电场作用下压坯密度对Fe-Ti-C体系低温燃烧合成的影响

采用Gleeble-1500D热模拟机,在电场和大热流密度作用下,研究压坯密度对55%(Ti C)-45?(质量分数)粉末压坯低温燃烧合成过程的影响.结果表明:当压坯密度在68%～78%范围内,体系的点火温度在340℃～650℃之间;随压坯密度提高,体系点火温度降低,点火延迟时间缩短,所达到的最高温度也降低.同时,合成产物的XRD结果表明:较低密度压坯的合成反应进行完全,而过高的压坯密度会导致合成反应的不完全性.     

电场诱导Fe-Ti-C体系低温燃烧合成显微组织演变

采用Gleeble-1500D热模拟机，通过对质量分数55％（Ti＋C）-45％Fe粉末压坯分别升温至250～800℃的解析实验，研究Fe-Ti-c体系在电场诱导下低温燃烧合成的显微组织演变。结果表明：在电场和大热流密度的共同作用下，体系的点火温度可大幅降低。当加热温度在250～350℃之间，体系虽未发生化学反应，但显微结构在一定程度随温度而发生变化；当加热温度在350-470℃范围内，体系被点燃发生“热爆”现象，而在燃烧合成反应前期，合成TiC的反应优先发生；当加热温度提高到470-670℃，合成TiC反应发生的同时还伴随有合成Fe2Ti的反应；然而随加热温度进一步提高到670-800℃，Fe2Ti会发生部分分解，进而使得合成TiC的反应继续进行。当温度达到800℃左右，该合成反应全部完成，产物由Fe、TiC和少量Fe2Ti组成。此外，通过合成反应所得呈圆球状、细小的TiC颗粒均匀地分布在Fe基体中，且随加热温度的提高而有所长大。     

预设升温速度对电场作用下Fe-Ti-C体系燃烧合成的影响

采用Gleeble-1500D热模拟机,研究电场作用下预设升温速度对55wt%(Ti C)-45wt?体系在从室温加热至800℃过程中燃烧合成的影响,结果表明:预设升温速度对体系燃烧合成有较大影响,当预设升温速度为5℃/s时,不能实现燃烧合成;而在10～1500℃/s范围内,体系能实现燃烧合成,且点火温度大幅度降低,在336～742℃之间;随预设升温速度提高,点火温度降低,点火延迟时间缩短;合成产物主要由TiC、Fe和少量C组成,且随预设升温速度提高,TiC颗粒变小,并出现少量Fe2 Ti,但较低和过高的预设升温速度的合成产物中不会出现Fe2Ti.     

电场诱导Fe-Ti-C系燃烧合成：电流对合成产物的影响

采用Gleeble-1500D热模拟试验机，利用电场诱导Fe—Ti—C体系发生燃烧合成反应，并研究了外加电流对合成产物的影响。对产物进行了X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等分析。结果表明：产物中均存在TiC相，而少量的Fe2Ti相仅存在于特定的阶段：随着外加电流的增加，颗粒的平均尺寸也发生不同程度的减小。外加电场能够促进反应物粒子的固相扩散和形核长大，并最终影响合成产物的物相组成和颗粒尺寸。     

电场作用下75wt％Fe-25wt％（Ti＋C）体系燃烧合成的探讨

采用Gleeble热模拟机对75Fe-25（Ti＋C）体系在电场作用下的燃烧合成进行探讨。结果表明：这种不能采用普通SHS技术进行燃烧合成的体系，当预设升温速度为600℃／s时，在电场作用下仍不能实现燃烧合成；而当预设升温速度提高到1000℃／s时，在电场作用下该体系能在743℃发生燃烧合成反应。合成产物由TiC和Fe组成，其中细小的TiC颗粒有一定程度的团聚现象。     

电场作用下75wt%Fe-25wt%(Ti+C)体系燃烧合成的探讨

采用Gleeble热模拟机对75Fe-25(Ti+C)体系在电场作用下的燃烧合成进行探讨,结果表明:这种不能采用普通SHS技术进行燃烧合成的体系,当预设升温速度为600℃/s时,在电场作用下仍不能实现燃烧合成;而当预设升温速度提高到1 000℃/s时,在电场作用下该体系能在743℃发生燃烧合成反应,合成产物由TiC和Fe组成,其中细小的TiC颗粒有一定程度的团聚现象。     

