧和弥散强化的作用,因而合金的性能相比Mo-Ti-Zr合金有了较明显的提高。     

原位生成TiC对Al-8Fe合金显微组织的影响

通过XRD，SEM，TEM等手段研究了Al-8Fe常规铸态合金原位生成不同TiC粒子含量时相组成及显微组织的变化，以及Ti同α（Al）基体及Al3Fe相之间的界面关系。结果表明：随着TiC含量的增加，Al-8Fe合金中Al3Fe相及缩松的形貌及尺寸明显发生了变化，TiC与α（Al）基体之间界面干净，而与Al3Fe之间则存在一过渡层。     

TiC对CuW触头材料组织与性能的影响

采用粉末冶金-熔渗法制备了不同TiC添加量的CuW合金。研究了添加TiC对CuW材料静态性能、真空电击穿性能及显微组织的影响。结果表明：TiC的添加量在0～1．2％（质量分数，下同）时，随着添加量的增加，合金的硬度逐渐升高，而电导率变化不大；当添加量在1．2％～2．0％范围内时，硬度和电导率则大幅下降。添加TiC相提高了CuW材料的耐电压强度，降低了截流值。对真空电击穿后的表面组织形貌分析发现，由于TiC相在钨骨架上的钉扎作用，铜液的飞溅较小；电击穿发生在Cu／TiC相界面上，且击穿坑较小。     

Influence of TiC Addition on Properties and Microstructure of Mo-Ti AlloyEI北大核心

Mo-Ti-TiC alloys were fabricated by powder metallurgy process through adding TiH2 powder and ultrafine TiC powder into Mo metal. The influence of the addition of nano-scale TIC particles on the microstructure and tensile properties of Mo-Ti alloy was studied. The results indicate that the tensile strength of Mo-Ti alloy was effectively increased by TiC particles addition. Mo-Ti with 0.05wt% TiC exhibited the highest tensile strength, which is 31.7% higher than that of Mo-Ti alloy. The addition of TiC protects Ti from oxidation, which is produced by decomposition and dehydrogenization of TiH2 particles. The second phase particles containing Mo, Ti, 0 and C in the alloy were formed with TiC addition. The grain size of the alloy decreased with the increase of the TIC content since the second phase particles can inhibit the grain growth.     

Al—Ti—C中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

Microstructure and wear properties of TiC/FeCrBSi surface composite coating prepared by laser cladding

Titanium carbide particles reinforced Fe-based surface composite coatings were fabricated by laser cladding using a 5 kW CO₂ laser. The microstructure, phase structure and wear properties were investigated by means of scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X-ray diffraction, as well as dry sliding wear test. The results showed that TiC carbides were formed via in situ reaction between ferrotitanium and graphite in the molten pool during the laser-clad process. The morphology of TiC is mainly cubic and dendritic form; and the TiC carbides were distributed uniformly in the composite coating. The TiC/matrix interface was found to be free from cracks and deleterious phases. The coatings reinforced by TiC particles revealed higher wear resistance and lower friction coefficient than that of the substrate and FeCrBSi laser-clad coating.     

TiC增强高锰钢基复合材料的组织与磨损性能

高锰钢是传统的耐磨材料。为进一步提升高锰钢的耐磨性能,使其能满足复杂工况的使用要求,本文采用凝固析出方法制备了不同体积分数TiC增强的高锰钢基复合材料,系统研究了复合材料的显微组织和磨料磨损性能。热处理后,复合材料由奥氏体和TiC两相组成,TiC颗粒均匀分布在高锰钢基体中,颗粒与基体界面清洁。磨料磨损实验表明,TiC颗粒的引入提高了复合材料耐磨性能。然而,复合材料的磨损性能随着TiC体积分数的增加而降低。研究表明这是因为随着TiC体积分数的提高,陶瓷粒径尺寸增大且部分形成团簇,陶瓷颗粒在磨损过程中发生破碎从而提高磨损率。     

TiC弥散强化2A50铝基复合材料性能的研究

采用原位合成法制备了TiC颗粒弥散强化2A50铝基复合材料.研究了TiC对材料力学件能及耐磨损性能的影响.结果表明,加入TiC颗粒后.合金铸态组织细化,室温抗拉强度和屈服强度得到一定程度提高;高温下.合金的拉伸性能随TiC加入量增加而变化的规律与室温相似.合金中TiC颗粒的引人大大提高了合金的耐磨性能.在油润滑条件下,TiC/2A50材料的耐磨损性能远远优于其母合金以及其他典型的金属耐磨材料.     

Materials for the electrospark strengthening and reconditioning of worn metal surfaces

The aim of this work is the development of technology for obtaining electrode materials from Colmonoy-WC alloys and hard alloys containing TiC, WC, Mo₂C, Tin, Co, Cr, Ni, and Al. The phase composition and structure are studied along with the kinetics of mass transfer, hardness, and wear resistance of electrospark coatings made of the manufactured alloys. The methods used were metallography and electron microscopy and X-ray phase and durometric analyses. It was shown that the alloys Colmonoy (Ni-Ni₃B–Si–Cu), Colmonoy-10% WC, and Colmonoy-25% WC have a eutectic structure. With an increase in the WC content in the alloys, the structure is found to be an aggregation of the phases of a hard solution based on nickel and tungsten carboborosilicide. At the pulse energy of 7.5 J, the thickness of the coatings formed was 3–4 mm. The wear resistance of the coatings increased with the growth of the WC content in the coatings from 64.5 μm/km for Colmonoy to 18.5 μm/km for the alloy with 70% WC, and the steel wear resistance under those conditions was 160 μm/km. It was established that the structure and composition of the manufactured electrode materials from the hard alloys based on TiC and WC carbides make it possible to produce electrospark coatings with a thickness up to 100 μm and hardness up to 20–24 GPa. The developed materials can be used to harden/recondition worn workpieces made of constructional steels by the electrospark method.     

热处理对TiC_p/Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响。指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2 和Fe3 C等相溶解消失 ,并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织。通过不同的热处理工艺 ,可以获得具有不同基体组织的复合材料 ,合金元素钼可有助于基体组织的调整。热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响 ,二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降