Al-Ti-C系中TiC形成的热力学与动力学研究

研究了在用熔体反应法制备Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金过程中ＴｉＣ形成的热力学与动力学,实验结果表明：在８５０℃的Ａｌ熔体中,石墨颗粒周围的Ｋ２ＴｉＦ６与Ａｌ发生剧烈的化学反应放出大量的热,在熔体中形成大量的局部高温微区。在这些高温微区内,熔体中的Ｔｉ或ＴｉＡｌ３达到了与Ｃ形成ＴｉＣ的热力学条件,从而在石墨颗粒周围生成大量ＴｉＣ粒子,根据熔体化学反应的热力学条件,提出了８５０℃下在Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金中     

颗粒TiC增强铸造Fe－Cr－Ni基复合材料的制备工艺和显微组织

用液态反应合成法制备了颗状ＴｉＣ增强铸造Ｆｅ－２８Ｃｒ－１２Ｎｉ基复合材料，探讨了工艺参数对显微组织的影响。结果表明，该复合材料由０．２～５μｍ的多面体形ＴｉＣ颗粒和α－Ｆｅ基体组成，ＴｉＣ分布均匀弥散，无连接现象。预制体中Ｔｉ和Ｃ的比例和加入时的温度越高，形成ＴｉＣ的可能性越大，ＴｉＣ颗粒尺寸越小，均匀性越好。冷却速度不仅影响ＴｉＣ的尺寸大小和分布，而且也影响其形核长大过程。     

激光熔覆原位合成TiCp/Al复合材料

利用激光熔覆技术,在ＺＬ１０４合金表面原位合成了ＴｉＣｐ／Ａｌ复合材料层。实验结果表明,经２０ｈ混制的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ粉末,在激光熔过程中可以充分反应合成ＴｉＣｐ;在所形成的ＴｉＣｐ／Ａｌ复合材料层中,ＴｉＣ颗粒尺寸细小,约８００ｎｍ;经激光熔覆后的ＴｉＣｐ／Ａｌ复合材料层中ＴｉＣ分布均匀,仅表层在约２００μｍ的ＴｉＣ颗粒富集区和邻近基底部分有２０μｍ的稀释区。     

液态反应法制备TiCp增强铸造Fe—Cr—Ni基复合材料

研究了利用液反应法制备的ＴｉＣ颗粒（ＴｉＣ）增强铸造Ｆｅ－Ｃｒ－Ｎｉ基复合材料的显微结构和力学性能,该复合材料主要由γ基体和均匀分布和尺寸为１－５μｍ的球状或多面体状ＴｉＣｐ组成,γ／ＴｉＣｐ界面洁净,两相造近界面的区域内均存在高密度位错,（Ｔｉ＋Ｃ）加入量（质量分数）为３－６％时复合材料的常温和高温拉伸性能比基体合金明显提高,其拉伸断口在８００℃时仍能保持韧性断裂特征。     

亚共晶Al-Si合金的细化处理

比较了Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ,Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ中间合金对亚共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的晶粒细化效果。结果表明,Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ中间合金的细化作用明显优于Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ。主要是Ａｌ－５％Ｔｉ－１％Ｂ中间合金加入熔体中,过量的Ｔｉ在ＴｉＢ２／熔体界面形成三元铝化物,通过包晶反应成为α－Ａｌ的异质晶核,但包晶反应温度的急剧下降是导致晶粒细化能力下降的直接原因;而Ａｌ－３％Ｔｉ－３％Ｂ中间合金加入熔体中,过量的Ｂ在ＴｉＢ２／熔体界面形成富Ｂ层,在冷却过程中,将发生共晶反应,生成大量的α－Ａｌ晶核,达到细化目的。     

Ti—Mo—TiC烧结合金中TiC的腐蚀行为

纯钛虽说具有良好的耐蚀性,但对盐酸、硫酸等非氧化性酸的耐蚀性却不大好．在钛中添加２５％以上的钼时,对这些酸的耐蚀性可有实质上的改进．但这种钛钼合金熔炼时易偏析,因此开发了粉末冶金的Ｔｉ－３０％Ｍｏ合金,并在其中添加碳化物,以提高硬度和耐磨性,如Ｔｉ－Ｍｏ－（３３％～４５％） ＴｉＣ合金等．为明了合金中ＴｉＣ的腐蚀机制,用电位学方法研究了由β－Ｔｉ和ＴｉＣ两相构成的Ｔｉ－Ｍｏ－ＴｉＣ 烧结合金中的硬质相ＴｉＣ在几种酸碱溶液中的腐蚀行为． 使用的试样为Ｔｉ－２０％Ｍｏ－３３％ＴｉＣ合金（ＴＭ－２）和不…     

