工艺参数对原位合成WC_P增强铁基复合材料的影响

以金属钨丝网和灰口铸铁为原材料,采用离心铸造技术,通过调整钨丝的中心间距和灰口铸铁熔体的浇铸温度,原位合成WC颗粒增强铁基复合材料。利用XRD、SEM以及两体销盘磨损试验机对所得复合材料复合区的物相种类、显微组织以及磨损性能进行分析研究,结果表明:随浇铸温度的提高,WC衍射峰的强度增强,反应程度增大,WC量不断增多。当钨丝中心间距为0.5 mm,浇铸温度为1400℃时,得到较理想的WC颗粒弥散分布于铁基体中的复合材料;在浇铸温度不变时,随中心距的增大,复合材料的磨损率呈现出先降低后略微升高的趋势。     

电磁场法原位合成WC_p/W丝增强铁基复合材料

通过对钨丝和灰口铸铁熔体组成的体系施加电磁场,在1573 K时,熔体中的碳原子与钨原子能够原位反应合成碳化钨颗粒。结果表明:当电磁场频率小于4 kHz,得到碳化钨颗粒与钨丝混杂增强灰口铸铁基复合材料;当电磁场频率达到4 kHz时,得到碳化钨颗粒增强灰口铸铁基复合材料。电磁场除了加速熔体中的质量传递外,还有助于在钨丝周围形成一系列的Fe-W-C三元微区,该微区中钨的浓度较高,利于改善原位合成WC颗粒的动力学条件。但是,WC颗粒的间隙类似于一个过滤器,降低了元素的扩散速度。复合材料较好的耐磨性归因于WC颗粒的较高硬度以及颗粒的弥散分布。     

铸渗WC复合材料的研究

研究了用WC粉末在铸件表面或局部合金化,以获得具有综合机械性能的铸件,并从热力学和动力学方面分析了铸渗过程.并对其力学性能进行了测试.     

原位冶金反应碳化钨增强铁基复合材料

利用自耗电极直流电弧原位冶金的方法,获得了碳化钨增强铁基复合材料.采用SEM、EDS、XRD等研究了复合材料的组织,利用显微硬度计测试了其显微硬度.结果表明:W在富C的过热液相中混合扩散,发生原位冶金反应生成WCp.WCp和鱼骨状(Fe,W)6C组织弥散分布在由Fe、Cr、Ni、Mn、C等元素组成的粘结相中,这种强硬质相、辅助硬质相与基体的弥散分布和交叠组合是获得良好力学性能的基础.     

铸渗法制备铁基表面复合材料的铸渗过程研究

通过铸渗温度场测试及差热分析等测试手段,对铸渗法制备铁基表面复合材料的铸渗过程进行了探讨,提出了物质流和能量流协调作用的模型。研究结果表明：当基材为HT300,预置体为单一的WC颗粒时,预置体中的温度高于1281℃是获得理想铸渗层的必要条件,而当基材为HT300,预置体为WC和高碳铬铁混合颗粒时,要形成良好的铸渗层,HT300母液的渗透作用即物质流的传递是不可缺少的。根据建立的铸渗物质流和能量流协调作用模型得出,要达到理想的铸渗效果,物质流和能量流的作用缺一不可。但是如果将预置体中的高碳铬铁换成熔点较低、与WC颗粒润湿良好的物质,单独依靠间接能量流的作用可能也会形成理想的铸渗层。     

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.     

消失模铸渗制备铁基表面复合材料的研究现状

介绍了采用消失模铸渗技术制备铁基表面复合材料的研究现状,列举出影响铸渗效果的几项关键因素,对增强体颗粒的选择、涂料添加剂的选择以及浇注温度的确定进行了分析总结,并指出影响铸渗质量的重要因素是表面复合层与基体的结合界面强弱。对消失模铸渗法制备表面复合材料的研究前景进行了展望。     

V-EPC铸渗铁基复合材料的研究

通过对V-EPC铸渗工艺的试验研究,得出了影响铁基复合材料渗层质量的主要工艺参数,并对其进行优化,根据优化方案进行实验。研究结果表明在1420℃,45#SiC和0.04MPa的真空度的情况下能得到4mm厚的良好渗层。     

铸渗法制备SiO2颗粒增强铁基复合材料的研究

以改变SiO2颗粒的大小作为主要研究目的,采用铸渗法,成功地制备了表面复合层为4mm厚的SiO2颗粒增强铁基复合材料.利用光学金相显微镜、SEM和EDS等手段对该复合材料的微观界面和元素组成进行分析.结果表明:灰铸铁在SiO2颗粒中的渗透能力强,界面结合良好,无明显铸造缺陷;随着SiO2颗粒粒度的减小,SiO2颗粒发生了烧结、反应的程度越明显,并形成网状分布于基体上;在复合层的微观界面处发生了化学反应,生成了一种被称为铁橄榄石(Fe2SiO4)的矿物质,这种物质的生成表明,在界面处发生了冶金结合,使微观界面结合紧密,并促进了SiO2颗粒网状结构的形成.     

界面合金化制备WC_P颗粒增强钢基复合材料

采用真空实型负压铸渗工艺,通过在预制复合层中添加适量钼铁粉进行界面合金化,成功制备出了WCP颗粒增强钢基表面复合材料。结合OM、SEM、XRD和显微硬度计等分析手段对复合层物相组成、显微结构与性能进行了测试。结果表明,添加16.67%(质量分数)的钼铁粉有效改善了复合层界面组织及力学性能的连续性,改善了复合材料的铸渗效果,增加了铸渗层厚度,合金碳化物含量增加,复合层基体硬度约是基材的2倍,提高了复合材料的耐磨性。     

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.     

