原位TiC颗粒弥散强化普碳钢的磨损性能

研究了在磨粒磨损条件和不同载荷的油磨条件下,原位合成TiC弥散强化不同碳含量的普碳钢的磨损性能.结果表明,运用原位合成工艺可以制备出微米级的TiC颗粒弥散强化普碳钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好.加入TiC后,碳质量分数为0.55%和0.8%的普碳钢在油润滑磨损条件下耐磨性得到了很大的提高.当载荷为150 N时,TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢提高了近一个数量级,但随着载荷的加大,TiC颗粒对抗磨损的改善作用减弱.在碳质量分数大于1.0%的高碳钢中,引入TiC对材料性能的改善作用不如含碳量较低的碳钢显著.在以刚玉轮为摩擦副的磨粒磨损条件下,含碳质量分数为0.55%和0.8%的TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢分别提高了大约100%和50%.然而对碳质量分数为1.4%普碳钢,TiC的引入对耐磨损性能没有显著的改善作用.

CeO_2对原位TiC弥散强化钢组织和性能的影响

以CeO2为活性添加剂,用原位接触法和铸造工艺方法制备了TiC弥散强化钢。实验表明:添加0.2%(质量分数)CeO2,可使TiC弥散强化钢中的TiC颗粒分布更加弥散,且有细化TiC颗粒的作用;从而提高了强化钢的强度和塑性,并在一定程度上改善钢的耐磨性能。然而,添加过量的CeO2却使TiC弥散强化钢显微组织中的TiC出现团聚。

原位微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢的高温蠕变特性

以304SS不锈钢为母合金采用原位合成工艺制备微米/纳米TiC颗粒弥散强化304不锈钢(TiC-304SS强化钢),研究了强化钢和母合金的高温蠕变性能。结果表明:原位生成的TiC颗粒大多呈多边形,在母合金中均匀分布且与其良好结合。TiC颗粒的加入对强化钢的母合金晶粒有明显的细化作用。在700/100 MPa蠕变条件下母合金304SS蠕变后晶粒明显长大,且沿应力方向拉长。而TiC颗粒的加入抑制了母合金晶粒的长大,阻止了蠕变变形。显微组织和蠕变性能的结果表明,在强化钢和母合金的蠕变过程中位错的运动符合位错攀移机制。但是与304SS母合金相比,TiC颗粒的加入提高了TiC-304SS强化钢的蠕变表观应力指数和蠕变激活能。门槛应力、载荷传递和微结构的增强,是Ti C-304SS强化钢的蠕变增强特征。