原位制备碳化钛颗粒增强钢铁基复合材料研究现状

对原位制备碳化钛颗粒增强钢铁基复合材料的形成机理、微观组织、力学性能及耐磨性的研究现状进行了归纳总结。原位制备碳化钛颗粒增强钢铁基复合材料是基于钛与碳的强结合能力,并同时满足热力学和动力学条件。其增强形式主要有单一的均匀碳化钛颗粒、表面梯度分布碳化钛颗粒、碳化钛颗粒束及碳化物共增强等,均具有复合区硬度高、耐磨性好的特点。其未来发展方向包括提高使用寿命和降低成本。     

碳化钛颗粒增强高锰钢微观组织的研究

采用粉末冶金与原位合成相结合的技术,以铁粉、钛粉、石墨和锰铁粉等为原料,制备了碳化钛颗粒增强高锰钢复合材料.采用扫描电镜(SEM)对复合材料的微观组织进行分析.结果表明:原位合成的碳化钛颗粒在基体中均匀分布;碳化钛颗粒与基体的界面干净,界面处存在元素的浓度梯度.     

原位反应制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

原位反应制备的颗粒增强钛基复合材料中增强颗粒与基体的相容性好,复合材料高温性能稳定,成为制备高性能颗粒增强钛基复合材料的首选途径.目前,粉末冶金法、熔铸法、放热弥散法、燃烧合成法和机械合金化法都已用于原位反应制备颗粒增强钛基复合材料.综述了这些制备方法的原理、特点以及制备出的复合材料的组织和性能,指出了原位反应制备颗粒增强钛基复合材料今后的发展方向.     

TiC硬质相增强高碳钢复合材料的研究

用钛丝作为增强相的原材料,利用钛丝与高碳钢中碳原子原位反应,制备性能良好的碳化钛-高碳钢复合材料。对TiC/Fe基复合材料的微观组织以及硬度进行了的研究;结果表明:得到了TiC硬质相,沿原来钛丝方向分布均匀,硬质相颗粒有大、小颗粒状和长条状,尺寸范围在2～14μm。与高碳钢试样对比,在载荷为20N条件下,复合材料的耐磨性提高5.28倍。     

颗粒增强钛基复合材料研究新进展

颗粒增强钛基复合材料具有高比强度、低密度、高弹性模量等特点，成为钛基复合材料的发展趋势。目前日本的Toyota公司采用粉末冶金技术制备了原位反应生成的TiB颗粒增强钛基复合材料，已在汽车发动机进、排气阀等部件得到应用。美国Dynamet公司开发了颗粒增强钛基复合材料CermeTi系列，利用其好的耐磨性能在军事、汽车、体育、医疗器械方面进行了开发。我国西北有色金属研究院研制出了性能优异的TP-650钛基复合材料，并且上海交通大学等亦在原位反应法方面作出了较好的结果。     

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。     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

原位颗粒增强镁基复合材料的制备

综述了原位颗粒增强镁基复合材料的研究进展，重点介绍了原住反应法制备颗粒增强镁基复合材料的基本原理和过程，并分析了其组织和性能；同时还简述了传统铸造法制备原位颗粒增强镁基复合材料的特点。最后，对原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势作了展望。     

原位镁基复合材料的研究进展

重点介绍了原位颗粒增强镁基复合材料的制备技术、原位增强体的形成机制、增强机理和原位镁基复合材料的力学性能等研究热点问题并展望了原位颗粒增强镁基复合材料的发展趋势。     

原位合成技术在非连续增强钛基复合材料中的应用及展望

分别从增强体的选择、基体的选择和构型设计等方面综述了原位合成非连续增强钛基复合材料的研究现状;概述了熔铸法、机械合金化法、自蔓延高温合金合成法、放热弥散法、反应热压法以及接触反应法等原位合成方法的工艺特点、反应原理;介绍了各原位合成方法在制备钛基复合材料中的最新应用;并对原位合成技术在钛基复合材料中的发展进行了展望。     

原位合成增强镁基复合材料的制备方法

镁基复合材料以高强度、高弹性模量的陶瓷颗粒或硬质相为增强相,从而具有好的力学性能和物理性能。原位合成法增强镁基复合材料中的增强体具有热稳定性好、组织细小、与镁基体界面结合良好等优点,因而原位合成法成为制备镁基复合材料研究发展的方向之一。本文重点介绍了原位颗粒增强镁基复合材料的制备方法以及其优缺点,并分析了原位制备镁基复合材料过程中存在的问题,展望了发展趋势。     

