原位〔TiB_(2(p))+TiC_p〕/Fe复合材料的制备和微结构

热力学分析表明,Fe Ti B C熔体具有反应生成TiB2和TiC的可能性,TiB2和TiC热力学稳定性相当。试验结果表明,利用Fe Ti B C熔体反应可以制备TiB2和TiC颗粒增强铁基复合材料,TiB2颗粒和TiC颗粒均匀分布于α Fe晶粒中,TiB2颗粒比TiC颗粒具有更大的平均尺寸。     

制备Al-Ti-B中间合金熔体反应机理的研究

研究了纯钛颗粒法制备Al—Ti—B中间合金的反应机制，探讨了3种加料方式下熔体反应的热力学机理。试验表明：在充分反应的情况下，3种加料方式制备Al—Ti—B中间合金的相结构相同；在先加KBF。的情况下，熔体中将出现AlB2相，不过在有溶解钛的条件下，经充分反应其将会最终转换为TiB2相；混合加料形成第二相（TiAl3，TiB2）最为直接。     

混杂增强相(Al3Ti-TiB2-SiC)的形成热力学分析

对利用原位反应与高剪切液态搅拌复合专利技术制备的Al3Ti-TiB2-SiC/Al-13%Si复合材料的增强相的形成热力学进行了理论计算和分析,并采用差热分析法(DTA)进行了试验验证.研究表明:(1)Al-Ti-B体系加入到Al-13%Si熔体中可发生原位反应,形成增强相,原位反应的开始温度为905.3℃,结束温度为1 061.23℃;(2)Al-Ti-B体系加入到Al-13%Si熔体中,制备颗粒增强Al-13%Si复合材料的增强相为TiB2和Al3Ti,但TiB2形成能力最强.     

TiB_2粒子的原位生成及对铝合金组织与性能的影响

通过对向电解加钛铝熔体加入Al-B中间合金制备含TiB2颗粒的Al合金的研究,分析了这种原位反应法制备工艺的可行性。试验结果表明,熔体中的自由钛、硼原子能自发反应生成稳定的TiB2粒子,且TiB2颗粒细小、弥散的分布在熔体中。随TiB2颗粒含量的增加,TiB2颗粒在合金中的分布更加均匀,铝合金的布氏硬度也随之大幅度提高。     

放电等离子原位烧结制备TiC＋TiB／Ti复合材料

采用放电等离子烧结（SPS），通过Ti与B4C之间的原位反应合成TiC＋TiB／Ti复合材料。首先通过热力学计算判断可能发生的反应，利用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）对球磨混合粉以及烧结后材料的相组成和显微组织进行了研究，测定材料的相对密度和硬度，并探讨了Ti与B4C采用放电等离子烧结制备TiC＋TiB／Ti复合材料的致密化过程和反应机理。结果表明，采用SPS技术，在1150℃保温5min的条件下，Ti与B4C能同步完成反应、烧结、致密化，生成TiC＋TiB／Ti复合材料，并且原位生成的增强相分布均匀且细小。     

原位TiB2(p)/Fe复合材料的制备及其显微组织

利用Fe—Ti5—B熔体反应制备了TiB2颗粒增强铁基复合材料，研究了该材料的显微组织。热力学分析表明，Fe-Ti-B熔体具有反应生成TiB2的可能性。试验结果表明，TiB2颗粒均匀分布于α—Fe晶粒中，晶内TiB2粒子平均间距大于晶界。TiB2粒子尺寸大多为1-6μm，形状大多为接近等轴的多面体。     

反应热压（A12O3＋TiB2＋A13Ti）／Al复合材料的组织形成机制

采用B或B2O3、TiO2和Al粉反应热压制备了原位(Al2O3 TiB2 Al3Ti)／Al复合材料，采用光学显徽镜、扫描电镜和透射电镜分析了原位复合材料的显微组织。热压状态下，反应生成相Al3Ti呈大块不规则形状，尺寸约几十微米；Al2O3和TiB2为细小弥散质点，TEM分析发现TiB2颗粒呈六边形，而Al2O3颗粒呈等轴状。在以Al粉、TiO2粉和B粉为原料制备的复合材料中，除反应生成了大块的Al3Ti相外，还有细小针状Al3Ti相沉淀析出，且呈弥散分布。热挤压后大块的Al3Ti被破碎成细小弥散质点。Al2O3在TiO2和B2O3粉末表面生成；TiB2在B或B2O3粉表面形成，因而均呈弥散分布，且尺寸细小。自TiO2中还原出的Ti溶入液态Al中形成A13Ti时，Ti可在液态Al中长距离扩散，因而Al3Ti呈大块不规则状。     

