TiC_Fe_Al原位复合材料制备及其显微结构_原晨光

原位自生TiC和(TiW)C增强Fe基复合材料的研究索忠源;邱克强;胡亚伦【期刊名称】《辽宁工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2003(023)004【摘要】利用块体原材料原位合成10 vol%TiC-Fe 和 (TiW)C-Fe 两种复合材料,采用扫描电镜分析了复合材料的微观结构,利用X射线分析了相组成.结果表明,在TiC-Fe复合材料中,TiC作为唯一的第二相呈现粒状和条状两种形态.分析认为,粒状相为亚共晶相,而条状第二相为共晶相.通过用W替代部分Ti,成功地制备了10 vol% (TiW)C-Fe复合材料,其中,(TiW)C作为唯一的第二相比较均匀地分布在Fe基体中,其形态大部分呈粒状,条状相较少.在粒状(TiW)C相中,中心富Fe,而边缘W、Ti和C元素的分布是均匀的.与TiC相比,(TiW)C的密度与Fe更为接近,它更适合作为大型铸件的增强相.【总页数】5页(P37-41)【作者】索忠源;邱克强;胡亚伦【作者单位】辽宁工学院,材料与化学工程学院,辽宁,锦州,121001;辽宁工学院,材料与化学工程学院,辽宁,锦州,121001;大连职业技术学院,辽宁,大连,116031【正文语种】中文【中图分类】TG113【相关文献】1.原位自生20%TiC/Fe和20%(TiW)C/Fe复合材料的组织与性能 [J], 任英磊;付立铭;邱克强;姜文辉2.原位自生TiC和(Ti,W)C增强Fe基复合材料的研究 [J], 潘卫东;任英磊;才庆魁;邱克强3.Ti2SnC原位自生TiC0.5增强Cu基复合材料的制备及压缩特性 [J], 黄振莺;王雅正;郝素明;蔡乐平;翟洪祥4.原位复合TiC和(TiW)C增强Fe基复合材料 [J], 潘卫东;任英磊;邱克强;才庆魁5.原位自生TiC颗粒增强金属基复合材料涂层的组织与性能 [J], 王振廷;陈华辉;孙俭峰;孟君晟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

原位反应合成ti-al-c基复合材料及其产业化应用关键技术Ti-Al-C基复合材料是一种高温、高强度、高硬度的新型材料，具有广阔的应用前景。

其制备方法包括原位反应合成法、粉末冶金法等，其中原位反应合成法是目前应用较广泛的一种方法。

以下是原位反应合成Ti-Al-C基复合材料及其产业化应用关键技术的介绍：1.原位反应合成方法原位反应合成方法是指在材料的制备过程中，通过控制反应温度、时间和原料比例等条件，使得反应生成的产物直接形成复合材料的成分。

