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。     

V_8C_7硬质相增强高碳钢复合材料的研究

研究用钒丝作为增强相的原材料,利用钒丝与高碳钢中碳原子原位反应,制备碳化钒-高碳钢复合材料。结果表明,试验制备得到了V8C7硬质相,颗粒大小范围约为4~9μm,均匀分布的颗粒有利于提高复合材料的组织稳定性。在本试验条件下,复合材料的耐磨性是高碳钢标准试样的4.17倍。     

SiC纤维增强钛基复合材料研究进展

概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展.采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度＞1500MPa的SiCf/Ti-6A1-4V复合材料,分别制备出长度＞400mm和直径＞200mm的钛基复合材料棒材和环形件.此外,分别采用粉末布与粉浆涂挂先驱丝两种低成本方法制备出钛基复合材料,确定了新的胶粘剂并优化了相关工艺参数.     

钛丝与铸铁原位反应组织及性能的研究

试验研究钛丝与铸铁原位反应制备复合材料.采用氩气保护、1 138 ℃进行2 h的等温处理并炉冷,对复合区进行显微组织观察、显微硬度测量、耐磨性能测试.结果表明,埋入铸铁内的钛丝反应生成了TiC增强相,复合区硬度较基体有了显著的提高;相对于铸铁标准试样,复合材料的耐磨性能有了明显的改善.     

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。     

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.     

非连续增强钛基复合材料的制备工艺及应用

非连续增强钛基复合材料凭借简单多样的制备工艺、更为卓越的材料性能以及优异的经济性成为制备钛基复合材料研究的热点,并得到了广泛应用.综述了非连续增强钛基复合材料制备工艺以及应用;分析了各种制备方法的差别及优缺点,并对非连续增强钛基复合材料制备工艺进行展望.     

粉末法制备SiC纤维/钛基复合材料先驱丝用粘结剂的研究

进行了粉末法SiC(f)/钛基复合材料先驱丝用粘结剂的研究.聚甲基丙烯酸甲酯热分解温度低(＜350℃),经真空除气处理后,残余物少,引入体系的杂质量＜0.02%(质量分数),复合材料中基体与纤维结合良好.研究结果表明,聚甲基丙烯酸甲酯是制备SiC(f)/钛基复合材料先驱丝良好的粘结剂.     

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.     

中国钛发展的四十年

系统介绍了钛基复合材料的最新研究和发展，涉及非连续颗粒增强和连续纤维增强两大类钛基复合材料近１０多年来的研究成果和发展趋势；重点评述了钛基材和增强剂的选择，增强剂与基体界面反应的研究，扩散障碍涂层技术和钛基复合材料制造工艺的研究和发展，讨论了钛基复合材料的应用前景。     

电渣熔铸TiC增强钢基复合材料组织性能初探

用电渣熔铸的方法制备了32%的TiC颗粒增强轴承钢复合材料，对其组织性能进行了初步的探索，试验结果表明，该复合材料的孔隙小，致密度高；TiC颗粒较为均匀地颁在基本中，并保留了原始的形态，在晶界处形成了Fe3C化合物，复合材料的耐磨性比基体材料有明显提高。     

TiC弥散强化2Cr13钢的显微组织及耐磨性

运用原位合成工艺可以制备出含量为3%的微米级TiC颗粒弥散强化2Cr13不锈钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好。TiC颗粒的加入,使2Cr13不锈钢的室温强度提高10%左右,硬度小幅增加,但塑性有所降低。用环-块摩擦磨损试验机研究了油润滑下弥散强化钢的滑动摩擦磨损性能,发现TiC颗粒承受载荷,从而可有效地提高弥散强化钢的耐磨性。与未增强的2Cr13基体相比,弥散强化钢的摩擦系数平稳且较低,而耐磨性提高3倍以上。     

MnFe加入对SHS负压铸造钢基表面复合材料的影响

研究了加入不同含量MnFe粉对负压自蔓延高温合成（SHS）技术制备的表面复合材料组织和性能的影响。结果表明：MnFe粉在SHS中细化了TiC颗粒,降低了TiC/Fe复合材料的硬度,提高了基底的硬度,改善了复合材料和基底的硬度梯度。     

