氩弧熔铸TiC-TiB2/Fe复合材料的组织与耐磨性
2014-08-01王振廷高红明
黑龙江科技大学学报 2014年4期
关键词:复合材料
王振廷, 高红明
(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院,哈尔滨150022)
0 引 言
近年来,随着科学技术的发展,新型材料不断涌现,但仍未解决机械零部件间磨损造成巨大材料浪费的问题[1]。目前,用性能优异的耐磨材料来制造摩擦副零部件是降低磨损的有效途径之一。TiB2为C32 型结构,属六方晶系的准金属化合物,以Ti—B 价键形式结合,晶体结构中的硼原子面和钛原子面交替出现构成二维网状结构。正是由于TiB2这种网状结构,使其具有了高硬度和高温稳定性,又由于原位合成的TiB2颗粒弥散分布在材料中,这样不但起到了弥散强化和固溶强化的作用,还降低了材料的脆性[2-4]。TiC 硬度高、颗粒细小,可使合金具有较好的抗冲击磨损能力。TiC-TiB2原子间的金属键与共价键是通过强结合键相连的,具有原子间结合力强、硬度高及高温抗氧化性能优异等特点,因此,以TiC-TiB2为增强相的金属基复合材料具有高的硬度和耐磨性及优良的高温抗氧化性,更易成为新型耐磨材料[5-6]。研究表明,原位合成的粒子或晶须也可改善高硬度复合材料的强度和抗裂性能。
氩弧的热量集中、能量密度介于自由电弧和压缩电弧之间,且加工件被氩气包围、加热、冷却时不易氧化、烧损轻,因此,适用于多种材料[7-9],且氩弧技术的装备机动灵活性高,操作方便灵活,工艺稳定,适应性强,使氩弧技术得到材料工作者的广泛重视[10-11]。目前,还未见到国内外学者对氩弧熔铸原位合成TiC-TiB2/Fe 复合材料研究的报道[12],因此,笔者采用氩弧熔铸的方法来制备原位合成TiCTiB2/Fe 复合材料,以期提高铁基复合材料的性能。……
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