对于Ti-Al-C基复合材料，通过原位反应合成方法可以实现钛、铝和碳的直接化学反应，形成TiC和Al2O3等物质，从而制备出复合材料。

该方法制备工艺简单、能够得到高纯度、均匀分布的复合材料。

2.粉末制备方法粉末冶金法是制备Ti-Al-C基复合材料的另一种常用方法。

该方法是将钛、铝和碳等原料粉末混合，通过压制成型、热处理等工艺制备出复合材料。

该方法能够制备出大量的复合材料，但由于原料的质量、颗粒度等参数的限制，很难得到高纯度、均匀分布的复合材料。

3.晶粒尺寸控制技术晶粒尺寸是影响复合材料性能的重要因素之一。

为了得到更好的材料性能，需要控制复合材料中的晶粒尺寸。

通过控制原料的粒度、反应温度和反应时间等参数，可以实现对晶粒尺寸的控制。

此外，利用机械合金化、气相沉积等技术也可以实现晶粒尺寸的控制。

4.界面改性技术界面改性技术是指对复合材料中的界面进行改性处理，以提高界面的结合强度和耐磨性。

常用的界面改性技术包括化学镀、阳极氧化、电镀等。

通过这些技术可以使得复合材料中的界面更加牢固，从而提高材料的综合性能。

5.工艺控制技术制备Ti-Al-C基复合材料的过程中需要控制多个工艺参数，如反应温度、反应时间、原料配比、热处理温度和时间等。

因此，工艺控制技术对于制备高质量的复合材料至关重要。

常用的工艺控制技术包括反应温度控制、原料配比控制、热处理参数控制、气氛控制等。

这些技术可以确保复合材料在制备过程中具有稳定的质量和性能。

原位TiC颗粒增强灰铸铁复合材料的组织及其摩擦磨损性能摘要本文通过原位合成TiC颗粒增强的灰铸铁复合材料，并研究了其组织结构和摩擦磨损性能。

采用冶金学原位反应法，将碳化钛颗粒均匀分散到灰铸铁基体中，并通过扫描电子显微镜观察了复合材料的微观结构。

实验结果表明，添加TiC颗粒后，复合材料的硬度和抗磨损性能得到了显著提高。

摩擦磨损实验表明，在不同加载力和滑动速度下，添加TiC颗粒的复合材料均表现出较低的摩擦系数和磨损率。

进一步分析揭示了TiC颗粒在复合材料中的增强机制。

本研究为开发高性能灰铸铁复合材料提供了理论依据。

关键词：原位合成；TiC颗粒；灰铸铁；摩擦磨损性能；组织结构引言灰铸铁作为一种常用的工程材料，具有优良的耐磨性和耐热性能，但在某些特殊应用环境下的摩擦磨损性能仍然有待改善。

为了进一步提升灰铸铁的性能，研究人员通过添加强化相，如碳化物颗粒，来改善其综合性能。

在此背景下，原位合成技术成为一种非常有效的方法，可以将强化相均匀地分散到灰铸铁基体中。

实验方法在本研究中，采用冶金学原位反应法，将碳化钛（TiC）颗粒原位合成到灰铸铁基体中。

首先，在高温下，将铁碳合金和钛粉反应生成TiC颗粒，并通过机械合金化方法将其均匀分散到灰铸铁基体中。

通过调节反应条件，得到不同颗粒尺寸的增强颗粒。

利用扫描电子显微镜（SEM）对合成的灰铸铁复合材料进行观察和表征，分析其微观组织结构。

结果与讨论实验结果表明，添加TiC颗粒后，灰铸铁复合材料的硬度得到了明显提高。

这是由于TiC颗粒的高硬度和均匀分散，有效阻碍了灰铸铁基体的塑性变形。

此外，添加TiC颗粒后，复合材料的抗磨损性能也得到了显著提升。

在摩擦磨损实验中，添加TiC颗粒的复合材料表现出较低的摩擦系数和磨损率。

这是由于TiC颗粒可以形成硬度更高的表面层，有效降低了复合材料的摩擦和磨损。

进一步的分析揭示了TiC颗粒在复合材料中的增强机制。

首先，TiC颗粒的分散强化作用可以增加复合材料的强度和硬度，提高其耐磨性能。

下半月出版Ma te ri al&H e at Treatment|材料热处理技术原位生成TiCP／Fe表面梯度复合材料组织及形成机理研究王亮亮，许云华，钟黎声，魏忠斌(西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安710055)摘要：利用铸造一热处理工艺原位反应生成了Ti C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Ti C颗粒平均大小为2～4 p．m。

