原位合成TiC/Al基复合材料研究

用LEYBOLD-HERAEUS水冷铜坩埚真空电弧炉原位合成制备了TiC／Al基复合材料．X射线衍射谱表明，按20％TiC-Al配比，制得TiC-Al基复合材料中，TiC是唯一的增强相：在高温显微镜中在400℃、100MPa、真空度为0．00013Pa，压缩5h条件下，材料表现出良好的高温持久强度，TiC相未发生偏聚、差热分析(DTA)，显示该材料在900℃以下。TiC无相变发生．进一步证明原位。TiC／Al复合材料具有良好的热稳定性．光学金相、SEM和TEM观察显示，TiC颗粒与基体界面干净，压缩后位错呈半环状，绕TiC相堆积，说明即使在400℃高温下，加载后位错只能以Orowan机制绕过TiC相。     

TiC/Ti-Al基复合材料的燃烧合成

为了改善Ti-Al金属间化合物的脆性,利用SHS/PHIP工艺制备了TiC/Ti-Al基复合材料.理论分析表明,绝热温度随C质量分数的增加而呈升高趋势,当体系中碳的质量分数≥2%时,该体系能完成自蔓延过程.采用电子扫描显微镜,X射线衍射仪对合成产物进行了分析.结果表明,合成产物中除存在基体相Ti3Al和TiAl和增强相TiC外,还存在许多三元相Ti3AlC和Ti2AlC相;随着Al质量分数的增加,增强相的形貌由颗粒状逐渐变成棒状或片状;复合材料的硬度和压缩强度随C质量分数的增加逐渐增加,但密度及相对密度随C质量分数的增加呈先增加后降低的趋势.当C的质量分数达到4%时,其实际密度和相对密度均达到最大.     

原位自生TiC和（TiW）C增强Fe基复合材料的研究

利用块体原材料原位合成10vol%TiC-Fe和(TiW)C-Fe两种复合材料,采用扫描电镜分析了复合材料的微观结构,利用X射线分析了相组成。结果表明,在TiC-Fe复合材料中,TiC作为唯一的第二相呈现粒状和条状两种形态。分析认为,粒状相为亚共晶相,而条状第二相为共晶相。通过用W替代部分Ti,成功地制备了10vol%(TiW)C-Fe复合材料,其中,(TiW)C作为唯一的第二相比较均匀地分布在Fe基体中,其形态大部分呈粒状,条状相较少。在粒状(TiW)C相中,中心富Fe,而边缘W、Ti和C元素的分布是均匀的。与TiC相比,(TiW)C的密度与Fe更为接近,它更适合作为大型铸件的增强相。     

一种自生的TiC/Al复合材料

利用真空电弧炉通过直接熔融反应法制取了原位合成TiC颗粒增强Al基复合材料,原位合成的TiC颗粒尺寸细小,弥散分布于Al基体中,TiC颗粒直径随冷却速度的提高和TiC含量的增加而减少,TiC颗粒表面清洁,基体中无Al4C3、TiAl3等有害相生成.     

原位TiC颗粒增强7075Al基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应近液相线铸造方法成功制备出4.4%(质量分数)TiC颗粒增强7075 Al基复合材料.对原位反应过程进行了热力学与动力学分析.通过XRD分析及SEM观察显示,原位生成的TiC颗粒与基体润湿良好,且弥散细小均布于7075基体中,晶界上无明显的偏聚.     

不同C加入量对原位合成TiC颗粒增强钢基表面复合材料组织和性能的影响

为解决金属材料耐磨性与韧性之间的矛盾,以ZG35CrMo为基体,以自蔓延高温合成TiC颗粒为增强体,采用真空消失模铸造工艺制备出表面质量优良的TiC颗粒增强表面耐磨钢基复合材料,对不同C加入量的颗粒增强复合材料的组织和性能进行分析研究.结果表明,制备的表面复合材料分为基体与合金层.当碳粉的加入量为化学计量比4∶1时,复合材料的组织和力学性能较好,加入量过量3∶1时会造成合金层及结合面性能的下降.     

