原位内生碳化钒颗粒增强铁基表面复合材料的研究

用SEM、XRD检测浇注凝固后位于铸型表面的复合粉料压坯组织结构的变化,证实用铸造烧结技术可以在铸件表面原位生成碳化钒颗粒增强铁基表面复合材料.探讨了粉料压坯快速完成钒的碳化反应和烧结致密化的机理,用MM200磨损试验机检测了碳化钒颗粒增强铁基表面复合材料的耐磨性.     

TiC颗粒增强钛基复合材料的形变

研究了TiC颗粒增强钛基复合材料增强颗料和基体之间的不均匀形变,得出颗粒和基体之间的形变过程中产生形变摩擦阻力,通过弹塑性力学计算出的TiC/Ti界面上颗粒阻碍基体变形力为TiC强度的0．6倍,阻碍基体中滑移的进行,使基体得到强化。另一方面,当界面上的形变应力同基体的某个晶面形成位错源时,可放出位错环,使应力得到释放,同时增加基体的位错密度,位错互相缠绕形成胞状亚结构,强化基体。     

原位自生TiC颗粒增强金属基复合材料涂层的组织与性能

以Ni60A、Ti粉和C粉为原料，采用高频感应熔覆技术。在16Mn钢表面原位合成了TiC颗粒增强镍基复合材料涂层。借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对复合涂层的组织、结构和性能进行了分析。结果表明，熔覆层与基体呈冶金结合，无裂纹、气孔等缺陷；熔覆层组织由γ-Ni、M23C3、TiC组成，TiC大部分呈方块状，少部分呈花瓣状，颗粒尺寸为0.5-1.0μm，均弥散分布于熔覆层中，涂层的显微硬度可达980-1000HV0.2。     

碳化钒增强铁基复合材料的微观组织与磨损性能

以钒铁粉、铁粉、石墨等为原料,原位反应合成了Fe-VC复合材料。采用扫描电镜(SEM)和MM-200型磨损试验机对所制备的试样进行组织结构分析与磨损试验。结果表明:当烧结温度为1180℃时,该复合材料的密度达到最大值;合成的硬质相VC颗粒细小,且在珠光体基体中均匀分布;在干滑动磨损条件下,该复合材料具有优异的耐磨性。     

碳化钛颗粒增强铁基表面复合材料的研究

采用铸造与原位合成技术制备了TiC颗粒增强铁基表面复合材料,从热力学、微观结构、耐磨性能和抗高温氧化性方面对制备的表面复合材料进行了研究.结果表明:在表面复合材料的基体中生成了细小TiC颗粒,尺寸为1～3 μm,含量约为40vol％;表面复合材料层与灰铸铁之间有良好的冶金结合界面.在干磨损条件下,尤其在重载时,Fe-TiC表面复合材料表现出优异的耐磨性;在900℃氧化条件下,Fe-TiC表面复合材料表现出优良的抗氧化性.     

原位合成TiC增强Fe基复合涂层的组织与性能

以Fe、C、Ti混合粉末为原料,采用钨极氩弧熔覆技术在Q235钢表面原位合成了TiC颗粒,分析了涂层组织结构,并对影响涂层组织结构的因素进行了分析.结果表明:较佳的合金粉末成分(质量分数)为65％Fe、26.9％Ti、8.1％C,熔覆速度为5mm/s,熔覆电流为80A,氩气流量为10L/min.测试熔覆层表面硬度最高可达42.3 HRC.     

颗粒增强铝基复合材料的研究

综述了颗粒增强铝基复合材料的研究现状,从基体、增强体的选择,铝基复合材料的制备方法,影响复合材料性能的因素和改善措施等方面进行阐述,并指出了该复合材料的研究方向和发展前景.     

TiC颗粒增强钢基表面复合材料的制备

采用Ti—C-Al-Ni系SHS熔铸制备Tic颗粒增强钢基表面复合材料，研究了其组织和耐磨性。结果表明：用SHS熔铸法制备的钢基表面复合材料强化相和基体结合良好；表层TiC颗粒分布密集，颗粒均匀圆整，粒度为1～2μm；表面硬度HV高达950，且硬度由表层向基体呈梯度分布；磨损时密集的高硬度的细小圆球状TiC颗粒大大降低了磨损率；耐磨性比基体提高5．6倍。     

颗粒强化金属基复合材料的原位合成工艺

介绍了颗粒强化金属基复合材料（MMCs）的原位合成工艺,工艺主要可分为：固-液、固-固、液-液、气-液和气-固反应5类,并分别对各类合成工艺的合成方法、优缺点、研究进展进行了详细的阐述。最后对目前原位合成颗粒增强MMCs存在的问题作了归纳总结。     

颗粒增强金属基复合材料的研究进展

介绍了颗粒增强金属基复合材料的发展现状及其分类与特点,着重介绍了铝基、镁基、钛基、铜基及镍基复合材料。综述了颗粒增强金属基复合材料的制备与成形技术;概述了粉末冶金法、多层喷射沉积法、搅拌铸造法、原位合成法以及挤压铸造法等工艺。最后提出了颗粒增强金属基复合材料存在的问题,指出了该复合材料将向组织均匀化、韧性化方向发展。     

