原位反应制备铁基耐磨复合材料

按强化颗粒的重新加入方式有所不同，铁基耐用复合材料的制取工艺可分成颗粒原位分解和颗粒强迫重新加入两种。原位分解制取的铁基耐用复合材料成本低、强化体产于均匀分布、基本上无界面反应，且可以用于传统的金属熔融铸设备，材料性能优良，因而引发材料界的高度重视。　　一、喷气沉积原位反应法。

　　此法是将原位反应和喷气沉积工艺融合在一起制取颗粒强化铁基耐磨材料的方法。该工艺在制取铁基耐用复合材料时，将金属粉（如钛粉）冷却熔融后流经等离子喷射器中，通入反应气体（如氮气和甲烷等），使强化相在等离子气体的唤起下再次发生制备反应，分解强化颗粒并沉积在铁基体上。这种原位制备相能与基体稳固融合，所制得的铁基材料有较好的耐磨性和韧性。

例如，使用这种工艺可以在铁基体上等离子喷气沉积TiC和TiN颗粒。在喷气沉积过程中钛液滴表面与氮原子和碳原子大大再次发生化合反应，通过调整铁基体与喷射器之间的距离可以掌控TiC和TiN颗粒的大小以及两者的比较含量。

据报导，在雾化Fe-5％Ti合金时，流经Fe-2.56％C合金颗粒，通过钛和碳之间的反应，获得了粒径在0.5m以下的TiC和Fe2Ti强化颗粒。该工艺融合了熔融和较慢凝结的特点，在确保细化基体的组织和强化颗粒产于均匀分布的同时，也确保了TiC和Fe2Ti强化颗粒与基体间较好的化学或冶金融合。所制得的材料具备较高的常温和高温强度以及高耐磨和耐热性能。由于反应喷气沉积工艺的成本较低、生产速度快，因此具备很好的发展应用于前景。

　　二、激光表面合金化。　　该工艺是将强化颗粒和铁基体联合熔融后再行联合凝结而构成耐用复合材料，更容易构建自动化生产，且会引进外来杂质。该工艺方法有三类：第一类是激光粉末涂敷合金化，将所拒绝的合金粉涂敷在要合金化的材料表面，用激光冷却使其熔融，在表面构成新的合金层，这种方法在铁基材料表面展开合金化时广泛使用。第二类是激光硬质粒子喷气合金化，此工艺方法是将硬质粒子用惰性气体必要喷气转入激光熔融的熔池，在随后的冷凝过程中，这些硬质粒子维持了原本的形状，八边形在基体材料中。

第三类是激光气体合金化，主要是将铝、钛及其合金等软质材料，在激光太阳光条件下，将反应气体流经表面熔池，并通过反应在表面获得TiN、TiC、Ti（C，N）等化合物，以超过提升表面层硬度的目的。例如，使用激光表面合金化工艺制取填充碳化物颗粒强化铁基填充涂层。该涂层的微观的组织由铁基、Fe3C和互为构成，其中有致密产于的强化颗粒互为。

颗粒互为具备TiC晶格结构，同时固溶解了大量的锆或钨元素，和基体互为之间融合稳固，表明出有出色的耐磨性能。

本文来源：nba买球正规官方网站-www.xshangtu.com