基体组织对原位TiCp/Fe复合材料的性能影响

经不同热处理工艺改变铸态原位TiCp／Fe复合材料的基体组织并观察其TiC增强颗粒形态的变化,测试其性能．测试结果表明：TiC增强颗粒在加热处理过程中没有发生形态变化;退火处理可消除铸造缺陷,提高复合材料的韧性;淬火 低温回火处理可使复合材料的硬度提高,而韧性没有明显的下降;300℃等温淬火处理可使复合材料不但硬度较高,而且韧性提高的幅度较大．     

基体组织对原位TiC_P/Fe复合材料的性能影响

经不同热处理工艺改变铸态原位TICp/Fe复合材料的基体组织并观察其TiC增强颗粒形态的变化,测试其性能。测试结果表明:TiC增强颗粒在加热处理过程中没有发生形态变化;退火处理可消除铸造缺陷,提高复合材料的韧性;淬火+低温回火处理可使复合材料的硬度提高,而韧性没有明显的下降;300℃等温淬火处理可使复合材料不但硬度较高,而且韧性提高的幅度较大。     

放电等离子烧结制备TiC/7075铝基复合材料实验研究

在实验中运用放电等离子烧结技术制备TiC/7075铝基复合材料,并分析了不同TiC含量的TiC/7075烧结块体的组织结构和力学性能。采用球磨工艺混合7075合金粉和TiC粉末,在500℃下烧结制备TiC/7075铝基复合材料;利用XRD、SEM、EDS、HVS-1000分析烧结块体的物相、微观组织、维氏硬度。研究发现,烧结制备的TiC/7075铝基复合材料中只有Al和TiC相,没有新相形成; TiC在基体材料中分布均匀,制备的烧结块体致密度高达98%,其维氏硬度随着TiC含量的增加而增加。     

熔体覆盖剂对原位TiCp/Fe复合材料组织和力学性能的影响

论述了用三种覆盖剂熔炼制备原位TiCp/Fe复合材料的试验方法,并对不同覆盖剂熔炼制备的复合材料金相组织进行观察,对其力学性能进行了测试.结果表明:熔体覆盖剂保护熔炼制备原位TiCp/Fe复合材料在工业化生产中是可行的熔炼技术,对指导工业化生产有着非常的实际意义;使用3＃熔体覆盖剂进行保护熔炼效果好,制备的原位TiCp/Fe复合材料的铸态冲击韧性αk值为14.53(J/cm2),硬度值HRC为42.8.     

Fe-Cr-C-Ti堆焊合金组织及耐磨性能

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法,在Q235钢表面制备不同Ti含量的Fe-Cr-C-Ti系堆焊层金属,利用扫描电镜(SEM)及XRD对堆焊层的组织进行了观察分析.在MLS-225型湿式橡胶轮磨粒磨损试验机上进行磨粒磨损试验,通过对磨损试样表面扫描电子显微镜观察分析并结合能谱成分分析探讨了磨损机理.结果表明,在Fe-Cr-C-Ti耐磨堆焊合金中,随着w_Ti的增加,合金组织中TiC硬质相增多;当w(Ti)=7.5%时,部分TiC聚集呈雪花状形貌;w(Ti)=5.5%时,合金表现出优良的抗磨损性能.     

Microstructure and Sliding Wear Property of Laser Clad TiN－Reinforced Composite Coating

ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＳｌｉｄｉｎｇＷｅａｒＰｒｏｐｅｒｔｙｏｆＬａｓｅｒＣｌａｄＴｉＮ－ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏａｔｉｎｇ￥（雷廷权）（欧阳家虎）（裴宇韬）Ｔ．Ｃ．ＬｅｉＪ．Ｈ．ＯｕｙａｎｇＹ．Ｔ．Ｐｅｉ（Ｄｅｐｔ．ｏ...     