因此，各梯度层Ti C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。

关键词：原位反应；碳化钛；梯度复合材料中图分类号：T B33l文献标识码：A文章编号：1001．3814(2012)04．0099-04Rese ar ch on Microstructure and Formation Mechanism of Ti C P ar ti cl esRe i n fo r ce d I r o n Matrix Surface Gradient Composite by h—situ Technology Ⅵ，ANG Lia ngliang，XU Yunhua，ZHONG Lishen g，、ⅣE I Zhongbin (Colleg e ofEl ec tr i ca l an d Mec han ica l E n gi ne e ri ng，X i’an U n iv er s it y ofArchitecture&Technology，Xi’an710055，China) Abstract：The in-situ T iC particles r e i nf o r c ed iron ma t r i x s u rf a c e g r ad i e n t c o mp o s i t e w a s p r e p a re d b y casting and heat i ng p r o c e s s in g．T h e m i c r o s t r u c t u r e o f the composite was researched，and the formation me ch a ni sm of the m i c r os t r u c tu r e o f t he compo site wa s anal yzed deep ly．The results show that the TiC reinforced surface gradient composite in-situ s y n th e s i ze d isd i v i de d into three l ay e r s．Th e largest d if fe r e n c es b et w e e n each layer a le the different size and shap e o f Ti C p ar t ic l es．T he re a ct io n layer far aw ay fr o m iron matrix is ne a r l y the block titanium carbon．Apparently,the particles don't main ly hav e diffused．The interfac e is beRe r betwe en rea ction layer and mat rix，and n o gap．The ave rage size of titanium carbon ofc om b i ned layer particles is 2～4仙m．Conse quent ly，the different size between the ti ta n i u m c ar b o nparticles in e v e r yg ra d i e n t layers decid ed that the c omp osi te in different layers has different h a rd n e s s，i m p a c t toughness，tenacity intensity,wearresistant，and S O o n．Key words：in—situ synth esi zed；T iC；gr adi ent composite随着金属基复合材料的研究日臻成熟，很多研在提高机械零件表面耐磨性方面较其他碳化物效果究已趋近于体系化，相比于整体复合材料成本高的更佳，从而在一定程度上可提高零件的使用寿命，并问题．表面复合材料的低成本、使用性能好等优点已降低过度摩擦磨损带来的经济损失㈣。

