原位合成鐵基復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)特征、生長(zhǎng)機(jī)制以及界面反應(yīng)機(jī)理的研究.pdf

1、與外加法相比，原位合成法因其工藝簡(jiǎn)單、材料性能優(yōu)異，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上更為可行。增強(qiáng)體原位合成避免了其污染問(wèn)題，也解決了熔鑄過(guò)程中存在的兩相潤(rùn)濕性問(wèn)題，有利于制備性能更好的復(fù)合材料。在國(guó)內(nèi)外，對(duì)于原位合成顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究主要集中在制備工藝以及機(jī)械性能上。鑒于以上原因，本文通過(guò)原位法制備了TiCp／Fe和VCp／Fe復(fù)合材料，并對(duì)其微觀組織、增強(qiáng)顆粒生長(zhǎng)機(jī)制以及界面反應(yīng)等進(jìn)行了研究，主要研究成果如下： 1、利用原位合成法在

2、大氣環(huán)境中制備了TiC或VC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料。X衍射分析的結(jié)果表明：原位合成的增強(qiáng)體為TiC、VC，并從衍射譜中標(biāo)出TiC的最強(qiáng)峰(200)，VC的最強(qiáng)峰(111)。 2、增強(qiáng)體在基體中分布均勻，TiC顆粒呈四邊性或近似等軸狀，VC顆粒為短纖維狀。通過(guò)對(duì)元素分布進(jìn)行定性分析，知道在增強(qiáng)相中固溶了少量Fe元素，基體中溶有Ti或V元素。在TiCp／Fe復(fù)合材料中有少量的黑色相生成，經(jīng)硬度、能譜以及TEM分析確定該相為石墨相。

3、 3、從動(dòng)力學(xué)、增強(qiáng)相的凝固過(guò)程以及晶體結(jié)構(gòu)三個(gè)方面對(duì)TiCp／Fe復(fù)合材料中增強(qiáng)相TiC的生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行了探討。增大溶質(zhì)濃度和適當(dāng)提高反應(yīng)溫度可以提高顆粒長(zhǎng)大速度，TiC的形成過(guò)程為形核、長(zhǎng)大、堆砌和規(guī)則化。TiC相按照其Fm3m點(diǎn)群確定的立方六面體晶型成型，該立方六面體由六個(gè)(100)面坌目成。 4、VCp／Fe復(fù)合材料中增強(qiáng)相一部分傾向于沿奧氏體晶界析出，一部分彌散分布在奧氏體晶內(nèi)，推測(cè)是界面捕獲或者界面推移效應(yīng)。