一种自生的TiC／A1复合材料

利用真空电弧炉通过直接熔融反应法制取了原位合成ＴｉＣ颗粒增强Ａ１基复合材料,原位合成的ＴｉＣ颗粒尺寸细小,约散分布于Ａ１基体中,ＴｉＣ颗粒直径随冷却速度的南昌市和ＴｉＣ含量的增加而减少,ＴｉＣ颗粒表面清洁,基体中无Ａ１４Ｃ３、ＴｉＡ１３等有害相生成。     

原位自生成陶瓷相增强铝基复合材料的研究

采用粉末冶金法成功制备了原位生成陶瓷相增强AI基复合材料。应用X射线衍射仪进行了物相组成测试,发现含10％－20％（重量百分比） SiO2复合材料的最终物相均为MgAI2O4、MgO、Mg2Si、Si和AI。研究了SiO2含量对复合材料硬度、密度、电导率、抗压强度、磨擦磨损等性能的影响表明,随SiO2含量的增加,复合材料的硬度和密度增加,电导率、抗压强度和体积磨损量减小,而磨擦系数却增加。     

Microstructure and mechanical properties of an in situ synthesized TiB and TiC reinforced titanium matrix composite coating

A titanium-based composite coating reinforced by in situ synthesized TiB and TiC particles was fabricated on Ti6Al4V by laser cladding. The microstructure and mechanical properties were investigated. The coating was mainly composed of β-Ti cellular dendrites and an eutectic in which a large number of rod/needle-shaped TiB and a few equiaxial TiC particles were homogeneously embedded. The microstructural evolution could be divided into four stages: precipitation and growth of primary β-Ti phase, formation of the binary eutectic β-Ti+TiB, formation of the ternary eutectic β-Ti+TiB+TiC, and solid transformation from β-Ti to β-Ti. Microhardness of the coating showed a gradient variation from the surface (about HV0.2 876) to the bottom (about HV0.2 660) and was prominently improved in comparison with that of the substrate. Fracture toughness of the coating also exhibited a gradient variation from the surface (6.3 MPa·m1/2) to the interface (11.9 MPa·m1/2). Wear resistance of the coating was significantly superior to that of Ti6Al4V.     

合金元素对钢基复合材料组织和性能的影响

研究了Si,Mn合金元素加入量对自生TiC颗粒增强的钢基复合材料的组织和性能的影响．结果表明,在自生TiC颗粒增强钢基复合材料中,随着Si,Mn合金化元素的升高,复合材料基体组织将经历从单相珠光体到珠光体马氏体,再到单相马氏体的变化过程．相应地,复合材料铸态硬度从单相珠光体的HRC43．1变化到单相马氏体的HRC55．Si,Mn合金化元素的含量对热处理态复合材料的硬度也有明显影响,但对冲击韧性影响不大。     

SiC颗粒增强PTFE基复合材料摩擦磨损特性研究

利用冷压烧结法制备了不同含量的SiC颗粒填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料，采用M-200环块试验机进行摩擦磨损试验，研究了SiC颗粒增强PTFE基复合材料在干摩擦条件下的磨损特性，并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面形貌进行了观察，对复合材料的磨损机制进行了分析．结果表明：SiC颗粒增强复合材料的耐磨性能显著提高，但其摩擦系数有所增大；随SiC颗粒含量的增加复合材料的磨损机理由粘着磨损占主导逐渐转变为显微切削占主导；复合材料中增强相SiC颗粒有3种流失形式：整体脱落、磨损、碎裂．     

微量元素对特殊黄铜组织和耐磨性能的影响

利用电子探针、磨损试验机等试验手段，研究了微量元素对特殊黄铜的组织和耐磨性能的影响．结果表明，微量元素的加入可以提高α相的数量，促使耐磨质点Mn3Si3的形成，调整α相及Mn5Si3质点的形态、分布、大小，在摩擦磨损过程中这些变化有利于阻止裂纹形核和扩展，同时微量元素的加入可以在磨损区的表层形成致密的氧化物或微量元素的化合物，减轻粘着磨损，从而提高材料的耐磨性．