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

1、與外加法相比，原位合成法因其工藝簡單、材料性能優(yōu)異，在技術(shù)和經(jīng)濟上更為可行。增強體原位合成避免了其污染問題，也解決了熔鑄過程中存在的兩相潤濕性問題，有利于制備性能更好的復(fù)合材料。在國內(nèi)外，對于原位合成顆粒增強金屬基復(fù)合材料的研究主要集中在制備工藝以及機械性能上。鑒于以上原因，本文通過原位法制備了TiCp／Fe和VCp／Fe復(fù)合材料，并對其微觀組織、增強顆粒生長機制以及界面反應(yīng)等進行了研究，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：原位合成的增強體為TiC、VC，并從衍射譜中標出TiC的最強峰(200)，VC的最強峰(111)。 2、增強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。通過對元素分布進行定性分析，知道在增強相中固溶了少量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、從動力學(xué)、增強相的凝固過程以及晶體結(jié)構(gòu)三個方面對TiCp／Fe復(fù)合材料中增強相TiC的生長機制進行了探討。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大速度，TiC的形成過程為形核、長大、堆砌和規(guī)則化。TiC相按照其Fm3m點群確定的立方六面體晶型成型，該立方六面體由六個(100)面坌目成。 4、VCp／Fe復(fù)合材料中增強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)，推測是界面捕獲或者界面推移效應(yīng)。