电场作用下压坯密度对W—C—Co体系燃烧合成的影响

采用Gleeble-3500D热模拟机,在电场和大热流密度作用下,研究压坯密度对88(W+C)-12Co(质量分数)粉末压坯燃烧合成的影响.结果表明:当压坯相对密度为71%～75%,体系的点火温度为727～753℃;随压坯密度提高,体系点火温度降低,点火延迟时间有所缩短,但变化幅度不大.同时,合成产物的XRD和SEM结果表明:压坯密度对燃烧合成产物的相组成影响不大,均由WC和W2C组成;但随压坯密度增大,产物中碳化钨颗粒逐渐减小.     

基于电场作用下Fe/VC复合材料低温反应合成的研究

采用Gleeble-1500D热模拟试验机，利用电场作用直接激发Fe-V-C三元粉末共混体系，成功地实现了Fe/VC复合材料在低温下快速合成，并研究了该体系在电场作用下的燃烧行为。试验结果表明：这种典型的热体系升温过程大致为三个阶段(初期阶段、过渡阶段、急速升温阶段)，而且由于反应放热导致升温第三阶段明显不同于其它阶段。     

电场诱导下压坯密度对Fe-V-C体系燃烧合成的影响

采用Gleeble热模拟机，在电场和大热流密度作用下，研究压坯密度对Fe—V-C三元系粉末压坯燃烧合成的影响。结果表明，当压坯相对密度为73％～83％时，体系的点火温度范围为753-771℃；随压坯密度增大，体系点火温度提高，点火延迟时间增加，所达到的最高温度也有所提高；压坯密度对燃烧合成产物的相组成影响不大，均由FeC、V8C7，和V6C5组成；但随压坯密度增大，产物颗粒有所长大。     

预设加热温度对Fe—Ti—C系低温燃烧合成的影响及燃烧合成机理探讨

采用Gleeble—1500D热模拟试验仪，就预设加热温度对55w％(Ti C) 45w％Fe压坯在大热流密度条件下燃烧合成过程的影响进行了研究。结果表明：在各预设加热温度条件下，体系的反应起始温度均在400℃以下，且随预设加热温度的升高，体系燃烧反应起始温度下降。同时讨论了在电场作用下体系燃烧合成的机理。认为：由于粉末压坯结构的不连续性，外加电场将对其产生能量有特有贡献，导致在低温条件下压坯获得巨大的能量而发生反应。     

电场作用下Fe-V-C体系燃烧合成的显微组织转变

采用Gleeble-3500D热模拟机,通过对Fe-V-C粉末压坯分别升温至400～1100℃的解析实验,研究Fe-V-C体系在电场作用下燃烧合成的显微组织转变.结果表明:在电场和热场的共同作用下,体系的点火温度可大幅度降低.在加热早期400℃之前,体系虽未发生化学反应,但显微结构在一定程度上发生变化;当加热温度在400～540℃范围内时,体系被点燃发生"热爆"现象,在燃烧合成反应前期,生成了v2c;当加热温度提高到540～650℃,碳化钒产物除了V2C,还有V8C7、v6C5生成:随加热温度进一步提高到650～1100℃,V2C逐渐消失,V和C的合成产物只有V8C7和V6C5.此外,通过合成反应得到的碳化钒产物颗粒细小,呈圆球状,均匀地分布在Fe基体中;在800℃之前产物颗粒随加热温度的提高而有所长大,在800～1100℃产物颗粒尺寸几乎无变化.     

基于大热流密度的Fe/TiC复合材料低温反应合成过程研究

首次采用Gleeble-1500N模拟试验机，对质量分数为55％(Ti C) 45％Fe的压坯在大热流密度条件下的燃烧合成进行了研究。试验压坯的合成烧烧试验是在升温速度为600℃／s，加热温度为800℃的条件下进行的；试样的温度变化由热模拟机自动采集，生成试样的温度-时间曲线；采用X射线衍射(XRD)检测生成物的相组成。从试样的温度-时问曲线可以看到：试样在390～600℃的低温区域具有剧烈的温度变化，说明在此温度段有化学反应发生，并伴随着热的大量释放；而XRD检测结果表明：生成物主要由TiC和Fe2Ti组成。所以，试验结果证明：在大热流密度条件下，可以在较低温度下合成制备Fe／TiC复合材料。