陶瓷颗粒增强铁基表面复合材料的研究进展与展望

研发长寿命、轻量化锭模是硅铁企业实现机械自动化浇铸的关键。陶瓷表面层铁基复合材料具有金属材料和陶瓷的双重优点,是实现硅铁锭模寿命倍增和轻量化的有效途径。本文综述了陶瓷颗粒增强铁基复合材料可行的工业化制备工艺及其性能,介绍了几种重要的陶瓷颗粒增强体,并给出了选取原则。基于陶瓷/灰铸铁复合锭模对硅铁液的优良抗熔损性,概述了其制备方法,并提出未来的研究重点。     

陶瓷颗粒增强镍基复合材料力学性能研究进展

镍基复合材料具有优异的力学性能、热稳定性和耐腐蚀性,在恶劣服役环境下,有限的硬度、强度、抗蠕变性能制约了其进一步应用,而添加硬质陶瓷颗粒可以显著改善其性能。综述了不同陶瓷颗粒增强镍基复合材料的最新研究进展,以及各种增强颗粒对复合材料力学性能的影响,并对其发展前景进行展望。     

原位合成颗粒增强铁基复合材料的研究进展

从材料选择、工艺、原理的角度综述了国内外原位合成颗粒增强铁基复合材料的研究与应用，具体分析了基体和颗’粒(TiC、SiC、WC)的界面反应以及部分工艺的优缺点，对开展颗粒增强铁基复合材料的研究有指导意义。     

内生颗粒增强铁基表面复合材料的研究进展

回顾了目前内生颗粒增强铁基表面复合材料的研究概况,介绍了基体材料和增强体材料的选择、主要的制备方法及目前存在的问题.将传统的铸造工艺或激光等与自蔓延技术结合是制备该类材料比较可行的工艺方向.     

陶瓷颗粒增强铝基复合材料制备工艺研究进展

陶瓷颗粒增强铝基复合材料具有高强度、高韧性、高耐磨性、低密度、良好的抗疲劳性、成本低等优点。综述了陶瓷颗粒增强铝基复合材料制备工艺的研究现状,重点介绍了目前国内外常用的制备工艺的优点、应用范围以及最新的研究进展,展望了陶瓷颗粒增强铝基复合材料制备的未来发展方向。     

原位法制备颗粒增强铁基复合材料的研究进展

介绍了原位反应法在制备颗粒增强铁基复合材料方面的应用现状和特点,综述了增强体、复合模式和制备工艺等对陶瓷相颗粒增强铁基复合材料性能的影响,分析了原位反应法在目前的应用中存在的优点和不足之处,并给出了改进方法,即机械合金化和热压或等离子体烧结法相结合,通过此方法可以实现高硬质碳化物陶瓷颗粒增强相在铁基体中的均匀分布,并达到性能的均一化。     

陶瓷颗粒增强铜基复合材料研究进展

概述了目前研究最为广泛,最具有应用前景的SiC、Al2O3、AIN和Ti3SiC2颗粒增强铜基复合材料在制备及性能特点方面的研究现状,以及陶瓷颗粒增强铜基复合材料常用的制备方法.     

陶瓷颗粒增强铁基表面复合材料的研究现状与最新进展

综述了铸渗法制备陶瓷颗粒增强铁基表面复合材料的研究现状.重点介绍了近年来关于表面复合材料的强韧化设计与制备技术方面取得的最新研究进展.基于复合材料的微观界面,阐明了制备过程中值得关注的问题,并对未来的发展进行了展望.     

颗粒增强镁基复合材料研究进展

综述了不同种类颗粒增强镁基复合材料的最新研究进展，着重介绍了这些复合材料的组织、结构、性能及界面问题。针对目前颗粒增强镁基复合材料研究领域存在的问题，提出了该领域的研究方向：探索控制增强颗粒和基体界面行为的有效手段：研究低成本、短流程的原位颗粒增强复合材料制备技术；实现多种材料制备和加工技术的紧密结合；借助现代计算机模拟技术对增强颗粒强化和失效机制进行研究将是该领域的研究方向。     

TiC颗粒增强铁基复合材料的研究

借助光学金相显微镜研究了采用反应铸造工艺制备的原位TiC／Fe复合材料中增强颗粒的分布和形貌,测定了材料的硬度。结果表明,原位TiC增强颗粒均匀分布在基体中,呈四边形或多边形;Ti含量为2％时硬度最高。     

