纪朝辉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.003
通过在消失模铸件模样需耐磨的部位涂敷一层经压实的SHS粉料, 使其在浇注过程中, 高温浇注的铁水自动点燃SHS粉料, 通过反应生成增强陶瓷相(TiC). 并使铁水铸渗到反应后的SHS 陶瓷层中, 使陶瓷增强相均匀地分散到熔融的表层金属中, 从而获得铸件表面自生复合材料层. 经试验研究表明, 浇注过程中制备铸造钢基表面自蔓延高温合成TiC/Fe复合材料方法是完全可行的, 反应合成的TiC颗粒呈理想孤立球状分布在基体上, 复合层厚度可控制在3～15 mm; 其硬度可达HRC54～59; 与基体的相对耐磨性可达6以上; 经900 ℃高温退火后, 产生大量细小的二次TiC颗粒. 其较优工艺条件为: 钢液浇注温度1550～1600 ℃; SHS粉料预制块组成配比(质量分数)为Ti∶C∶Al∶Fe＝4∶1∶1∶2; 真空度为0.05 Mpa.
关键词:
TiC/Fe复合材料
,
铸钢
,
高温自蔓延合成
,
干砂消失模铸造
邹正光
,
陈寒元
,
麦立强
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.05.020
以天然矿物钛铁矿(FeTiO3)、C(石墨)为原料,采用原位碳热还原法,实现合成与烧结一体化,真空烧结制备了TiC/Fe复合材料,探索了一条低成本合成高性能TiC/Fe复合材料的新途径.对反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,探讨了产物的合成条件.研究表明,TiC的反应形成机理是:首先,FeTiO3被C还原生成TixOy和α-Fe;然后,C继续与TixOy反应,将氧一步一步还原出来,直至生成TiC;TiC颗粒长大的过程是,先形成富Ti缺C的TiCx,然后TiCx继续与C反应形成接近化学计量比的TiC.烧结温度范围在1500～1600℃之间,随温度的升高,产物的硬度和密度稍有提高.Mo的加入可以改善金属相对TiC的润湿性.产物中有少量游离碳存在.
关键词:
TiC/Fe复合材料
,
原位合成
,
钛铁矿
,
热力学过程
,
合成条件
