TIC颗粒增强钢基表面复合材料的制备

采用Ti—C-Al-Ni系SHS熔铸制备Tic颗粒增强钢基表面复合材料，研究了其组织和耐磨性。结果表明：用SHS熔铸法制备的钢基表面复合材料强化相和基体结合良好；表层TiC颗粒分布密集，颗粒均匀圆整，粒度为1～2μm；表面硬度HV高达950，且硬度由表层向基体呈梯度分布；磨损时密集的高硬度的细小圆球状TiC颗粒大大降低了磨损率；耐磨性比基体提高5．6倍。

Ti-C-Al-Ni系热爆复合产物TiC／NiAl的组织形态研究

采用DSC、XRD、SEM研究了Ti-C-Al-Ni系热爆复合产物TiC／NiAl的合成过程及其微观组织和结构。结果表明:在Ti-C-Al-Ni体系中Al、Ni间发生固态反应生成NiAl,所放出的热量引发Ti、C间反应生成TiC:Al-Ni明显降低Ti-C热爆反应起始温度。当体系中Ti-C含量较少(≤15％,质量分数,下同)时,TiC和NiAl均为圆球状;随着Ti、C含量的增加,NiAl发生溶化,TiC趋于不规则形状;当Ti-C含量达50％左右,TiC颗粒镶嵌在熔融后凝固的NiAl基体上,形成较致密的金属间化合物基复合材料;Ti-C含量进一步增加,TiC颗粒变得粗大,少量NiAl覆盖于其上。

Ti-C-Al-Ni系热爆反应产物形貌及热力学分析

研究Ti-C-Al-Ni系热爆合成NiAI/TiC的形貌,并进行了热力学分析。结果表明:Ti、C含量对产物形貌有显著影响。当体系中Ti、C含量较少(≤15%)时,TiC和NiAl均为圆球状。随着Ti、C含量的增加,NiAl发生熔化;当Ti、C含量达50%左右,TiC颗粒镶嵌在熔融的NiAl基体上,形成较致密的金属间化合物基复合材料;Ti、C含量进一步增加,TiC颗粒变得粗大且不规则,少量NiAl覆盖于其上。产物形貌实际上是由燃烧反应的绝热温度Tad和瞬时液相量所决定的。随着TiC含量的增加,反应体系的Tad提高,NiAl液相量增加,当Ti、C含量达50%时,合成产物中液相量达到最大。