无压熔渗法制备TiO／Ni3Al复合材料的渗入工艺研究

以化学纯镍粉、钛粉、铝粉、石墨粉为原料,采用燃烧合成方法制备了TiC／Ni3Al含孔预制件,用无压熔渗法制备了Ni3Al熔渗TiC／Ni3Al复合材料,研究了渗透温度和时间对TiC／Ni3Al复合材料的微观组织、硬度的影响,对无压渗透动力学进行了探讨。采用XRD和SEM分析了复合材料的相组成和微观结构。试验结果表明,无压熔渗法是制备致密的TiC／Ni3Al复合材料的有效方法,适当提高渗透温度,可大大缩短渗透时间。在完成渗透获得致密组织的前提下,渗透温度和渗透时间对TiC／Ni3Al复合材料的硬度无显著影响。渗透后复合材料的组成相为Ni3Al和TiC,颗粒结合良好。制备的Ni3Al／TiC复合材料的维氏硬度随TiC体积分数的增加而提高。     

无压熔渗法制备TiC/Ni3Al复合材料的渗入工艺研究

以化学纯镍粉、钛粉、铝粉、石墨粉为原料,采用燃烧合成方法制备了TiC/Ni3Al含孔预制件,用无压熔渗法制备了Ni3Al熔渗TiC/Ni3Al复合材料,研究了渗透温度和时间对TiC/Ni3Al复合材料的微观组织、硬度的影响,对无压渗透动力学进行了探讨.采用XRD和SEM分析了复合材料的相组成和微观结构.试验结果表明,无压熔渗法是制备致密的TiC/Ni3Al复合材料的有效方法,适当提高渗透温度,可大大缩短渗透时间.在完成渗透获得致密组织的前提下,渗透温度和渗透时间对TiC/Ni3Al复合材料的硬度无显著影响.渗透后复合材料的组成相为Ni3Al和TiC,颗粒结合良好.制备的Ni3Al/TiC复合材料的维氏硬度随TiC体积分数的增加而提高.     

CeF3对无压熔渗法制备TiC／Ni3Al复合材料的渗入工艺影响

以化学纯镍粉、钛粉、铝粉、石墨粉为原料,采用燃烧合成方法置备了TiC/Ni3Al含孔预制件,用无压熔渗法制备了Ni3Al熔渗TiC/Ni3Al复合材料,研究了CeF3对无压渗透工艺、渗透动力学及TiC/Ni3Al复合材料的微观组织、硬度的影响.采用XRD和SEM分析了复合材料的相组成、微观结构.试验结果表明,无压熔渗法是制备致密的TiC/Ni3Al复合材料的有效方法,添加适量稀土CeF3,可大大缩短渗透时间;在完成渗透获得致密组织的前提下,添加CeF3对TiC/Ni3Al复合材料的硬度无显著影响;渗透后复合材料的组成相为Ni3Al和TiC两相,Ni3Al相和TiC颗粒结合良好;制备的TiC/Ni3Al复合材料的维氏硬度随TiC体积分数的增加而增加,w(CeF3)为0.6%,w(TiC)分别为70%和80%时,复合材料的维氏硬度平均值分别为HV561和HV653.     

无压熔渗法制备Ni3Al/TiC陶瓷基复合材料工艺研究

研究了采用自蔓延高温反应合成的预制件TiC-Ni3Al与金属间化合物Ni3Al的浸润性、渗透性和渗透动力学.采用SEM、EDS、XRD和金相显微镜等测试分析手段,对复合材料的组织进行分析,探讨了预制型成型无压熔渗浸渗工艺参数对Ni3Al/TiC复合材料成型的影响.结果表明,金属间化合物Ni3Al与预制件TiC-Ni3Al具有很好的浸润性,在一定温度条件下可形成致密无缺陷的组织;Ni3Al与预制件TiC-Ni3Al在熔渗过程中保持各自的化学稳定性,在渗透过程中无新相产生;Ni3Al在预制件TiC-Ni3Al中的渗透深度与渗透时间呈抛物线关系,渗透速度随渗透时间延长而降低,且随预制件相对密度增大而降低.     

Ti6Al4V表面激光熔覆NiCrBSi+B4C涂层的组织结构

选用NiCrBSi及2％民C混粉在Ti6Al4V合金表面进行激光熔覆处理，使基体中的Ti和B4C发生化学反应原位生成TiC、TiB2硬质增强相，制备出TiC与TiB2等增强相增强钛基复合材料涂层。综合运用XRD、SEM、EPMA和TEM等分析手段研究了优化熔覆工艺条件下的NiCrBSi＋B4C激光熔覆层的组织结构与相组成，并对复合涂层进行了硬度测试，结果表明：NiCrBSi＋2％B4C熔覆层的微观组织是在γ—Ni和Ni3Ti＋Ni3B共晶的基体上均匀分布着TiB2、TiC、CrB等相的多元组织，激光熔覆层的硬度比Ti6Al4V基体硬度提高到3～4倍。     