原位结晶法制备颗粒增强锌基复合材料的研究进展

原位结晶法制备颗粒增强锌基复合材料,具有增强体的尺寸、形态与分布方式便于人工控制的特点,正在成为制备锌基复合材料研究的热点。主要从制备工艺、力学性能、摩擦学性能等方面综述了原位结晶法制备硅颗粒增强锌基复合材料的研究现状,并对该方法的发展做了展望。     

纳米颗粒增强铝基复合材料的研究进展

概述了粉末冶金法、铸造法和原位合成法三种制备纳米颗粒增强铝基复合材料的方法以及最新研究进展。总结了当前制备纳米颗粒增强铝基复合材料所遇到的问题,并提出今后纳米颗粒增强铝基复合材料的研究方向。     

我国颗粒增强钢基铸造复合材料研究的现状

回顾了颗粒增强钢基铸造复合材料在中国的研究发展概况，评述了颗粒增强钢基铸造复合材料的钢基体和增强颗粒的选择原则，较系统地介绍了外加增强颗粒和原位内生增强颗粒的工艺方法制备钢基复合材料。     

原位合成(TiB+Al2O3)/Ti复合材料

应用热力学 ,分析了Ti与B2 O3 、Al之间的化学反应原位合成TiB和Al2 O3 增强的钛基复合材料的合成机理。设计了普通的非自耗电弧熔炼工艺制备该钛基复合材料。借助X射线衍射仪 (XRD)和扫描电镜 (SEM )分析了原位合成复合材料的物相和增强体的形态。结果表明 :原位合成的增强体确实为TiB和Al2 O3 。增强体在基体合金上分布较为均匀 ,增强体形状为短纤维状。原位合成增强体的加入显著提高了钛基复合材料的洛氏硬度。     

碳化硅颗粒增强TC11钛基复合材料的组织与力学性能研究

采用球磨工艺将碳化硅颗粒与TC11钛合金粉末混合,通过放电等离子体烧结工艺制备了碳化硅颗粒增强钛基复合材料(SiCp/TC11),并研究了复合材料的微观结构和力学性能。结果表明,SiCp/TC11复合材料内部无孔洞,烧结致密。碳化硅颗粒与钛基体发生反应,生成碳化钛颗粒。随着碳化硅颗粒含量的增加,SiCp/TC11复合材料的晶粒尺寸逐渐减小,维氏硬度升高。添加0.5%(质量分数)的碳化硅颗粒后,SiCp/TC11复合材料的室温屈服强度和抗拉强度分别提高了31.3%和14.1%,500℃高温抗拉强度提高了6.9%。SiCp/TC11复合材料强度的提高主要归因于晶粒细化、固溶强化以及载荷传递。     

专利介绍

单面及多面自润滑减磨板,镀铜石墨颗粒增强镁基复合材料,反应热压原位自生铜基复合材料的制备方法,反应热压原位自生铝基复合材料的制备方法,制备金属基纳米复合材料的磁化学反应原位合成方法     

电磁感应合成碳化钛—灰铸铁复合材料的研究

用钛丝作为增强相的原材料,用电磁感应熔渗法,制得了碳化钛增强铁基复合材料。对TiC/Fe复合材料的微观组织、摩擦磨损行为进行了研究,结果表明:制备得到的TiC硬质相,沿原来钛丝方向分布较为均匀;复合试样的耐磨性是灰铸铁的4.08倍,磨损机理为微区破裂机制和显微犁削机制共同作用。     

灰口铸铁表面TiC致密颗粒层的微观组织与原位形成机理分析

利用钛板复合+原位反应工艺制备了TiC致密颗粒层增强灰口铸铁基表面复合材料,对复合材料的微观组织和TiC致密颗粒层形成机理进行了分析研究. 结果表明,钛板中的钛原子和石墨片中溶解析出的碳原子扩散到冶金结合面形成了TiC,新生成的TiC通过再扩散可以在灰口铸铁表面原位生成一层致密的TiC颗粒层. 对其微观组织观察发现,颗粒尺寸在1～10 μm之间,颗粒形貌呈球状和条状,且颗粒尺寸细小,分布均匀,结构致密. TiC致密颗粒层的形成过程被认为是“扩散-原位反应-扩散”的过程.     

颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

介绍了颗粒增强铝基复合材料的增强机理,综述了颗粒增强铝基复合材料的制备工艺.制备工艺按颗粒的加入方式分为强制加入法和原位反应法.强制加人法包括粉未冶金法、铸造法、喷射沉积法、熔渗法;原位生成法包括自蔓延高温合成法、原位热压放热反应合成法、放热弥散技术、反应自发浸渗技术等工艺.对各工艺做了详细的介绍,指出了未来的发展方向.