第29卷第3期硅酸盐学报Vol.29,No.3 2001年6月JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Ju n e,2001钛铁矿原位碳热还原合成TiC/Fe复合材料的研究邹正光,陈寒元,麦立强(桂林工学院材料工程系,广西桂林541004)摘要:以天然矿物钛铁矿(FeTiO3)、C(石墨)为原料,采用原位碳热还原法,实现合成与烧结一体化,真空烧结制备TiC/Fe复合材料,探索了一条低成本合成高性能TiC/Fe复合材料的新途径.对反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,分析了产物的结构、组织和性能.研究表明:反应产物主要存在两相,即TiC相和Fe的固溶相,球形的TiC颗粒相被包围在网状结构的Fe及Fe合金粘结相中,TiC颗粒尺寸均匀,大小约2~5L m.M o的加入可以改善金属相对TiC的润湿性.产物中有少量游离碳存在.关键词:钛铁矿;原位合成;碳热还原;碳化钛-铁复合材料;热力学过程中国分类号:T F12文献标识码:A文章编号:0454-5648(2001)03-0199-05RESEARC H ON TiC/Fe C OMPOSITE BY IN_SITU CARBOTHERMICREDUC TION AND SYNTHESIS FROM ILMENITEZou Zhengguang,Chen H any uan,M ai L iq iang(Department of M aterial Eng ineering,Guilin Institute of T echnolo gy,Guilin,Guangx i541004)Abstract:T he main pur pose of the study is to explore a new method to synt hesize advanced T iC/Fe composites w ith relatively low cost.T iC/F e composite w as produced by in_situ carbot hermic reduction and synthesis method from ilmenite,the main raw material. Synthesis and sinter ing were accomplished unitedly in vacuum r esistance fur nace.T he w hole thermodynamics process was analyzed both in theory and by ex periment.T he composition,microstructur e and properties of the products were also ex amined.T he results show that cermet mainly consists of T iC particles and Fe-binder.Spheroidal T iC particles have a nar row size distribution(about 2~5L m)and are enveloped by cont inuous Fe-binder phase.Adding M o can improv e the inter facial bonding between the metal phase and T iC.Some r esidual carbon is found ex isting in the reaction product.Key words:ilmenite;in_situ synthesis;carbot hermic reduction;titanium carbon and iron composite;thermodynamics process复合材料的研究与开发越来越受到世界各国的重视.陶瓷-金属复合材料便是复合材料的典型代表之一.陶瓷-金属复合材料是由一种或多种陶瓷相与金属或合金组成的多相复合材料,既具有金属的塑性和韧性,又有陶瓷的高强度和高弹性模量,是一类非常重要的工程结构材料[1,2].原位合成技术,由于具有简化工艺、降低原料成本及实现特殊收稿日期:2000-08-18.基金项目:国家自然科学基金(50062001),广西自然科学基金(桂科自0007021)和武汉工业大学材料复合新技术国家重点实验室开放基金(第五批)资助项目.作者简介:邹正光(1962~),男,博士,教授.显微结构设计和获得性能优异的材料等多种优点,而成为复合材料的主要制备技术[3].原位合成金属陶瓷复合材料成为当今复合材料研究领域的热点之一,也是今后复合材料发展的一个重要方向[4].TiC/Fe金属陶瓷复合材料成了复合材料的一个新兴的研究领域.用粉末冶金法生成的T iC/Fe 复合材料已商品化,用于制造切削工具和钻探工具Received date:2000-08-18.Biography:Zou Zhengguan(1962)),male,doctor,professor.等[4].作者[5]采取自蔓延高温合成技术(SHS),用T i,C,Fe 粉合成了T iC/Fe 复合材料,并用制备的T iC/Fe 复合粉增强Fe 基材料,取得较好结果.范群成等[6]用SHS 结合QP (快速加压)技术合成T iC/Fe 复合材料.吴军等[7]以铁粉、钛粉和石墨粉为原料,用机械合金法结合热处理制得TiC 弥散强化铁基合金粉末.严有为等[8]采用铸造生铁和钛铁合金为原料,用反应铸造法制备净形原位TiC p /Fe 复合材料.上述研究工作者采用的方法均需分几步进行,即先制备纯金属相、合金相或合成陶瓷硬质相,之后再合成复合材料.这样因合成材料的过程耗能多而成本高,且不可避免陶瓷颗粒表面污染而影响复合材料的性能.本研究探索了一条低成本合成高性能TiC/Fe 复合材料的新途径:以天然矿物钛铁矿(FeT iO 3)为主要原料,实现合成与烧结一体化,一步原位合成复合材料.本工艺避免了颗粒的界面污染,改善了界面的结合性,可获得性能优良的TiC/Fe 复合材料;此外,工艺相对简化,制造成本相对较低,为T iC/Fe 复合材料的生产和开发提供理论依据和实验数据.