砂型铸造WC颗粒增强低铬铸铁基复合材料的研究

为了提高铸件表面的耐磨性，实验以低铬铸铁为基体，WC颗粒为增强体，制备出颗粒增强表面耐磨复合材料。实验结果表明：低铬铸铁基复合材料的显微组织分三层，它们依次是基体、过渡层、复合层；其硬度比高铬铸铁略低．而耐磨性却略高于高铬铸铁。     

碳化钽颗粒原位增强铁基表面复合材料研究

利用铸造-热处理工艺原位反应生成了碳化钽颗粒增强铁基表面梯度复合材料。应用DSC、SEM和XRD等检测手段对该复合材料的反应温度、宏观组织、微观组织、矿物组成和微观硬度进行了确定和分析,并分析了该复合材料的形成过程和机理。结果表明:在1160℃保温1 h原位生成了碳化钽颗粒增强铁基表面复合材料,其表面梯度大致分为三层,分别是碳化钽纳米层、碳化钽微米层及碳化钽分散层;显微硬度值达到灰口铸铁的5.5～7.0倍,最大值为2123 HV0.02。初步机理分析认为,钽与碳之间的原位反应过程经过了溶解-扩散-原位反应-再扩散的过程。     

原位合成V_8C_7颗粒增强铁基表面复合材料研究

采用铸造-热处理复合工艺制备V8C7颗粒增强铁基表面复合材料试样,并用SEM、XRD等方法,观察分析了其组织形貌,用TUKON2100型显微硬度计测量了其硬度,用ML-100磨料磨损试验机进行了不同载荷下的磨损试验。结果表明,所制备的V8C7颗粒增强铁基表面复合材料试样的最大显微硬度是2333HV0.05;在室温条件下,当载荷为15N时,其平均耐磨性约是灰铸铁的13倍,在很大程度上提高了铁基体的耐磨性能。     

碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料离心复合工艺

为了提高回转体零件的耐磨性能,延长其使用寿命,采用离心铸造复合工艺,以碳化钨为增强颗粒,HT200为基体,成功制备了外径为200mm,轴向长度为150mm的碳化钨颗粒增强铁基回转体复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析方法对复合层颗粒与基体界面进行分析。结果表明,复合材料中复合层在轴向以及径向上均匀分布。颗粒与基材结合良好,无团聚现象。颗粒因为粒径大小的不同而发生溶解,并与基体形成冶金结合。     

原位生成TiC_P/Fe表面梯度复合材料组织及形成机理研究

利用铸造-热处理工艺原位反应生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对该复合材料的组织进行了研究,并深刻剖析了该复合材料组织的形成机理。结果表明:原位合成的TiC增强表面梯度复合材料大致分为三层;每层之间最大的区别是生成的TiC颗粒的大小及形状不同。远离基体侧的反应层接近于大块状的TiC,显然是颗粒基本上没有扩散;反应层与基体结合界面良好、无间隙,结合层TiC颗粒平均大小为2～4μm。因此,各梯度层TiC颗粒的大小决定了此种复合材料的不同层具有不同的硬度、冲击性能、抗拉强度和耐磨性等。     

原位反应制备TiB_2颗粒增强Al-Si基复合材料的研究

采用Al-TiO2-KBF4-Na3AlF6为反应体系,通过热力学分析,用熔体直接反应法制备了TiB2/Al-18%Si复合材料,运用XRD、OM、EPMA、SEM和硬度仪等对该复合材料的物相、颗粒分布、显微组织及硬度进行了分析。结果表明:该复合材料主要由Al、Si和TiB2相组成;原位内生的TiB2颗粒细小(<1.0μm),并均匀弥散分布于Al-18%Si基体中;与基体合金相比,复合材料的硬度明显提高。     

WC颗粒增强高铬钢基表层复合材料的制备和组织

采用真空实型铸渗法(V-EPC)工艺,成功制备了以高铬钢为基材,WC颗粒为增强颗粒的表层复合材料。结果表明,用含有WC颗粒和高碳铬铁颗粒的预置块制备的不同WC颗粒体积分数的高铬钢基表层复合材料,WC颗粒均匀分布于复合层中,复合层在颗粒熔化、元素扩散互溶、金属液渗入的共同作用下形成由WC、W2C共晶组织,未溶解的高碳铬铁颗粒和各种析出的碳化物组成的组织。     

WC颗粒增强钢基复合材料的制备及耐磨性研究

用温压烧结工艺成功制备出WC颗粒增强钢基复合材料,对试样进行微观组织分析和两体磨损性能试验.结果表明,经过温压烧结的试样组织致密,碳化钨颗粒分布很均匀,复合材料的磨损性能是高铬铸铁Cr20的1.5倍,是同样制作工艺条件下常压试样的2.8倍.     

原位合成V8C7颗粒增强铁基复合材料组织与磨粒磨损性能研究

利用铸造复合热处理工艺制备V8C7颗粒增强铁基复合材料的磨损试样,用SEM、XRD观察了材料的组织形貌.在室温条件下,选用ML-100磨料磨损试验机,采用三氧化二铝磨料,研究了不同体积分数V8C7颗粒对V8C7增强铁基复合材料磨损性能的影响.结果表明,采用此工艺制备的V8C7增强铁基复合材料的耐磨性是灰铸铁的11.7倍;当V8C7颗粒体积分数逐渐增大时,V8C7颗粒增强铁基复合材料的相对耐磨性先增大后减小.