[发明专利]一种原位合成TiC增强铁基复合材料

权利要求书

1.一种原位合成TiC增强铁基复合材料，制备原料包括：采用钛丝、灰铸铁为原材料，钛丝的作用是提供原位反应的钛原子，灰铸铁提供原位反应中的所需的碳原子并作为基体；金属钛丝选用直径0.6mm，其纯度为99.99%；灰铸铁的化学成分(质量分数,%)为：4.22C，0.58Si，0.268Mn，0.224P，0.024S，其余为Fe。

2.根据权利要求1所述的原位合成TiC增强铁基复合材料，其特征是原位合成TiC增强铁基复合材料的制备步骤为：铸造法制备钛丝与灰铸铁复合试样：将钛丝按间距2mm固定在石墨坩埚中，然后用MgO碱性炉衬中频感应炉冶炼灰铸铁，在1400℃下浇注到石墨坩埚中，制成钛丝/灰铸铁复合试样；然后用数控电火花线切割制备尺寸为10mm×10mm×15mm的复合小试样；用石墨纸将钛丝/灰铸铁复合试样包好并放入管式电阻炉石英管内，通氩气保护，在1138℃保温12h，然后炉冷至室温。

3.根据权利要求1所述的原位合成TiC增强铁基复合材料，其特征是原位合成TiC增强铁基复合材料的检测步骤为：样品制备完成后，制备成金相试样，用4%硝酸酒精进行腐蚀；用Xpert PRO MPD型X射线衍射仪进行物相分析；用SUPRA 55场发射扫描电镜观察显微组织结构、形貌；用EDAX能谱进行物相分析；在型号为ML-100型静载销盘磨损试验机上进行磨损试验。

4.根据权利要求1所述的原位合成TiC增强铁基复合材料，其特征是采用钛丝与和灰铸铁通过原位自生反应成功的制备了TiC颗粒增强的铁基复合材料；通过对复合材料的组织进行XRD物相分析、金相观察证明所获得的就是TiC增强颗粒TiC颗粒呈近四方状或近球状，粒径在2-5μm之间，与铁基体之间界面洁净、结合良好；热处理12h的复合材料的耐磨相性能最好，相对耐磨性为5.26；TiC/Fe复合材料在磨料磨损工况下主要的磨损机理为显微犁削机制，导致材料与磨料相对运动过程中发生材料的流失。