本研究还对反应过程热力学进行了理论分析和实验研究,分析了产物的结构、组织和性能.1 实 验原料钛铁矿(FeTiO 3质量分数>95%)由广西平桂钛白粉厂提供,其化学成分分析见表1,X 射线衍射物相分析见图1;石墨粒度为30L m.按m (钛铁矿)B m (C)=1B 4配制原料,按料球质量比1B 2加入玛瑙球,采用酒精作为介质,在塑料罐中混料24h,再烘干过180目筛制得混合粉.对混合粉进行差热分析(氩气保护,升温速度10e /min,最高温度为1300e ).将混合粉放入不锈钢模中,在30MPa 压力下得到预制圆块,密实度约为50%.将预制块在SL-7B 型真空电阻炉中实现合成与烧结,用WGJ 型精密光学测温计观测温度,升温速度10b /min,保温时间2h.用X 射线衍射仪(日本X-RAY 型,Co 靶加速电压40kV,电流强度30mA,扫描速度5b /m in)测定产物的物相组成,在扫描电镜(日本SX-40型,加速电压30kV,分辨率6nm)上进行颗粒分布及形貌观察,在万分之一天平上用Archimedes 法测密度Q ,硬度在HRS-150数显洛氏硬度仪上测量.表1 钛铁矿化学成分分析Table 1 C omposition of ilmeniteCompositionTiO 2FeOFe 2O 3P 2O 5SiO 2Loss Others Content w /%50.1337.519.040.072 1.240.841.168图1 原物料的X 射线衍射分析Fig.1 XRD pattern of r aw material2 结果与讨论2.1反应过程热力学分析2.1.1 热力学计算 由钛铁矿(FeT iO 3)碳热还原合成TiC/Fe 复合材料的反应如下:1/4FeTiO 3+C 1/4TiC+1/4Fe+3/4CO (1)其中:FeTiO 3是一种复合氧化物,其还原过程是一个复杂的过程.由于原料的组成和反应过程温度的变化,该体系中存在一系列的中间反应,根据热力学分析,体系中有可能发生的反应主要有FeTiO 3+CFe+TiO 2+CO(2)3/4FeTiO 3+C 3/4Fe+1/4T i 3O 5+CO (3)2/3FeTiO 3+C 2/3Fe+1/3T i 2O 3+CO (4)1/2FeTiO 3+C 1/2Fe+1/2TiO+CO(5)1/3FeT iO 3+C1/3Fe+1/3T i+CO(6)根据上述反应(1)至(6)计算出在不同温度下的标准自由能($G 0)变化,各式反应$G 0的变化与温度(T )的关系示于图2.反应(1)至反应(6)均为吸热反应,随着温度的升高,各反应的$G 0值越负.对于反应(6),在现行工艺条件下,可认为难于发生,即难于在还原过程中得到金属钛[9].反应(1)至(5)各自开始反应的温度依次为1440,1200,1240,1275,1430K.然而,这是按各反应式单独进行反应时考虑的.实际上,还原过程是多种反应在同一体系中同时进行,在一定温度下,还原剂碳足够时,Ti x O y 将进一步还原成更低价氧化物至#200#硅 酸 盐 学 报 2001年生成T iC.实践中[9],控制一定的配碳量,在一定温度下,可使反应按所需的产物Ti x O y 进行.因此,在温度及还原剂碳足够满足条件时,FeTiO 3还原生成TiC 的实质是FeT iO 3先被还原成中间产物T i x O y ,然后再进一步被还原生成TiC.图2 反应的标准自由能$G 0与温度T 的关系Fig.2 Relationship betw een standard free ener gy $G 0andtemper ature T2.1.2 差热分析(DTA)及产物物相(XRD)分析图3为混合粉按反应式(1)组成配制原料的差热分析结果,升温速度10e /m in,采用氩气保护,最高温度为1300e .由DTA 曲线知在156e 有一吸热谷,是排除系统中的吸附水;从965e 出现一较宽的吸热谷,还原反应开始进行;1114,1156,1252e 分别有一些强的吸热谷,即随着温度的升高,系统中进行了一系列的吸热还原反应.FeTiO 3中的氧被一步一步地还原出来,首先生成一系列中间产物Ti x O y ,到还原反应结束,最终生成TiC.图3 差热分析结果F ig.3 DT A analysis result结合产物的XRD 分析(见图4),在1200e 时,反应可能得到的产物是TiO 2,T i 2O 3,FeO,A -Fe 等,这与上述分析结果相符合;当温度升高到1300e 及1450e 时,反应生成的最终产物物相只有TiC 和A -Fe 粒子,表明到1300e 时,还原反应已基本进行完毕.但是对比1300e 和1450e 产物中的衍射图谱特征可知,1450e 时的的衍射线均较1300e 偏低角度方向一些,d 值偏大了一些.由d 的值大小与缺位的关系[5]可知,1300e 时d 值较小是由于C 不足造成的,即在1300e 时先形成富Ti 缺C 的TiC x ,然后TiC x 继续与C 反应形成TiC.这同时也说明1450e 较1300e 时产物中游离碳含量少.图4 产物的XRD 图Fig.4 XR D patter ns of product由图4产物的XRD 图可知产物中含有一定量的石墨,分析其原因是:一方面,本实验采用的配比m (钛铁矿)B m (C)=1B 4,而原料钛铁矿中含有一定的P 和SiO 2等杂质,以TiO 2计算钛铁矿中的FeTiO 3质量分数约为95%,且合成的T iC x 是一种贫碳结构,x 在0.47~0.98中变化[5],对反应方程式(1),C 过量;另一方面,钛铁矿中的FeO 含量均少于理论组成47.34%,部分铁以Fe 2O 3形式存在[9],在还原过程中,Fe 2O 3按1/3Fe 2O 3+C =2/3Fe +CO 式,在较低的温度下(<1200K ),FeTiO 3开始反应前,被还原成金属铁,需要消耗稍多一些的还原剂C.综合以上两方面原因,用化学成分分析法,分析两种配比即m (钛铁矿)B m (C)=1B 4(样品1)和m (钛铁矿)B m (C )=1B#201# 第29卷第3期 邹正光等:钛铁矿原位碳热还原合成T iC/Fe 复合材料的研究3.95(样品2)中的游离碳质量分数,得到样品1中为2.53%,样品2中为2.01%.