热压合成铁基表面涂层的微观结构研究

采用真空热压法制备出铁基表面Ni3Al涂层、TiC/Ni3Al涂层及TiC/Ni3Al-Ni3Al双层涂层,研究了不同涂层的微观结构及相组成,并用洛氏硬度计对涂层剖面进行了硬度测试。结果表明:TiC/Ni3Al-Ni3Al双层涂层结合了Ni3Al涂层、TiC/Ni3Al涂层两者的优点。表层涂层的微观组织为TiC颗粒较为均匀的分布在Ni3Al基体上,组织纯净、致密,过渡层Ni3Al相与表层涂层及钢基体之间均为良好的冶金结合。TiC/Ni3Al-Ni3Al双层涂层既维持了TiC/Ni3Al涂层的高硬度,又实现了从表层至基体之间性能的梯度过度。     

无压渗透制备金属间化合物陶瓷基复合材料的研究进展

介绍了目前国内外使用无压渗透制备金属间化合物陶瓷基复合材料几个系列：FeAl／TiC、NiAl、Ni3AL／TiC、FeAl/WC和Ni3Al/WC。     

退火处理对B4C-CeB6/Al复合材料相组成及其力学性能的影响

首次向B4C中添加CeO2,原位合成制备了B4C-CeB6多孔增强体。然后采用无压浸渗法,将金属铝渗入B4C-CeB6增强体中,制备出B4C-CeB6/Al复合材料,对其进行了相组成的分析和力学性能的测试。对无压浸渗法制备的B4C-CeB6/Al复合材料进行不同温度下的退火处理后,对其也进行了相组成的分析和力学性能的测试。结果表明,在本试验的退火温度下,退火后的B4C-CeB6/Al复合材料的抗弯强度相比未退火的有显著提高;而退火后的B4C-CeB6/Al复合材料的断裂韧性略有提高;退火处理对复合材料硬度几乎没有影响。将未退火的B4C-CeB6/Al复合材料和退火处理后的B4C-CeB6/Al复合材料都用XRD检测其中的相组成,发现其中相组成无变化,但是复合材料中各相的含量变化却各不相同。     

热爆合成-自发熔渗TiC/Fe_3Al复合材料的形成机理与磨损性能

采用热爆合成-自发熔渗方法快速制备TiC/Fe_3Al复合材料,通过相组成和显微组织的演变分析复合材料的形成过程,探讨TiC的生成及长大机制,并对复合材料的滑动摩擦磨损性能进行研究。结果表明:Ti、C热爆合成为TiC多孔压坯,Fe_3Al熔体自发渗入压坯孔隙;TiC在熔体中进行溶解-析出,结晶为初生TiC和共晶TiC。进入TiC晶格的Fe优先吸附在{100}晶面上,使其表面能降低,初生TiC形貌由{111}八面体转变为{100}立方体。TiC生长机制为小平面晶的台阶侧向生长,自发熔渗较快的冷却速度使生长台阶增多,形成叠层生长。TiC/Fe_3Al复合材料的滑动磨损率为2.7×10~(-7) g/s,比Fe_3Al的下降31.7%。磨损机理研究表明TiC有效抑制了剥层磨损,使复合材料的耐磨损性能提高。     

碳钢表面激光熔敷镍基碳化钛涂层组织特征

利用Ni60自熔合金粉末、TiFe粉、石墨、CaF_2和稀土经适当比例混合后采用激光熔敷技术制备TiC/Ni基涂层,同时研究对熔敷涂层宏观形貌、显微组织、微观形貌、物相结构及硬度的影响。结果表明:经激光熔敷可在镍基涂层中形成陶瓷硬质相TiC,熔敷涂层表面光滑平整;熔敷层底部与基体的结合处有一条白亮带,熔敷层组织由Ti C,Fe3Ni,NiO等相组成,TiC颗粒以球状、团聚状和花瓣状分布于(Ni,Fe)固溶体;熔敷层硬度分布较均匀,硬度为HV_(0.2)550~HV_(0.2)650,明显高于基体硬度HV0.2240~HV0.2260。     

TC4钛合金表面激光熔覆法制备Y_2O_3颗粒增强Ni/TiC复合涂层

采用激光熔覆法在TC4钛合金表面原位制备Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层,研究涂层的相组成、微结构、成分分布及性能。结果表明,复合涂层内的微结构和成分在深度方向具有分层现象,这主要是由激光熔覆过程的快速熔凝和冷却过程所致。在激光熔覆过程中,TiC粉末完全熔化并在凝固过程中析出为细小枝晶,这些TiC枝晶的尺寸随着深度的增加而减小,而Y2O3颗粒则分布在整个重熔层中。Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层具有较均匀的硬度,其最高值约为HV1380,比基体高4倍以上。由于复合涂层具有高的硬度,钛合金经过激光熔覆后其耐磨性得到大幅度提高。     

Diffusion, Intrusion and Reaction between Al-Containing In-termetallics and TiC Sintered Body during Thermal Pressure Holding

