手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

原位合成Al_2O_3-TiC颗粒增强45#钢基表面复合材料的研究

程瑶

  本文介绍了将SHS原位合成与V-EPC铸渗相结合的方法制备颗粒增强45#钢基表面复合材料的研究。首先,将实验原料按比例球磨混合,之后加入适量粘结剂、调匀,并压制成预制块后粘在EPS模样上;然后,将其置于沙箱内,利用45#钢的高温钢液引发预制块的SHS反应,生成Al_2O_3-TiC颗粒增强45#钢基表面复合材料。由于复合层内增强颗粒原位生成,解决了增强颗粒与钢液润湿性差的问题,从而使制得的复合材料界面洁净,无明显缺陷,并且,增强颗粒在组织中分布基本均匀。论文研究了两个SHS反应体系:(1)TiO_2-C-Al-(Ti-Fe)体系。该体系预制块由钛白粉、钛铁粉、铝粉、碳粉和氧化铁皮组成;(2)Ti-C-Al-(Ti-Fe)体系。该体系由钛粉、铝粉、碳粉、钛铁粉和Ni基自熔合金粉组成。研究了合金粉末配比中钛铁粉、铝粉、自熔合金粉加入量,合金粉末粒度及预制块的密度等因素对表面复合层质量及显微组织的影响。利用SEM、EDS、XRD和差热分析等现代分析手段研究了复合层的化学成分和显微组织结构,测试了表面复合材料的显微硬度,通过对复合层显微硬度分布规律的分析,阐述了复合层显微组织的变化规律。结果表明:在TiO_2-C-Al-(Ti-Fe)体系中,生成的Al_2O_3颗粒倾向于偏聚在一起,TiC增强颗粒析出并分布在基体金属上;预制块中钛铁粉的引入会降低SHS的反应温度,有助于减少复合层中的气孔数量;Al粉含量增多促进了钛白粉和氧化铁皮的还原反应及Al_2O_3、TiC增强相的形成,复合层中有较大面积条状基体金属组织;原料粒度减小,将使复合层组织变得粗大。对于Ti-C-Al-(Ti-Fe)体系,组织观察和分析表明:复合层内形成了大量的1~2μm的TiC增强颗粒,但复合层表层反应不彻底;预制块配比中无自熔合金粉加入时,过渡层较厚、晶粒粗大;自熔合金粉及钛铁粉加入量增大时,过渡层厚度和晶粒尺寸减小。……   
[关键词]:Al_2O_3-TiC;45#钢;表面复合材料;SHS;V-EPC
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:内蒙古科技大学2010年