基体组织对原位TiCp_Fe复合材料的性能影响
第３期张忠林等：基体组织对原位Ｔｉｃ。／Ｆｅ复合材科的性能影响ｌ（１＿３
复合材料经二次加工——热处理工艺，改变基体组织状态．观察其金相组织，测试其性能变化，为其今后的实际应用奠定基础．
１试验材料测试分析方法
采用原位反应铸造方法制备原位ＴｊＣ，／Ｆｅ复合材料，为工业化生产要求，所需的主要原材料为钛铁、生铁和废钢等．为便于实际应用，拟在常大气压状态下，采用坩埚炉衬和覆盖保护熔炼工艺进行制备ｍ“１对熔炼制备的原位ＴｉＣ，／Ｆｅ复合材料的铸态组织实施二次加工——热处理工艺。观察１ｗ增强颗粒形态变化、改变其基体组织形态并得到马氏体、贝氏体、珠光体等组织．从而考察其组织与性能的关系．
１１１热处理设备
热处理设备为ｘＨＫ一１０１型电阻炉，最高工作温度为９５０℃，功率为５ｋＷ，电压２２０Ｖ．淬火介质为２０４机油；等温淬火介质是质量分数均为５０％的ＫＮ０３和ＮａＮＯ］熔融硝盐．
１．２热处理工艺及参数
根据原位ＴｉＧ／Ｆｅ复合材料基体的组织和成分特点，确定该复合材料的奥氏体化温度、等温淬火温度等．其热处理工艺及参数见表１．
表１原位ｎｃ－／Ｆｅ复合材料的热处理工艺及参数
骚材料的显微硬度值；＠冲击试验．在摆锤式冲击试验机测试材料的冲击韧性．每组试验材料的冲击值用３个冲击试样取值，采用算术平均值为该试验材料的冲击值．冲击试样的尺寸为：１０ＩＩｌＩＩＩ×１０ｍｍ×５５ｍｍ．
２试验结果及分析
２．１组织及性能测试结果
表２为不同热处理工艺处理后的复合材料性能测试结果．图ｌ至图４分别为铸态和不同热处理工艺所得的金相组织照片．图５至图６为铸态和３００℃等温淬火的扫描电镜照片．图７至图８为基体和增强相的微区能谱曲线．
采２不同热处理工艺后的性能测试结果
１．３组织结构及性能测试方法
１）组织结构和微区分析利用ｓ一５７０型和ＪＥＯＬＳｕｐｅｒｐｍｂｅ７７３型扫描电镜对试验材料断口和表面形貌进行组织结构观察及微区成分分析．
２）金相组织观察金相试样经抛光、腐蚀后，利用４ｘ一型金相显微镜观察试样的金相组织．３）性能测试①硬度测试．用型号为ｕＪ３—９９洛氏硬度计测试材料的硬度值．每组试验材料取３个试样，每个试样的硬度值有５个以上测试点取值，采用算术平均值为该试验材料的硬度值；②显微硬度．在Ｔ一７１型显微硬度计进行显微硬度测试，每组试验材料取３个试样，每个试样的显微硬度值有５个以上测试点取值．采用算术平均值为该试
图２遐火；螽盒相组织
哈尔滨理工大学学报第８卷
圈６３呻℃等温津火试样的断口ＳＥＭ
从表２和图７～图８可以得知，复合树料的增强体为ＴｉＣ颗粒，丽由于’ｎＣ颗粒的增强作用，使复台材料的性能发生变化
２．２不同组织结构与性能的变化
从表２中看出，并不是硬度高的基体组织冲击韧性就低．铸态组掣！．退火态组织的硬度都不高，而冲击韧性相差近一倍．３００℃等温淬火和退火态组织的硬度相差很多，而冲击韧性却很接近．淬火＋低温回火与３００℃等温淬火的硬度都很高，但冲击韧性却相差一倍．这说明原位复合材料的硬度和冲击韧性不是对应关系依据，要根据使用条件的要求对其组织和性能进行合理搭配．
２．３复合材料的铸态组织与退火组织的比较及性能差异
当Ｆｅ—Ｔｉ—Ｃ合金熔体在高温下原位反应生成Ｔｊｃ增强颗粒时，使合金熔体的Ｔｉ含量极低，而此时合金熔体中Ｃ的质量分数由于反应生成１、ｃ使之降低许多，因此时是不平衡冷却凝陶，所以在随后的过程中亦产生成分偏析和组织偏析．伴随着温度的继续下降，过冷奥氏体共析转变为不均匀的珠光体型组
织，即珠光体＋索氏休＋厢氏体的混合组织，由于成
基体组织对原位TiCp/Fe复合材料的性能影响
作者：张忠林， 刘兆晶， 李凤珍， 姚秀荣， 章德铭
作者单位：张忠林(哈尔滨北环汽车零配件股份有限公司,黑龙江,哈尔滨,150066;哈尔滨理工大学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040)， 刘兆晶,李凤珍,姚秀荣,章德铭(哈尔滨理工大
学,材料科学与工程学院,黑龙江,哈尔滨,150040)
刊名：
哈尔滨理工大学学报
英文刊名：JOURNAL OF HARBIN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2003,8(3)
被引用次数：3次
参考文献(15条)
1.严有为;魏伯康;林汉同化学成分对原位(jn situ)TiCp/Fe复合材料组织和性能的影响 1998(04)
2.国采自然科学基金委员会金属材料科学 1995
3.Terry B S;CHINYAMAKOBVU O S In Situ Production of Fe-TiC Composites by Reaction in Liquid Iron Alloys[外文期刊] 1991
4.乐永康;张迎元颗粒增强铝基复合材料的研究现状[期刊论文]-材料开发与应用 1997(05)
5.惠希东;王执福;杨院生液态反应法制备TiCp颗粒增强铸造Fe—Cr—Ni基复合材料 1998(10)
6.Liu Z;FREDRIKSSON H On the Reaction between Fe-Ti and Fe-c Liquids under Microgravity 1996(02)
7.吴人洁金属基复合材料的现状与展望 1997(01)
8.杨遇春高新材料中异军突起的金属基复合材料 1995(08)
9.JOHN V Foltz;CHARLES M Blackman Metal Matrix Composites 1998(12)
10.殷声现代陶瓷及其应用 1990
11.章德铭;李凤珍;刘兆晶原位TiCP/Fe复合材料的制备工艺优化[期刊论文]-哈尔滨理工大学学报 2002(04)
12.刘兆晶;章德铭;李凤珍熔体覆盖剂对原位TiCp/Fe复合材料组织和力学性能的影响[期刊论文]-哈尔滨理工大学学报 2002(02)
13.刘兆晶;章德铭;李凤珍坩埚炉衬材料对 TiCp/Fe复合材料组织及性能的影响[期刊论文]-哈尔滨理工大学学报2001(06)
14.闵学刚;孙扬善;高峻德;朱孔军原位合成TiCp颗粒增强铸铁材料的研究[期刊论文]-铸造 2001(03)
15.严有为;魏伯康;林汉同铸造原位(In situ)TiCp/Fe复合材料制备工艺的研究 1998(04)
引证文献(3条)
1.张世凭.尹红.丁义超铁基复合材料的研究进展[期刊论文]-热加工工艺 2011(18)
2.应寒冰.周蒙蛟.余宗宝原位生成TiCp/Fe复合材料的热处理转变[期刊论文]-浙江万里学院学报 2008(5)
3.任素波.苏广才热处理在原位合成铁基复合材料中的应用现状[期刊论文]-铸造技术 2006(6)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/ff8013370.html,/Periodical_heblgdxxb200303031.aspx