粉末冶金法制备颗粒增强铁基耐磨复合材料的研究进展

高性能颗粒增强铁基复合材料具有良好的强韧匹配和优异的耐高温及抗磨损性能,具有极高的工业研究价值。粉末冶金法工艺灵活、可操控性强、制品成分分布均匀,是制备颗粒增强铁基复合材料的重要手段之一。综述了近年来粉末冶金法制备颗粒增强铁基耐磨复合材料在成分及结构设计、制备工艺、性能及应用等方面的研究进展,并对今后的工作方向进行了思考和展望。     

颗粒增强镁基复合材料的研究进展

综合评述了颗粒增强镁基复合材料的国内外研究进展情况,并对其增强机制、制备方法、力学性能等方面进行了分析和介绍。最后指出了制备颗粒增强镁基复合材料存在的问题,并提出了展望。     

颗粒增强钛基复合材料的研究进展

综述了颗粒增强钛基复合材料的研究进展和发展趋势.对钛合金基体和增强相的选择、PTMCs的制造工艺、微观组织及界面反应、力学性能等进行了详细的论述.最后,介绍了PTMCs材料的实际应用情况.     

颗粒增强TiAl基复合材料的研究进展

综述了国内外颗粒增强TiAl基复合材料的研究现状;对TiAl基复合材料基体和增强颗粒的选择,TiB2、Al2O3等颗粒增强TiAl基复合材料的制备工艺和力学性能进行了重点讨论,并阐述了各种制备方法的优缺点及发展方向     

颗粒增强镍基复合材料的研究进展

介绍了几种镍基复合材料及其制备工艺,总结了镍基复合材料的发展情况,并指出了当前研究中存在的主要问题和将来的研究方向。     

自生氧化铝颗粒增强铁基复合材料的制备

采用乙醇作为反应介质,将氨水滴入硝酸铝乙醇溶液中进行中和反应,经洗涤、过滤和烘干后得到氢氧化铝超细粉.将制得的超细氢氧化铝粉与铁粉按一定比例充分混合,经压制、烧结制得氧化铝颗粒增强铁基复合材料.     

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.     

硼化物颗粒增强钛基复合材料研究进展

本文综述了TiB或TiB2颗粒增强钛基复合材料的组织形貌、增强相与合金基体的界面、复合材料的力学性能等方面的研究状况。重点介绍了颗粒在铸态或热处理态的形貌,与基体的界面,合金室温强度,蠕变,疲劳等性能的研究现状。对复合材料的应用状况也进行了简单的叙述,并提出了展望。     

原位自生NbC陶瓷增强铁基复合材料研究

采用原位反应与两步法热处理结合方法,使铌丝提供的铌原子与灰口铸铁中石墨提供的碳原子发生原位自生反应,制备了NbC增强铁基复合材料。采用XRD、SEM、TEM等检测手段对复合材料的物相组成与组织结构进行分析,利用显微硬度计对复合材料进行硬度与显微压痕形貌及压痕裂纹分析。结果表明,通过原位反应成功制备了NbC增强铁基复合材料,该复合材料的主要物相组成为α-Fe、Nb、NbC、G。NbC/Fe陶瓷层的厚度约为242±3μm,NbC/Fe陶瓷层与Nb丝、铁基体之间呈现良好的冶金结合。NbC陶瓷颗粒形貌为标准的立方体,NbC/Fe陶瓷层的显微硬度是铁基体的3～4倍。     

不同颗粒协同增强铁基复合材料研究现状

不同类型颗粒协同增强金属基复合材料的耐磨性能、力学性能均优于单一颗粒增强金属基复合材料。影响增强颗粒与熔融金属润湿性的因素较多,主要包括：两者之间是否会发生化学反应、污染物、增强颗粒的表面粗糙度、粒子大小、密度以及增强颗粒机械处理方式、热处理方式、是否进行涂覆等。目前的研究多集中于不同类型颗粒协同增强铜基、铝基复合材料,不同颗粒协同增强钢铁基复合材料的研究还处于起始阶段,其未来的研究方向应该包括但不限于：混合颗粒种类、混合颗粒比例、混合颗粒尺寸、结合面性能、组织均匀性、多种颗粒协同增强机理等。