这样,在保证反应进行完全的前提下,通过调整原料配比,可以减少产物中游离碳的含量,从而提高复合材料的性能.根椐以上热力学分析,在Ti-O-Fe-C体系中,热力学上最稳定的化合物是T iC,Ti x O y作为反应的中间产物存在于反应的某一阶段,但充分反应后,它们终将消失而被生成的TiC所取代.2.2显微组织特性图5为TiC/Fe复合材料的断口SEM图.从图中可以看出原位合成的TiC颗粒多为球形,大小均匀,尺寸为2~5L m.T iC颗粒尺寸除与反应温度有关外,也与金属含量有关.一般认为,金属含量越高,颗粒尺寸越小[2].本实验中,原位生成的金属相Fe的理论质量分数达48.25%,大量熔融的金属相阻碍了TiC粒子的聚集长大,因而获得了微细的T iC颗粒.由图可见,断口主要由沿晶断裂及陶瓷相从金属相界面拉脱而产生的韧窝,局部可见少数大颗粒陶瓷相产生的穿晶解理断裂.另外,合成产物中看不到大尺寸孔洞,但T iC颗粒之间、TiC 与Fe颗粒之间还存在少量微孔缺陷.其原因主要是:(1)TiC与Fe的润湿性不佳(在1550e,真空介质T iC对Fe的润湿角为41b)[1],容易在晶面处形成微孔;(2)材料在首先进行的还原反应中生成的CO气体来不及完全排出而被密封在能量较低的晶界或相界面处.文献[10]报道Mo的固溶有利于提高粘接相的抗氧化性和高温强度,同时改善对TiC的润湿性.图5a为没有加Mo的TiC/Fe微观结构图,图5b 为加入了质量分数为5%Mo的TiC/(Fe,Mo)微观结构图.由图可以明显地观察到,Mo的加入改善了金属相对TiC的润湿性,即Fe,M o能够均匀的包覆于T iC颗粒上,形成一层包覆层,从而使金属相与TiC粒子之间形成良好的结合.2.3产物性能分析图6表示真空烧结时,不同烧结温度下产物的硬度及相对密度的变化情况.由图可知,在1450e时,相对密度较低,硬度也低,这是因为在此温度下,产物尚未完全烧结.烧结温度在1500~ 1600e之间,相对密度都在90%以上,硬度值升高.即随烧结温度的升高,产物的硬度和相对密度稍有提高.另外,已得出实验结果表明,在原料中加入质量分数为7%的M o,在1550e下烧结,保温2h,产物的相对密度为98.40%,HRA=82.8.因此,利用原位碳热还原法,以天然矿物钛铁矿(FeTiO3)和石墨为原料,通过优化合成工艺,可以制备出性能优良的T iC/Fe复合材料.图5产物的SEM图Fig.5SEM photographs of products图6产物的硬度及相对密度Fig.6Hardness and relative density of product3结论(1)利用原位碳热还原法,以天然矿物钛铁矿(FeTiO3)和石墨为原料,实现合成与烧结一体化,真空烧结制备了TiC/Fe复合材料,探索了一条低#202#硅酸盐学报2001年成本合成高性能T iC/Fe 复合材料的新途径.(2)采用m (钛铁矿)B m (C)=1B 4配制原料,在965e 时反应开始进行,随着温度的升高,进行了一系列的吸热还原反应,伴随有一系列的中间产物Ti x O y 生成;当温度达到1300e 以上,最终还原反应产物为TiC 和Fe.调节原料配比可以减少产物中游离碳的含量.(3)加入Mo 时,可改善金属相与TiC 之间的润湿性.烧结温度在1500~1600e 之间,随烧结温度的升高,产物的硬度和相对密度稍有提高.参考文献:[1] 李荣久主编(Li Rongji u ed).陶瓷金属复合材料(Ceramic-M etal Composite)[M ].北京:冶金工业出版社(Beijing:M eta-l lurgy Indus try Press),1995.12)233.[2] 梅炳初(M ei Bingchu ).自蔓延高温合成-熔铸法(SHS -M elting)原位复合制备TiC/Ni 3Al 基复合材料的研究[D].武汉:武汉工业大学(Wuhan:Wuhan Univ Techn ),1995.1)39.[3] 张国军,金宗哲,岳雪梅,等(Zhang Guojun,e t al ).材料的原位合成技术[J].材料导报(M ater Rev),1997,11(1):1) 4.[4] 王一三,张欣苑,李凤春,等(W ang Yisan,et al ).反应铸造生成Fe-TiC 梯度表面复合材料的研究[J ].热加工工艺(H eat Fabrication T echnology),1999,4:13)17.[5] 邹正光(Zou Zhengguang).TiC/Fe 的自蔓延高温合成过程、机理及应用研究[D].武汉:武汉工业大学(W uhan:Wuhan Univ Techn),1998.[6] 范群成,柴惠芬,方学华,等(Fan Quncheng,et al ).TiC/Fe属陶瓷的自蔓延高温合成[J].西安交通大学学报(J Xi c an Jiaotong Un i v),1994,28(7):123)127.[7] 吴 军,王成国,孙康宁,等(W u Jun,et al ).T iC 弥散强化铁基合金粉末的研究[J].金属热处理学报(Journal of M etal H ot T reatment),1996,17(4):57)60.[8] 严有为,威伯康,林汉同,等(Yan Youw ei,et al ).化学成分对原位T i C p /Fe 复合材料组成和性能的影响[J].中国有色金属学报(The Chinese Journal of Nonferrous M etal s ),1999,19(2):225)230.[9] 马惠娟主编(M a Huijuan ed).钛冶金学(Titanium M etallurgy)[M ].北京:冶金工业出版社(Beijing:M etallurgy Industry Press),1982.23)36.[10] 王零森编著(Wang Lingsen ed).特种陶瓷(Speci al Ceramics )[M ].长沙:中南工业大学出版社(Changsha:Central S outh U -niversity of Technology Press),1994.500)503.x x x x x x x x x x重 要 消 息为进一步促进5硅酸盐学报6的国际化,根据第四届5硅酸盐学报6编委会第二次会议的精神,5硅酸盐学报6从2001年第3期开始,将刊出少量全文为英文的文章,希望广大作者和读者周知并予以支持。

