TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性_中国粉体网.pdf

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1、第31卷第4期材料热处理学报Vol.31No.42010年4月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTApril2010TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性李祖来，蒋业华，羊浩，周荣(昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093)摘要:为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数，利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料，重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明，从基材和复合层间的界面到复合层表面，TiC颗粒尺寸逐渐增大，圆整度逐

2、渐变差，其中Ti-C-20wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1μm增长到2～3μm)明显小于Ti-C体系(由1～2μm增长到约10μm)。与Ti-C体系相比，Ti-C-20wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀，在复合层相同位置上TiC颗粒较小，圆整度较好。关键词:表面复合材料;自生TiC颗粒;组织均匀性;真空实型铸渗中图分类号:TB331文献标志码:A文章编号:1009-6264(2010)04-0001-05Structurehomogeneityofin-situTiCparti

3、clesreinforcedsteel-basedcompositematerialsLIZu-lai，JIANGYe-hua，YANGHao，ZHOURong(FacultyofMaterialsScienceandEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China)Abstract:InordertooptimizetheprocessingparametersofTiC/Fecompositematerials，in-situTiCpar

4、ticlereinforcedsteel-basedcompositecoatingswerepreparedbyvacuumevaporativepatterncasting(V-EPC)infiltrationprocess，andthestructurehomogeneityofthecompositematerialswereinvestigated.TheresultsshowthatthesizeofTiCparticlesincreasesandthespheroidizationdegreedecreasesfromi

5、nterfaceofcompositelayerandthesteelsubstratetosurfaceofthecompositelayer.ThesizeofTiCparticlesinthecompositelayerforTi-C-20wt%Fesystem(1μmto2～3μm)issmallerthanthatfortheTi-Csystem(from1～2μmto10μm).ThedistributionofTiandFeelement，volumefractionofTiCparticlesandhardnessar

6、emorehomogeneousinthecompositelayerforTi-C-20wt%Fesystem.ComparedwithTi-Csystem，afinersizeandhigherdegreeofspheroidizationofTiCparticlesinthecompositelayercanbeobtainedforTi-C-20wt%Fesystem.Keywords:surfacecompositematerials;in-situTiCparticle;structurehomogeneity;vacuu

7、mevaporativepatterncasting(V-EPC)infiltration自蔓延高温合成(SHS)铸渗法是近年来发展起磨、耐热、耐蚀等性能。这种方法不需要专用的处理来的一种制备金属基表面复合材料的新方法。它将设备，具有操作简单、生产周期短、成本低等优点。SHS涂层技术与铸渗工艺结合，用铸渗的方法引燃目前，在SHS铸渗方面的研究主要集中在普通［5-6］SHS反应，使在金属表面能够形成原位合成的金属－铸渗、离心铸渗等方面，对真空实型铸渗(V-EPC)［1-4］［7］陶瓷涂层。该工艺将传统的铸造技术和材料表面自蔓延反应涂层研

8、究较少。本文借助自蔓延高温复合强化技术相结合，一次成型，在铸造过程中，充分合成(SHS)的机理，利用真空实型铸渗(V-EPC)方法利用了浇注及凝固时所产生的余热，不仅能够降低能制备自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料，研究