激光熔覆TiC增强铁基耐磨涂层组织结构的研究

采用钛铁和石墨作预置粉末,利用激光熔覆技术在碳钢基体上制备TiC增强铁基耐磨复合涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱分析仪对涂层物相组成和显微组织进行研究,并利用显微硬度计测试了涂层硬度。结果表明,TiC增强相通过熔池冶金反应原位生成,随着涂层中Ti、C原子比例的不同,涂层增强相含量和物相结构发生相应演变,所得TiC呈枝晶状和花瓣状均匀分布于涂层中。与被强化基体相比,熔覆层的硬度得到显著提高。     

原位生成TiC_P/Fe表面梯度复合材料组织及形成机理研究

利用铸造-热处理工艺原位反应生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对该复合材料的组织进行了研究,并深刻剖析了该复合材料组织的形成机理。结果表明:原位合成的TiC增强表面梯度复合材料大致分为三层;每层之间最大的区别是生成的TiC颗粒的大小及形状不同。远离基体侧的反应层接近于大块状的TiC,显然是颗粒基本上没有扩散;反应层与基体结合界面良好、无间隙,结合层TiC颗粒平均大小为2～4μm。因此,各梯度层TiC颗粒的大小决定了此种复合材料的不同层具有不同的硬度、冲击性能、抗拉强度和耐磨性等。     

原位自生TiC和(Ti,W)C增强Fe基复合材料的研究

利用块体原材料原位合成10%TiC-Fe和(Ti,W)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10%(Ti,W)C-Fe复合材料,其中(Ti,W)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(Ti,W)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,(Ti,W)C的密度更接近Fe,更适合作为大型铸件的增强相.     

铸渗法制备SiO2颗粒增强铁基复合材料的研究

以改变SiO2颗粒的大小作为主要研究目的,采用铸渗法,成功地制备了表面复合层为4mm厚的SiO2颗粒增强铁基复合材料.利用光学金相显微镜、SEM和EDS等手段对该复合材料的微观界面和元素组成进行分析.结果表明:灰铸铁在SiO2颗粒中的渗透能力强,界面结合良好,无明显铸造缺陷;随着SiO2颗粒粒度的减小,SiO2颗粒发生了烧结、反应的程度越明显,并形成网状分布于基体上;在复合层的微观界面处发生了化学反应,生成了一种被称为铁橄榄石(Fe2SiO4)的矿物质,这种物质的生成表明,在界面处发生了冶金结合,使微观界面结合紧密,并促进了SiO2颗粒网状结构的形成.     

TiC／ZA43复合材料的组织及热膨胀性能研究

采用XD^TM以与搅拌铸造法相结合的工艺制备了TiC/ZA43复合材料,研究了其微观组织,测定了其在50－250℃间的热膨胀系数值。结果表明：TiC颗粒增强相的加入使ZA43合金的微观组织和热膨胀性能显著改善。     

颗粒增强铝基复合材料的研究与应用

介绍了颗粒增强钒基复合材料的性能特点,铝基复合材料基体与增强体润湿性的研究现状.总结了铝基复合材料的应用情况以及国内外的研究现状.     

原位TiC颗粒增强铸造钢基复合材料制备工艺

利用钢液自身的高温直接引燃压入其中的Ti-C-Fe预制块，原位合成TiC增强颗粒，然后，对含有TiC颗粒的钢液进行铸造形成，即可获得TiC颗粒增强钢基复合材料。着重研究了钢液温度、合成的TiC颗粒含量以及钢液保温时间对复合材料组织的影响。在此基础上，优化了复合材料的制备工艺参数，并制备出了具有较理想组织的复合材料。     

激光熔覆TiC增强FeAl金属间化合物基复合材料涂层磨损性研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制得了以TiC为增强相、以FeAl 金属间化合物为基体的耐磨复合材料涂层，研究了激光熔覆。FiC／FeAl复合材料涂层在干滑动磨损条件下的耐磨性能及磨损机制。结果表明：随着载荷和滑动速率的增加，TiC／FeAl金属间化合物基复合材料涂层的磨损速率增加，其磨损机制随着载荷的增加逐渐由磨料磨损向粘着磨损转变；激光熔覆层中TiC体积分数的增加，一方面提高了涂层的磨料磨损抗力，另一方面降低了熔覆层表面与对磨材料之间的粘着倾向，提高了TiC／FeAl涂层的滑动磨损性能。激光熔覆TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层具有优异的耐磨性能并随TiC体积分数的增加而提高。     

TiC颗粒强化钛基复合材料的强度评估

根据ＴｉＣ颗粒强化钛基复合材料的显微组织,观察,按照复相材料的强化理论估计了ＴｉＣ增加体粒子的加入对钛基体的模量强化和基体强化作用,按材料屈服准则估计了复合材料的屈服强度并同试验结果进行了比较。     

等离子束表面冶金原位颗粒增强TiC复合超厚涂层研究

采用等离子束表面冶金技术,在低碳钢基体上制备出原位析出的TiC颗粒增强铁基复合超厚涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计及磨损试验分析测试了涂层的相、组织、成分及性能。结果表明:表面冶金涂层厚度可达3.0mm,无裂纹、气孔等缺陷。组织为γ-(Fe,Ni)枝晶、M23C6、CrB及原位合成的TiC陶瓷颗粒,TiC大部分呈球状,尺寸为1～2μm,与基体呈良好的冶金结合。由于颗粒强化、细晶强化和弥散强化等多种强化作用,显著提高了Q235钢的显微硬度及耐磨性能。