原位合成TiC颗粒增强铝基复合材料研究进展
庄伟彬;覃龙健;贾婧;李菁辉;刘敬福;孟超
【期刊名称】《中国有色金属学报》
【年(卷),期】2024(34)2
【摘要】原位合成TiC颗粒增强铝基复合材料具有密度小、比模量高、低热膨胀
系数、热稳定性和导热性能良好,以及耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀优良等一
系列优点,成为了近年来金属基复合材料的研究热点。

本文从反应体系、显微组织、力学性能和强化机制四个方面,综述了近年来原位合成TiC/Al复合材料的研究进展,指出了其存在的问题并展望了其发展趋势,以期为研究和开发原位合成颗粒增强铝
基复合材料提供参考。

【总页数】17页(P473-489)
【作者】庄伟彬;覃龙健;贾婧;李菁辉;刘敬福;孟超
【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB331
【相关文献】
1.不同C加入量对原位合成TiC颗粒增强钢基表面复合材料组织和性能的影响
2.
钛铁矿原位反应合成Al2O3-TiC颗粒增强铁基复合材料3.多组元原位合成TiC颗粒增强钛基复合材料4.原位合成TiC颗粒增强铝基复合材料及其磨损性能5.TiO2
原位反应合成MgO-TiC颗粒增强的铜基复合材料
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专利名称：一种原位铝基复合材料制备方法专利类型：发明专利
发明人：陈刚,胡南,韩柳娜,宋晓国,韩飞
申请号：CN201610131708.X
申请日：20160309
公开号：CN105568074A
公开日：
20160511
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种原位铝基复合材料制备方法，具体分为以下步骤：称取一定质量的基体材料；将基体材料熔化并保温；确定添加物的种类，添加物为Ti粉、KTiF粉、Ti-C块体、Ti-B块体的任一种；将添加物放入铝熔体或者铝合金熔体的液面中央；开启超声换能器,进行反应得到复合材料浆料；将复合材料浆料浇铸至挤压铸造模具进行加压凝固，然后用顶杆将制得的坯料顶出，最终得到AlTi质量分数为4～16％的AlTi/Al复合材料。