熔铸-原位合成TiC/7075Al复合材料的微观组织和凝固机制

采用熔铸-原位合成法制备了TiC/7075Al复合材料并对其微观组织和凝固机制进行了研究。原位合成复合材料中的TiC颗粒以近球形为主,平均尺寸小于700 nm。随着TiC颗粒含量的增加,复合材料的晶粒尺寸明显减小,当TiC颗粒含量为8wt%时,基体晶粒尺寸可以减小至10μm左右。熔体反应过程中,随着TiC增强相颗粒含量的增加,凝固前沿的流体的粘度增加,降低了TiC颗粒的临界裹入速度,同样在反应时降低温度将增加熔体的粘度,有利于TiC颗粒的裹入。     

原位TiC颗粒增强铸造钢基复合材料制备工艺

利用钢液自身的高温直接引燃压入其中的Ti-C-Fe预制块，原位合成TiC增强颗粒，然后，对含有TiC颗粒的钢液进行铸造形成，即可获得TiC颗粒增强钢基复合材料。着重研究了钢液温度、合成的TiC颗粒含量以及钢液保温时间对复合材料组织的影响。在此基础上，优化了复合材料的制备工艺参数，并制备出了具有较理想组织的复合材料。     

TiC增强高锰钢基复合材料的组织与磨损性能

高锰钢是传统的耐磨材料。为进一步提升高锰钢的耐磨性能,使其能满足复杂工况的使用要求,本文采用凝固析出方法制备了不同体积分数TiC增强的高锰钢基复合材料,系统研究了复合材料的显微组织和磨料磨损性能。热处理后,复合材料由奥氏体和TiC两相组成,TiC颗粒均匀分布在高锰钢基体中,颗粒与基体界面清洁。磨料磨损实验表明,TiC颗粒的引入提高了复合材料耐磨性能。然而,复合材料的磨损性能随着TiC体积分数的增加而降低。研究表明这是因为随着TiC体积分数的提高,陶瓷粒径尺寸增大且部分形成团簇,陶瓷颗粒在磨损过程中发生破碎从而提高磨损率。     

反应火焰喷涂TiC/Fe复合涂层组织及形成机理

以TiFe粉和碳的前驱体（石油沥青）为原料通过前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-C系反应喷涂复合粉末,并用普通火焰喷涂技术制备了TiC/Fe陶瓷金属复合涂层.观测了喷涂粉末、淬熄实验获取的飞行粒子以及涂层的形态、相和组织结构.结果表明：前驱体碳化复合Ti-Fe-C系喷涂粉末有非常紧密的结构;可有效的解决反应喷涂过程中原料粉末分离的问题.在反应火焰喷涂过程中,每一个喷涂粉末颗粒构成独立的微小反应单元,原料之间反应充分.在整个喷涂过程中喷涂粉末经历了熔化扩散、物相形成、碰撞后快速凝固三个阶段.所得涂层由TiC和Ti2O3共生聚集片层和细小TiC颗粒弥散分布于金属基体所形成的内晶型复合强化片层交替叠加而成.     

TiC颗粒强化Ti-30Fe复合材料的摩擦行为

将Ti、Fe和TiC粉末进行低温球磨,并结合放电等离子烧结制备Ti-Fe-xTiC(x=0,3,6,9,质量分数％)复合材料.结果表明:该复合材料中含有β-Ti、β-Ti-Fe、η-Ti4Fe2O0.4以及TiC颗粒.显微组织随着TiC添加量的增加而显著细化.粘着磨损是Ti-Fe-xTiC复合材料的主要磨损机制.随着T...     

AZ91D熔体中原位合成TiC颗粒及冲刷腐蚀性能

利用原位合成反应法,在不同温度(740、760和780℃)下对AZ91D镁合金熔体保温40min,制备了TiC/AZ91D镁基复合材料。借助光学显微镜和X射线衍射仪,对TiC/AZ91D镁基复合材料的组织形貌和物相进行观察和分析,并对制备的复合材料在质量分数为3.5%的NaCl溶液+石英砂条件下进行冲刷腐蚀磨损试验。结果表明,在740℃保温40min制备的复合材料主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Al3Ti组成。保温温度分别为760℃和780℃时,AZ91D镁合金中均出现了原位合成的TiC颗粒,并且随温度升高,TiC的数量增加。此外,TiC/AZ91D镁基复合材料在3.5%的NaCl溶液+石英砂中的冲刷腐蚀磨损性能随保温温度的升高而增加。经780℃保温40min后的复合材料呈出最好的耐冲刷腐蚀磨损性能,相比于AZ91D镁合金提高了60.5%。