原位〔TiB_(2(p))+TiC_p〕/Fe复合材料的制备和微结构

热力学分析表明,Fe Ti B C熔体具有反应生成TiB2和TiC的可能性,TiB2和TiC热力学稳定性相当。试验结果表明,利用Fe Ti B C熔体反应可以制备TiB2和TiC颗粒增强铁基复合材料,TiB2颗粒和TiC颗粒均匀分布于α Fe晶粒中,TiB2颗粒比TiC颗粒具有更大的平均尺寸。     

复合SHS法制备自生TiC/Fe复合材料的组织

应用TiO2 Al C、Fe2O3 Al两个体系的复合自蔓延高温合成反应(SHS)法成功制备了TiC/Fe基复合材料.利用各种测试方法分析表明,该复合材料的铸态组织由α-Fe基体、弥散分布TiC、Fe3C和Al2O3颗粒组成,其中TiC颗粒体积分数较理论计算低.     

钛细化过共晶高铬铸铁的研究

研究了不同的含Ti量对4C-20Cr(质量分数,%)过共晶高铬铸铁显微组织的影响.结果表明,随着含Ti量的增加,初生碳化物和总的碳化物(初生碳化物和共晶碳化物)均逐渐细化;TiC的体积分数也随含Ti量的增加而增加,但TiC出现长大和团聚现象.Ti细化过共晶高铬铸铁的机理为:弥散分布的TiC可能作为初生碳化物的异质形核质点;TiC颗粒阻碍初生碳化物的长大;生成TiC的反应消耗一部分C而降低过共晶高铬铸铁的过共晶程度.     

铸造Al-4.5%Cu合金熔体中TiCp的合成反应研究

通过预制块在铸造Al-4.5%Cu合金熔体中的自蔓延反应,制备了TiCp/Al-4.5%Cu原位复合材料,分析了TiC形成的热力学及其原位生成过程。试验结果表明,TiCp/Al-4.5%Cu原位复合材料的拉伸性能比基体合金有大幅度地提高;原位反应生成的TiC颗粒呈小圆片状,平均直径0.15μm,与基体结合良好,无界面有害相。提出了一种新的TiC颗粒合成机制:Al依次与Ti、C发生反应生成Al3Ti和Al4C3,同时放出大量的热引发了TiC的生成;Al3Ti和Al4C3作为中间反应产物,由于热力学上的不稳定,最终被TiC取代。     

熔炼温度对TiC/ZA70复合材料显微组织和力学性能的影响

采用原位合成法将Al-Ti-C粉末预制块加入到ZA70熔体中,成功制备了TiC颗粒增强ZA70铝基复合材料,研究表明：在900 ℃熔炼温度下,复合材料中有长条状中间相Al3Ti相存在,而在1 300 ℃熔炼温度下,复合材料中只有TiC颗粒形成;TiC颗粒的加入提高了复合材料的室温和高温强度,但伸长率略有下降,但Al3Ti相存在会削弱TiC颗粒的强化效果.     

添加Ti对C/C复合材料渗NiAl金属间化合物的影响

通过铺展实验研究添加Ti对NiAl金属间化合物与C/C复合材料润湿性的影响,发现添加Ti元素可改善熔融NiAl与C/C复合材料基体的润湿性。以低密度C/C复合材料为坯体,采用真空熔渗法制备C/C-NiAl复合材料,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行分析。结果表明:添加的Ti粉含量(质量分数)为15%时,C/C复合材料熔渗NiAl金属间化合物的效果最佳,且TiC颗粒与NiAl熔体在C/C复合材料内部呈网状分布;渗NiAl后材料的密度从1.35 g/cm3提高到2.47 g/cm3,开孔率从27%下降到15.1%,沿平行纤维排布面方向的洛氏硬度较未渗NiAl的C/C复合材料提高约30.7%。添加Ti能改善C/C复合材料渗NiAl性能的主要原因是Ti与C反应形成的TiC改善了NiAl在C/C复合材料中的化学吸附和物理吸附特性。     

制备多物相AlTiC合金的Ti与C熔体反应法

将Ti与C同时加入Al熔体可制备出Ti与C摩尔比分别大于、等于、小于4的3种含不同物相的Al—TiC合金：Al—TiAl3-TiC、Al—TiC、Al-Al4C3-TiC。对纯铝的细化实验表明：不含过量Ti的后两种合金的细化效果相近，Al4C3在Al—TiC合金中的大量出现不会进一步降低合金的细化能力；含TiAl3的第一种合金的细化效率远高于后两者的；TiC物相在基体中以离散颗粒或聚集团形式在Al基体中分布；Al4C3相极脆，易与空气中的水蒸汽反应而分解。分析表明Ti与C在Al熔体中反应生成TiC是通过两条途径同时进行的：熔体中的固体C颗粒与溶解态的Ti直接反应；固体C颗粒和Al反应生成的A4C3与溶解态的Ti发生反应。     

铝熔体中原位合成TiC的动力学分析

探讨了铝熔体中原位合成TiC的反应速度问题。结果表明：减少预制块中Al含量,TiC反应速度加快;富Ti层越厚、C颗粒越粗,TiC反应速度越慢。     

半固态TiC／7075Al基复合材料的制备

采用原位反应液相线铸造技术制备了TiC颗粒增强7075A1基复合材料.通过光学显微镜观察其显微组织,分析工艺参数对TiC颗粒合成过程的影响.结果表明,C和Ti的摩尔比为1.25,Al熔体温度达到950℃,浇注温度为650℃时,制备的复合材料未生成Al<3Ti相,并能够获得较理想的等轴晶组织.     

TiC的添加对Mo-Ti合金性能与组织结构的影响

采用粉末冶金法,通过在金属Mo中添加TiH2粉末及超细TiC粉末制备Mo-Ti-TiC合金,研究TiC的添加对Mo-Ti合金的拉伸性能和显微组织的影响.结果表明,TiC的添加使Mo-Ti合金的拉伸强度得到有效提高.TiC添加量在0.05%(质量分数)时,合金拉伸强度最高,强度较Mp-Ti合金提高了31.7%.TiC的添加保护了基体中由TiH2颗粒分解脱氢所形成的单质Ti颗粒,降低其氧化程度.添加TiC后,合金内部生成含元素Mp、Ti、O和C的第二相粒子,有效阻止合金晶粒长大,因此,随着合金中TiC含量的增加,合金的晶粒尺寸减小.