本发明既发挥了超声对原位反应的控制作用，又实现了原位制备和挤压铸造的优势互补，制得的铝基复合材料增强相分布均匀，组织致密，材料力学性能得到了极大提高。

申请人：哈尔滨工业大学(威海)
地址：264209 山东省威海市文化西路2号
国籍：CN
代理机构：北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：孟阿妮
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原位Fe-TiC表面复合材料的组织与耐磨性能研究程凤军;王一三;张欣苑【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2007(36)A03【摘要】利用液态表面反应技术,在铸钢件上原位生成Fe-TiC表面复合材料。

探讨了表面复合材料中TiC颗粒的形成及特征。

用SEM、电子探针能谱、XRD研究了该表面复合材料的显微组织和成分分布。

结果表明:在表面复合材料的基体中生成了大量的TiC和(Fe,Cr)_7C_3碳化物。

表面复合材料中的合金元素、TiC颗粒、(Fe,Cr)_7C_3由表及里,呈明显逐渐降低的梯度分布。

表面复合材料层与母体铸钢之间有良好的冶金结合界面。

在重载干摩擦磨损条件下,Fe-TiC表面复合材料表现出优异的耐磨性能。

【总页数】5页(P470-474)【关键词】表面复合材料;微观组织;耐磨性能【作者】程凤军;王一三;张欣苑【作者单位】四川大学【正文语种】中文【中图分类】TB331【相关文献】1.原位Al3Ni颗粒增强A356基复合材料的显微组织与耐磨性能研究 [J], 杨涛;陈刚;史经浩;赵玉涛;邵静波;肖洁;花程2.原位自生AlB2/6061复合材料的组织及耐磨性能 [J], 庄伟彬;孙蕊;满生博;王筱智;刘广柱;刘敬福3.铸造烧结Fe-TiC表面复合材料的制备及其耐磨性研究 [J], 李凤春;王一三;杨屹;冯可琴;孙志平;李功伟;戴红星4.大热流通量条件下原位合成Fe-TiC复合材料的研究 [J], 冯可芹;杨屹;沈保罗;董凌燕;郭路宝5.反应铸造生成Fe-TiC梯度表面复合材料的研究 [J], 王一三;张欣苑;李凤春;曾广廷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。