Ti—C—Al体系热爆合成过程

采用整体加热燃烧合成法（即热爆合成）制备了ＴｉＣ－Ａｌ复合体系，利用差热分析（ＤＴＡ）、Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了Ｔｉ－Ｃ－Ａｌ体系中升温速度及Ａｌ含量对ＴｉＣ反应合成过程的影响，分析了Ａｌ基体对ＴｉＣ粒子的形成机理．结果表明，在ＴｉＣ反应合成过程中，首先是Ｔｉ与Ａｌ反应形成Ｔｉ与Ａｌ的化合物，放出热量，随后促使Ｔｉ与Ｃ的放热反应发生，合成ＴｉＣ时放热产生的高温使Ｔｉ与Ａｌ的化合物分解，从而制得ＴｉＣ－Ａｌ复合体系；升温速度及Ａｌ含量只有超过一定值时，该体系才能在较低温度发生热爆反应；当Ａｌ的质量分数从１０％升至５０％时，ＴｉＣ的粒度从５．０μｍ阵至０．５μｍ．     

化学成分对原位TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响

系统地研究了化学成分对原位ＴｉＣｐ／Ｆｅ复合材料组织和性能的影响,并确定了该材料的最佳化学成分。结果表明：Ｔｉ是影响复合材料组织中ＴｉＣ颗粒形核率的关键因素,而Ｃ主要影响组织中ＴｉＣ颗粒的尺寸;在合金熔体中,加入一定量的Ｓｉ有利于ＴｉＣ颗粒的形成,而Ｍｎ主要用来细化珠光体基体。     

铝热反应制备Al-Ti-C中间合金的研究

铝热反应是工业生产实践中制备Ａｌ－Ｔｉ及Ａｌ－Ｔｉ系中间合金的重要理论基础。本文利用Ｘ射线衍射相分析、扫描电镜（ＳＥＭＥ）、能谱（ＥＤＳ）分析以及化学分析等方法对铝热反应法制备了Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的过程进行了研究,结果表明反应初期非常剧烈,后期达到平衡。铝热反应由３个具体的反应构成。反应初期,生成了ＴｉＡｌ３,并出现了ＴｉＣ以及亚稳态的ＴｉＡｌ９相;反应后期ＴｉＡｌ９相消失,出现了少量Ａｌ４Ｃ     

Ti—6Al—4V板材细晶粒的控制

借助ＸＲＤ、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和ＳＥＭ等分析测试手段对铝熔体中原位反应合成ＴｉＣ进行的研究表明：（１）形成Ａｌ３Ｔｉ放出的热量可能是引发后续ＴｉＣ反应的原因之一；（２）整个反应过程中，扩散机制和溶解－析晶机制实际上都存在。在相对较低的温度区时，是由较慢的扩散过程控制整个反应。这时，随压制块温度升高，首先发生３Ａｌ（１）＋Ｔｉ（ｓ）→Ａｌ３Ｔｉ的反应，然后通过该反应的反应热引发ＴｉＣ的反应；而高温区时     

INVESTIGATION ON THE FORMATION MECHANISM OF TITANIUM CARBIDE PREPARED BY IN SITU REACTION IN MOLTEN ALUMINUM

1.IntroductionAmongthenumerousmethodsofproducingdiscontinuouslyreinforcedmetal--matrixcomposites,technologiesallowinginsiteproductionofthereinforcingphaseoffersignificantadvantagesfromatechnicalandeconomicstandpoint.Someofthesetechnologiesincludeself-propagatinghigh-temperaturesynthesis(SHS),exothermicdispersion(XD)andreactivegajsinfilt.atio.ll--5].Morerecently,weareusinganoveltechniquetogeneratefineparticulatesinparentmatrix.Thisnewtechniquehasanumberofadvantages,including(1)theinterfaceisv…     