原位增强相(TiB2+Al3Ti)形成的热力学分析

采用混合盐法制备了(TiB2 Al3Ti)/Al-4.5Cu原位复合材料,对增强相的形成热力学进行了分析,并采用差热分析法(DTA)对混合盐反应体系的热量变化进行分析.结果表明,Al-Ti-B三元体系中,TiB2的形成能力最强.但因[Ti]实际相对过剩,与Al结合形成Al3Ti,最终制得的复合材料中增强相为TiB2和Al3Ti;差热分析表明了混合盐体系加入到Al-4.5Cu熔体中,可以发生原位反应,形成增强相.原位反应的开始温度为900 ℃,结束温度为1 032 ℃.     

放电等离子合成Ti3AlC2-TiB2复合材料的相形成研究

采用放电等离子烧结工艺,以Ti,Al,B4C,TiC为原料制备Ti3AlC2／TiB2复合材料。通过X射线衍射分析了从600℃到1300℃Ti3AlC2／TiB2系统反应过程的相形成规律。用扫描电镜观察了不同温度下试样的显微组织演变。结果表明,在900℃之前,主要的反应是Ti和Al反应生成Ti—Al金属间化合物,900℃之后,Ti—Al金属间化合物与TiC逐渐生成Ti3AlC2和TiB2相,形成致密Ti3AlC2／TiB2复合材料。     

原位[TiB2(p)+TiCp]/Fe复合材料的制备和微结构

热力学分析表明，Fe-Ti-B-C熔体具有反应生成TiB2和TiC的可能性，TiB2和TiC热力学稳定性相当。试验结果表明，利用Fe-Ti-B-C熔体反应可以制备TiB2和TiC颗粒增强铁基复合材料，TiB2颗粒和TiC颗粒均匀分布于α-Fe晶粒中，TiB2颗粒比TiC颗粒具有更大的平均尺寸。     

反应热压(Al2O3+TiB2+Al3Ti)/Al复合材料的组织形成机制

采用B或B2O3、TiO2和Al粉反应热压制备了原位 (Al2O3 TiB2 Al3Ti)/Al复合材料,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了原位复合材料的显微组织.热压状态下,反应生成相Al3Ti呈大块不规则形状,尺寸约几十微米; Al2O3和TiB2为细小弥散质点,TEM分析发现TiB2颗粒呈六边形,而Al2O3颗粒呈等轴状.在以Al粉、TiO2粉和B粉为原料制备的复合材料中,除反应生成了大块的Al3Ti相外,还有细小针状Al3Ti相沉淀析出,且呈弥散分布.热挤压后大块的Al3Ti被破碎成细小弥散质点.Al2O3在TiO2和B2O3粉末表面生成; TiB2在B或B2O3粉表面形成,因而均呈弥散分布,且尺寸细小.自TiO2中还原出的Ti溶入液态Al中形成Al3Ti时,Ti可在液态Al中长距离扩散,因而Al3Ti呈大块不规则状.     

粉末冶金法与电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料

以Cu、Ti、B_4C合金粉末为原料,分别用粉末冶金法和电弧炉熔炼法制备TiB_2/Cu复合材料,研究了制备工艺、配料比等因素对Cu基中生成相的影响。结果表明:随TiB_2理论生成量增加,粉末冶金法烧结后得到含多种不同的硼化物的铜基复合材料;电弧炉熔炼法则可得到单一的TiB_2增强Cu基复合材料,且致密度、硬度和电导率均高于粉末冶金法制得的试样。     

铝电解质对TiB2镀层的渗透

采用熔盐体系在石墨基体上电沉积制备了TiB2镀层．将TiB2镀层和铝电解阴极碳块和石墨分别作为阴极，考察了Na和电解质对其渗透腐蚀．电解4h后，由酚酞试剂检测表明，Na对TiB2镀层的渗透深度为零，对阴极炭块的渗透深度为16mm，对石墨的渗透深度为4mm．电子探针的分析结果指出，Na和F元素渗透到石墨基体的量很少，元素Al相对较多，TiB2镀层阻碍了Na的产生并减缓了Na的渗透，但没有改变Na的渗透机理．同时。镀层与基体的结合力良好，Al对TiB2镀层的湿润性良好．     

