钨丝与灰铸铁原位合成WC的研究

采用铸造复合热处理工艺制备钨丝/铁基复合材料,研究了在浇铸状态、反应中间状态和完全反应态时,钨丝与灰铸铁中的石墨原位合成WC的过程,采用SEM、EDS和XRD分析了试样的微观组织和相结构。结果表明:原始浇铸试样的钨丝基本未发生反应,仅有少量Fe7W6出现在钨丝和基体的边界;在1150℃下保温1 h时,钨丝与碳发生反应,但不完全,主要产物为WC,同时有少量W2C和复相化合物Fe3W3C生成;在1150℃下保温2 h钨丝反应完全,产物全部为WC。     

铬合金丝与灰铸铁原位反应的研究

利用铸渗复合原位反应技术,将微米级直径铬合金丝与灰铸铁进行铸渗复合,并保温进行原位反应,铬合金丝中铬原子与铸铁基体中的铁、碳原子原位反应制备颗粒增强铁基复合材料.对复合区进行显微组织观察和分析,显微硬度测量.结果表明,原位反应产物为不规则的(Cr,Fe)7C3颗粒,均匀分布在铬合金丝中心;沿晶界分布的(Cr,Fe)23C6作为原位反应过程中的中间产物出现;中心复合Ⅸ域显微硬度最高值达到1452HV0.05,复合区域的平均显微硬度为1175HV0.05.是基材的4倍左右.     

原位反应生成灰铸铁基复合材料的微观组织及机理研究

将铬合金丝与灰铸铁进行铸造复合及热处理,采用原位法制备出碳化物颗粒增强铁基复合材料.利用XRD、SEM和EDAX对该复合材料的微观组织进行观察.结果表明:在1160℃下保温20、22 min后,该复合材料中生成M7C3型碳化物,靠近合金丝边缘的为细小颗粒状,远离合金丝为板条状,同时在复合材料中出现珠光体；保温24min后,合金丝与基体完全反应,生成的碳化物与保温26 min时一致,全部为M3C型.     

热处理对钨丝增强灰铸铁基复合材料力学性能和组织的影响

研究了铸态和热处理态两种情况下的钨丝增强灰铸铁基复合材料,热处理的温度分别为1000℃和1100℃。利用扫描电镜、显微硬度计及三点弯曲等手段对复合材料的组织和性能进行了分析和检测。三点弯曲的试验结果表明,与没有增强的铸铁相比,钨丝增强的铸铁基复合材料具有较高抗弯强度和弯曲模量,且抗弯强度随着热处理温度的升高而增加。在热处理过程中,由于增强体和基体之间的扩散反应,基体中石墨片数量明显降低;一些较高硬度的碳化物颗粒出现在未反应的钨丝周围。不但基体和增强体的硬度发生了变化,而且增强体的区域扩大了。     

原位合成WC颗粒与钨丝混杂增强铁基复合材料

通过对钨丝和灰口铸铁熔体组成的体系施加一定的电磁场,促使钨丝与熔体中的碳原子进行反应, 原位生成WC颗粒.利用SEM、EDS和XRD对复合材料的显微组织进行研究.结果表明:在电磁场频率为4 kHz,电流为15 A时, 原位合成的WC颗粒均匀地分散在钨丝周围,WC颗粒与未反应的钨丝共同组成混杂增强铁基复合材料.两体磨损试验结果表明:与对比试样相比,混杂增强铁基复合材料的耐磨性提高约2.5倍,这可归因于原位合成的WC颗粒硬度较高且弥散分布在基体中.     

原位反应复合材料研究进展

本文综述了原位反应复合材料的国内外研究现状。现有的反应制备工艺可分为气－固、固－液、液－液、固－固四类，对各种工艺的优缺点分别进行了讨论。分析探讨了原位反应复合材料的研究方向。     

热处理对原位自生VCp/Fe复合材料组织和性能的影响

通过原位反应法制备了VCp/Fe复合材料,研究了热处理对其组织和性能的影响.结果表明,热处理可以改变复合材料的基体组织,得到珠光体、马氏体等不同组织,进而提高其硬度并改善韧性,保温时间对材料的性能有一定影响,调质处理得到最佳的强韧性配合.热处理对复合材料中的初始VC颗粒的形貌、分布、大小等没有明显的影响,但热处理过程中有二次VC颗粒的析出,对提高复合材料的增强效果有一定作用.     

钛丝与铸铁原位反应组织及性能的研究

试验研究钛丝与铸铁原位反应制备复合材料.采用氩气保护、1 138 ℃进行2 h的等温处理并炉冷,对复合区进行显微组织观察、显微硬度测量、耐磨性能测试.结果表明,埋入铸铁内的钛丝反应生成了TiC增强相,复合区硬度较基体有了显著的提高;相对于铸铁标准试样,复合材料的耐磨性能有了明显的改善.     

主要参数对原位反应的影响分析

采用原位反应液相线铸造法制备Al2O3(p)/Al-Cu复合材料,并对反应进行了热力学分析.结果表明,熔体温度升高时,反应的诱导时间缩短;适量的引发剂能使反应诱导时间缩短;加大稀释剂量,反应诱导时间延长;原位Al2O3颗粒对该复合材料组织有细化和均匀化作用,当原位Al2O3颗粒含量达到5.3％时可得到细小均匀的蔷薇状组织;原位反应液相线铸造Al2O3(p)/Al-Cu复合材料的抗拉强度是纯铝的近2倍,但伸长率降低.     

