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成形 ,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 。

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。

自生TiC颗粒增强高锰钢基复合材料的研制

用铸造法成功制备了自生TiC颗粒增强的高锰钢基复合材料 ,研究了其显微组织和力学性能与Ti含量的关系。结果表明 ,高锰钢基复合材料的显微组织由TiC颗粒 ,奥氏体和合金渗碳体组成。其中合金渗碳体随着Ti含量的升高而逐渐粗大 ,且连续分布于晶界处。随着Ti含量的升高 ,高锰钢基复合材料中TiC颗粒的数量增多 ,硬度逐渐升高。含 5 %Ti的复合材料热处理态硬度达到HRC3 9,是纯高锰钢的 2 .6倍。随着Ti含量的升高 ,高锰钢基复合材料的冲击韧度大幅降低。其中 ,含5 %Ti的复合材料经水韧处理后冲击韧度达到 60J/cm2 。

自生TiC颗粒增强低合金钢基复合材料的组织

通过加入一定量的Mn、Si合金元素 ,使得TiC颗粒增强低合金钢基复合材料在湿砂型铸造条件下具有自淬火特性 ,获得单一马氏体组织或马氏体和珠光体的混合基体组织。经过热处理后 ,基体获得单一马氏体组织。含 2 .71%Ti的复合材料铸态最高硬度达到 5 5HRC ,热处理硬度 5 9.9HRC ,冲击韧度达到 9.17J/cm2 。

铸造/SHS法制备TiC-Al_2O_3钢基表面复合层的研究

采用Ti-C-Al-Fe2O3反应体系,结合自蔓延高温合成(SHS)和铸造两种工艺,制备TiC-Al2O3钢基复合材料.对Ti-C-Al-Fe2O3体系进行了热力学计算,并结合XRD及DSC分析,为本体系合成TiC,Al2O3提供理论依据.热力学计算表明:在1600℃的钢液引燃的SHS反应过程中,只能生成Al2O3,TiC两种产物.通过XRD分析也证明了在反应产物中只有Al2O3,TiC两种物质形成.并对本体系的动力学进行分析,结果表明,紧实率为55%～65%的预制块,反应进行的最充分,钢液的浸渗能力最强;陶瓷增强颗粒尺寸随着过量Al元素的增加而逐渐减小并且分布更均匀.

感应熔覆原位自生TiC/Ni基复合涂层的组织与耐磨性研究

为了提高16Mn钢的干滑动磨损耐磨性能,以N i60、钛粉和石墨粉为原料对16Mn钢表面进行感应熔敷处理,制备出以TiC颗粒为增强相的原位自生复合涂层,利用金相、SEM、XRD等技术分析了涂层的显微组织,在室温干滑动磨损试验条件下测试了涂层的耐磨性。结果表明:涂层中TiC颗粒均匀分布于共晶基体上,整个涂层组织均匀、无气孔、无裂纹;涂层与基材形成了良好的冶金结合,涂层具有很高的硬度,在室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性能。

真空消失模铸渗制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料

为了提高钢基表面的硬度和耐磨性,本文利用真空消失模铸渗与自蔓延相结合来制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料,重点研究了Cr含量对涂层硬度和耐磨性、涂层组织的影响,结果表明,随着压坯中Cr含量的增加,涂层的硬度和耐磨性先提高后下降,涂层中TiC和FeCr颗粒分布趋于均匀,其中Cr含量为20%(质量分数)为最好。

机械合金化制备TiC弥散强化440C不锈钢复合材料

在440C高铬不锈钢粉末中分别添加25%、35%、45%(体积分数)TiC粉末,利用机械合金化球磨制备复合粉,再经过成形、真空烧结、热等静压等工艺,得到了TiC弥散强化440C不锈钢。通过对试片进行XRD、SEM和激光粒度分析以及视孔隙率、硬度和抗弯强度的测试,研究机械合金化工艺对制备弥散强化复合材料的影响。结果显示,在球磨转速为600 r/min、BPR80、温度30℃、球磨时间16 h的条件下,得到TiC粒径从90μm降至3μm、均匀分布在440C基体中的最佳复合粉。提高真空烧结温度,或再经热等静压处理,都可得到视孔隙率低的合金,合金的硬度与强度提高,其中添加35%TiC,1 300～1 400℃真空烧结以及热等静压处理的合金有较高的硬度与强度。

热等静压TiC/H13钢基复合材料的力学性能与合理初始粒径比

以H13钢粉和TiC粉末为原料,采用热等静压法制备H13钢和TiC/H13钢基复合材料,重点考察TiC粉末与H13钢粉末的初始粒径比（r/R）对复合材料的致密度、宏观硬度、微观组织及拉伸性能的影响。结果表明：直接用市售的H13钢粉和TiC粉制备的TiC/H13钢基复合材料,其致密度和抗拉强度均比H13钢的低,分别为88.2%和544.5 MPa,硬度HRC为62.5,比H13钢的略高。通过构建简单几何关系模型及分析,推导出增强相TiC颗粒与H13钢粉的初始粒径比r/R的合理判据,

TiC颗粒增强钢铁基复合材料的研究现状与展望

论述了TiC颗粒增强钢铁基复合材料主要制备技术的特点及存在的问题．并对其进行了对比评价，对国内外的最新研究进展和应用现状进行了综述．在此基础上展望了TiC颗粒增强钢铁基复合材料的发展前景。

40Cr刀体3D激光熔覆层优化及其显微组织结构

通过GS-TFL6000型横流CO2激光器,采用YG813硬质合金粉末和自行设计的TiC/Co50复合粉末作为预置层,在40Cr刀具基材表面进行了激光熔覆实验研究。借助光学显微镜和X射线衍射仪分析了复合粉末成分配比和激光工艺参数对刀具表面修复层宏观形貌和组成与结构的影响。结果表明,采用YG813硬质合金粉末无法得到良好熔合质量的修复层,而自行设计的复合粉末在激光功率为4.5 kW,扫描速度为400 mm/min时,预置层经高能激光束辐照后可以得到表面熔合质量良好的修复层。显微组织结构分析显示,修复层组织细密,无明显气孔和裂纹缺陷;不同激光工艺参数下的修复层物相组成基本相同,基体相主要由γ-Co和少量Ni3(Cr,Fe)固溶体组成,大量颗粒状TiC增强相弥散分布在基体组织中。