熔铸-原位反应喷射成形金属基复合材料制备新技术

研究开发了一种喷射成形金属基复合材料制备新技术———熔铸－ 原位反应喷射成形技术。该技术的突出优点是： 解决了颗粒损失和颗粒在合金基体中分布不均匀的问题; 合金的熔炼、颗粒的生成以及喷射成形金属基复合材料的制备同步进行, 明显缩短了复合材料的制备工艺流程, 降低了材料的制备成本。利用该技术制备了３ ％ ＴｉＣ／Ａｌ 复合材料。研究表明, ＴｉＣ 颗粒在铝基体中分布均匀, 制备的３ ％ ＴｉＣ／Ａｌ 复合材料组织致密     

原位合成TiCp颗粒增强铸铁材料的研究

研究了原位合成TiC颗粒增强HT200基铸铁复合材料的工艺、组织和性能,结果表明,在空气中以SHS方法于熔体中合成TiC的制备工艺方法可行性不高,而以Ti-Fe合金形成在熔体中原位合成法可行,原位合成的TiC颗粒细化了材料的组织,减小了珠光体片层间距和石墨长度,改变了石墨形态,从而使材料的强度和硬度大幅提高,磨损试验结果亦显示,TiC颗粒的加入明显地提高了材料的耐磨损性能。     

Feasible process for producing in situ Al/TiC composites by combustion reaction in an Al melt

In situ Al/TiC composites with a homogeneous distribution of TiC reinforcements were prepared by adding a reactant mixture of Al-Ti-C to an Al melt. A certain amount of CuO addition facilitates a combustion reaction of the Al-Ti-C system and thereby enables the formation of in situ TiC at a reasonably low temperature range of 750–920 °C. Synthesised TiC particles with sizes of 1–2 μm are present in the Al matrix along with Al₃Ti. Besides the CuO addition, the melt temperature plays a significant role in the final microstructure of the composites. Increase in the melt temperature up to 920 °C with CuO provides more external heat input and initiates the combustion reaction within a few seconds. Pellet microstructure evidently shows that the polygonal Al₃Ti originates from the unreacted layer of which the distance is significantly shortens by increasing the melt temperature. The suppression of the Al₃Ti formation is the most likely to occur at 920 °C, with producing a large volume fraction of TiC in situ synthesised.     

原位合成TiC／Ti基复合材料增强体的生长机制

利用Ｔｉ与Ｃ之间的自蔓延高温合成反应,经非自耦电弧熔炼工艺制备了ＴｉＣ增强的Ｔｉ基复合材料。借助Ｘ射线衍射和光学金相显微镜分析了复合材料的物相和增强体的形态,结果表明,复合材料由ＴｉＣ增强体和基体Ｔｉ合金组成。     

EXPERIMENTAL STUDY ON REACTION SYNTHESIS OF TiC IN Al-Ti-C SYSTEM

1.IntroductionTherearesomecontradictingviewsregardingreactionbetweentitaniumandcarbontof0rmTiC.AfterinvestigatingtheheatingofaAl-Ti-Cpreform,NukamiandFlemingsconsideredthatanex0thermicreactionTi 3Al=TiAl3firstlyoccursbetweenab0ut89Oand990K;synthesisofTiCparticlesresultsfromthereacti0n3TiAl3 Al4C3=3TiC 13Alatabout115OKandthereactionTiAl3 C=TiC 3Alc0ntinuouslyupt0about1265K.However,themicro-mechanismofthereactionhasn0tdescribedll1.DealingwiththereactionbetweenAl3TiandC,M0hantyandG…     

Reaction Synthesis of Al/TiC Composites andthe Effect of Al Content

ＲｅａｃｔｉｏｎＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＡｌ／ＴｉＣＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｎｄｔｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＡｌＣｏｎｔｅｎｔＺｈａｎｇＥｒｌｉｎ，ＺｅｎｇＳｏｎｇｙａｎ，ＺｅｎｇＸｉａｏｃｈｕｎａｎｄＬｉＱｉｎｇｃｈｕｎ（张二林）（曾松岩）（曾晓春）（李庆春...     

原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料热、动力学的研究

采用铸渗复合原位反应技术制备TiC颗粒增强铁基复合材料,用SEM、XRD对复合材料的显微组织和物相组成进行观察分析,应用热、动力学原理对原位合成TiC的热、动力学过程进行了分析.热力学计算结果表明,在1138℃热处理能够原位合成TiC,体系中TiC优先于Fe3C和Fe2Ti形成,且在热力学上比Fe3C和Fe2Ti稳定.动力学分析结果表明,Ti-C反应受动力学过程控制,C的扩散是反应的控制步骤.