分别以Fe40Al、Ni3Al和TiAl(NbCr)金属间化合物为基体,在一定的压力和温度下,使其和低孔隙率TiC粉体烧结体有效结合。采用扫描电镜及能谱仪等对其界面的组织结构进行分析。结果表明,所有金属间化合物均与TiC烧结体形成了冶金结合的界面。TiC烧结体在高温保压过程中有微量分解,扩散进入了Fe40Al和Ni3Al基体表层,降低了其熔点,从而使其成为可流动状态,被挤压进入TiC烧结体的孔隙。但TiAl(NbCr)合金未能进入TiC烧结体孔隙,而是在与TiC的界面处形成了一层Ti含量高于基体约10at%的反应层。     

Ti6Al4V合金表面氩弧熔覆原位合成TiC-TiB2增强钛基复合涂层组织与耐磨性

以B4C和Ni60A粉末为预涂材料,采用氩弧熔覆技术,在Ti6Al4V合金表面原位合成TiC与TiB₂增强相增强钛基复合材料涂层.运用XRD,SEM等分析手段研究了复合涂层的显微组织,利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度并用磨损试验机分析了其在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能.结果表明,熔覆层组织主要由TiC和TiB₂组成,TiC颗粒和TiB₂颗粒弥散分布在基体上,TiC颗粒的尺寸为2~3μm,而呈长条状的TiB₂颗粒尺寸为3~5μm.显微硬度和耐磨性测试结果表明,该复合涂层显微维氏硬度高达1200MPa左右,复合涂层的耐磨性能比Ti6Al4V基体提高约20倍.     

Effect of carbon content on microstructure of in-situ Al_2O_(3p)-TiC_p/Al composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＸＤｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｐａｔｅｎｔｏｆＭａｒｔｉｎＭａｒｉｅｔｔａＣｏｒ ｐｏｒａｔｉｏｎ[1] .Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｐｏｓｓｅｓｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ :1)Ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｒｅｉｎ ｆｏｒｃｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｆｉｎｅｉｎｓｉｚｅａｎｄｅｑｕｉａｘｅｄｉｎｓｈａｐｅ[2 ,3 ] ;2 )Ｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｉｎ ｓｉｔｕｒｅｉｎｆｏｒｃｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ…     

钛合金表面激光熔覆原位生成TiC增强复合涂层

利用Cr3C2和TiC生成自由能和稳定性的差异,通过激光熔化法在Ti6Al4V表面制备TiC颗粒增强钛基复合材料涂层,结果表明：选择合适的激光处理工艺,可使Cr3C2和Ti合金粉末通过原位结晶置换反应生成TiC/Ti复合材料熔覆层。亚微米级的TiC颗粒均匀地分布于复合材料的基体中,复合材料的基体组织随合金粉末的成分不同而改变。     

Ni3Al含量对热爆合成Ni3Al／TiC复合材料的影响

研究了Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ－Ａｌ系统的燃烧合成过程。热爆的发生首先取决于升温速度，其次取决于系统的热放量，产物的密实度也随Ｎｉ３Ａｌ含量变化，Ｎｉ３Ａｌ的质量分数为４０％时达到最大值，借助ＳＥＭ分析了Ｎｉ３Ａｌ含量对产物显微结构的影响。     

TiC_P/3Cr13复合材料的显微组织和力学性能研究

用熔铸工艺过程中的原位反应合成方法制备了TiCP 颗粒增强 3Cr1 3钢基复合材料。试验结果表明 ,该工艺制备的复合材料工艺性能优良 ,易于加工成形。当TiCP 颗粒的体积分数小于 8%时 ,显微组织中TiCP 颗粒分布均匀 ,没有出现颗粒的团聚及由于TiCP 颗粒引入而形成的组织缺陷。TiCP 颗粒的加入能有效地提高材料的常温及高温强度 ,但在一定程度上降低了材料的塑性和冲击韧性     

激光熔覆TiC／FeAl复合材料涂层显微组织及初生TiC生长机制研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢基体上制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的快速凝固TiC／FeAl复合材料涂层，分析了该涂层的显微组织及初生TiC的生长形态和生长机制。研究结果表明，激光熔覆TiC／FeAl快速凝固复合材料涂层主要由初生TiC碳化物、初生FeAl树枝晶和枝晶间少量的FeAl／TiC共晶组成，初生TiC具有独特的径向辐射分枝小面枝晶团簇状生长形态，其生长机制为侧向生长。     

铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合材料

对Al-Ti-C体系进行热力学分析,在氩气保护下进行热爆反应试验.采用铸造反应合成技术在铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合材料.研究热爆产物及表面复合材料的物相、组织和界面形貌,并对其形成机理进行探讨.结果表明:采用热爆工艺使Al-Ti-C体系发生反应,生成纯净的TiC/Al3Ti复合产物.在熔融铁液作用下,Al-Ti-C体系反应完全,制备出纯净的TiC颗粒增强金属间化合物基表面复合材料.表面复合材料组织致密,与铁基体界面为良好的冶金结合.当TiC含量较少时,颗粒呈条状;随着TiC含量的提高,颗粒尺寸逐渐减小,由长条状向粒状及细粒状转化.