原位合成TiCp颗粒增强铸铁材料的研究

研究了原位合成TiC颗粒增强HT200基铸铁复合材料的工艺、组织和性能,结果表明,在空气中以SHS方法于熔体中合成TiC的制备工艺方法可行性不高,而以Ti-Fe合金形成在熔体中原位合成法可行,原位合成的TiC颗粒细化了材料的组织,减小了珠光体片层间距和石墨长度,改变了石墨形态,从而使材料的强度和硬度大幅提高,磨损试验结果亦显示,TiC颗粒的加入明显地提高了材料的耐磨损性能。     

钽丝与铸铁原位反应的研究

利用铸造复合热处理工艺,在一定温度下对钽丝和铸铁的浇铸复合试样进行不同时间的保温热处理,采用XRD和SEM分别对热处理后的试样进行物相分析和显微组织观察.结果表明,随保温时间的延长,反应区域逐渐增大,直至铸铁内的钽丝原位扩散反应完全,扩散区面积可达到钽丝横截面的6～8倍,生成了微米级的方形TaC颗粒,与基体冶金结合良好.     

铸铁与铌丝原位生成NbC_P/Fe复合材料

利用铸铁浇注将Nb丝均匀复合固定于铁基体内.然后在1165℃保温2h,让提前置于铸铁中的铌丝与周围碳原子原位反应生成NbC颗粒增强铸铁复合材料,对复合区进行显微组织观察分析、显微硬度测量.结果表明,复合区域显微硬度最高值达到1930HV0.05,复合区域的平均显微硬度为1827HV0.05,是基材的8～9倍.复合试样的室温两体磨料相对耐磨性是铸铁的2.71倍,耐磨性能良好.     

铸铁与钛丝原位反应的研究

采用1138℃下保温2h方法,让提前置于铸铁中的钛丝与周围碳原子原位反应生成TiC增强铸铁复合材料,对复合区进行显微组织观察分析、显微硬度测量、耐磨性能测试。结果表明,复合区硬度最高达3182HV0.05,平均硬度是基体的12～15倍。复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了3.22倍。     

钒丝与铸铁原位合成V_8C_7的研究

以钒丝和铸铁为原料,采用铸造和热处理工艺相结合的方法,使钒丝与铸铁中的碳原子反应,原位合成了V8C7颗粒增强铁基复合材料。对复合区进行显微组织观察及分析、显微硬度测量、耐磨性能测试。结果表明,生成的V8C7颗粒均匀分布于铁基体中,且生成物与基体有很好的冶金结合。复合区的最高硬度达3022HV0.05,平均硬度是基体的10～15倍。复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍。     

铸铁与铬丝原位反应的研究

采用1135℃×20min的工艺,让提前置于铸铁中的铬丝与周围碳原子原位反应生成M7C3[(Fe,Cr)7C3]型铸铁复合材料,对复合区进行显微组织观察分析、显微硬度测量、耐磨性能测试.结果表明,复合区硬度最高达到1750 HV0.05.平均硬度是基体的9～11倍.复合材料的耐磨性相对于铸铁标准试样提高了2.89倍.     

抗震钨铼丝的研制

通过在氧化钨粉中添加铼酸铵的方法制得新型钨合金坯条，再经垂熔、旋锻和拉伸等工艺研制出高温抗震钨铼丝。经实验优选，钨中铼的最佳添加量为3％（质量分数）。所研制的灯用Φ0．02mm钨铼丝，其抗拉强度，延伸率，抗震和抗下垂性能均优于国内目前广泛使用的WAL1和WAL2钨铝丝。本工艺钨铼丝的尺寸偏差和表面质量达到GB4181-84标准的规定。从方坯条到成品丝的统计成品率，新工艺钨铼丝为88．7％，钨铝丝是88％。     

铸铁及其表面碳化钨涂层的电化学行为

考察了甲醇汽油发动机缸套材料铸铁及其表面碳化钨涂层在甲酸水溶液中的腐蚀性能,并研究了其电化学腐蚀行为;采用电化学腐蚀中的极化曲线和电化学阻抗来表征其电化学腐蚀性能。结果表明：碳化钨涂层可有效地改善甲醇汽油发动机缸套材料铸铁的耐腐蚀性能;与铸铁相比,碳化钨涂层的自腐蚀电位高、自腐蚀电流小;同时碳化钨涂层使铸铁表面电荷的传输电阻变大,抑制了铸铁在甲酸溶液中的自放电功能,阻碍了电化学腐蚀的进行,从而有效地保护发动机缸套材料铸铁。     

原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料热、动力学的研究

采用铸渗复合原位反应技术制备TiC颗粒增强铁基复合材料,用SEM、XRD对复合材料的显微组织和物相组成进行观察分析,应用热、动力学原理对原位合成TiC的热、动力学过程进行了分析.热力学计算结果表明,在1138℃热处理能够原位合成TiC,体系中TiC优先于Fe3C和Fe2Ti形成,且在热力学上比Fe3C和Fe2Ti稳定.动力学分析结果表明,Ti-C反应受动力学过程控制,C的扩散是反应的控制步骤.