TiB_2－xAl复合材料的结构形成分析

研究了Ｔｉ和Ｂ颗粒尺寸的变化对自蔓延高温合成（ＳＨＳ）ＴｉＢ_２—ｘＡｌ金属基复合材料的燃烧温度和燃烧波速度的影响。结果表明，Ａｌ颗粒不直接参与化学反应，其尺寸变化对ＳＨＳ过程的影响要小得多，但是反应过程中形成的熔融Ａｌ能阻止ＴｉＢ_２晶粒的长大，因而可以控制ＳＨＳ产物的结构。通过燃烧波峰淬熄（ＣＦＱ）法，对该复合材料的ＳＨＳ过程结构形成机理进行了分析。     

Fabrication and characterization of Ti6A14V/TiB_2-TiC composites by powder metallurgy method

Titanium matrix(Ti6A14V) composites reinforced with TiB_2 and TiC were produced through powder metallurgy method. The effect of addition of both TiB_2 and TiC with different contents(2.5 wt% 5.0 wt% and7.5 wt%) on the density, microstructure and hardness properties of titanium matrix was investigated. The size distributions of the matrix alloy and reinforcement particles were measured by particle size analyzer. Microhardness of the sintered composites was evaluated using Vickers' s hardness tester with a normal load of 3 N and a dwell time of 10 s. Ti6A14V alloy and Ti6A14V/TiB_2-TiC composites were characterized through X-ray diffraction(XRD) and field emission scanning electron microscope(FESEM)equipped with energy-dispersive spectrometer(EDS). The addition of TiB_2 and TiC particles enriches the properties of Ti6A14V alloy. The sintered Ti6A14V/TiB_2-TiC composite features a dense and pore-free microstructure with varying TiB_2 and TiC particle distribution in the metal matrix. The results of this study show that the development of new phases plays a significant role in the properties of these composite materials.     

导电铝用精炼-变质剂配方的正交优化

介绍了导电铝用精炼-变质剂的组成,用二水平七因子的正交设计对导电铝用精炼-变质剂的配方进行优化设计。通过对试验结果和极差值的分析,得出了各组成组分对导电铝纯净度影响的重要次序,为优化配方、提高精炼-变质剂质量、调整导电铝纯度提供了依据。经综合分析,推荐出较好的配方组合:氟硼酸钾13%,炭粉34.8%,氯化钠30.5%,硝酸钠13%,六氯乙烷8.7%。     

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…     

TiC增强Cf/SiC复合材料与钛合金钎焊接头工艺分析

采用Ag-Cu-Ti-（Ti＋C）混合粉末作钎料,在适当的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金,利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验检测接头力学性能.结果表明,钎焊后钎料中的钛与Cf/SiC复合材料发生反应,接头中主要包括TiC,Ti3SiC2,Ti5Si3,Ag,TiCu,Ti3Cu4和Ti2Cu等反应产物,形成石墨与钛原位合成TiC强化的致密复合连接层.TiC的形成缓解了接头的残余热应力,并且提高了接头的高温性能.接头室温、500℃和800℃高温抗剪强度分别达到145,70,39 MPa,明显高于Cf/SiC/Ag-Cu-Ti/TC4钎焊接头.     

燃烧合成TiAl合金结构转变动力学的端部淬火熄灭法分析

采用端部淬火熄灭法分析了蔓延工燃烧合成了Ｔｉ－５０ａｔ％Ａｌ合金中的组织结构转变动力学过程,发现合成反应从铝粉熔化处开始,合成反应表现为Ｔｉ＋Ａｌ→１／３ＴｉＡｌ３＋２／３Ｔｉ→ＴｉｘＡｌ＋（１－ｘ）Ｔｉ→ＴｉＡｌ等一系列过渡反应过程,这些反应的前期是可依赖液态反应物流动铺展进行质量传递的快速液－固型反应,可使试样温度迅速升高,为后续固－固型反应奠定良好扩展条件,由于扩散质量传递速度明显代于液相流     

原位TiB_2/Al复合材料制备及凝固过程研究

利用原位法制备了TiB2/Al复合材料。根据X-射线衍射图探讨了增强相形成机制,测定了材料凝固动态曲线并分析了影响凝固的3个主要因素,采用扫描电镜研究了材料的拉伸性能。结果表明,当B2O3与TiO2的摩尔比为1.0时,反应式为:3TiO2+10Al+3B2O3→5Al2O3+3TiB2。影响材料凝固的3个主要因素是颗粒在母相中的分布,B2O3与TiO2的摩尔比以及反应温度。材料的强化主要是TiB2颗粒的弥散强化(即奥罗万机制)和TiB2为形核核心作用所导致的晶粒细化,材料的断裂属于TiB2颗粒被拔出而形成的微孔聚集型韧性断裂。