钢与TiC颗粒之间界面润湿性分析

摘要：

TiC粒子具有高硬度、高熔点和高热力学稳定等特点,以TiC粒子作为增强相具有提高钢基体强度、耐高温和耐磨损等性能的潜力,近年来相关钢种的开发受到越来越多的关注.增强相颗粒与钢基体之间良好的润湿性是提高界面结合强度、防止颗粒在磨损过程中脱落的关键.因此,为了明确TiC粒子与钢基体之间的润湿程度,指导以TiC为增强相的耐磨钢的开发,采用高温座滴法观察钢液滴在TiC基片上的铺展行为,采用电子探针分析钢与TiC颗粒之间微区的元素分布,并结合热力学计算,探究高温下钢液与TiC之间界面润湿行为.结果表明,钢液与TiC之间的润湿性很好,在升温以及保温过程,钢样熔化后能通过TiC基片中的微孔快速渗入到基体内部,表现为钢样向下"坍塌",直至钢样从观察窗口中完全消失.钢液进入TiC基片内部的同时,钢中氮元素向周围TiC相扩散.电镜分析表明钢液与TiC颗粒界面上没有产生新的相.TiC(TiN)与铁组成的二元相图表明,与TiN相比,TiC在钢液中有较大的溶解度,这解释了 TiC-钢系统比TiN-钢系统润湿性好的原因.钢液与TiC颗粒之间的界面润湿性好且不发生化学反应,保证了 TiC颗粒可作为增强相来提高钢的耐磨性能.为TiC颗粒与高钛钢之间的润湿性研究提供借鉴,为高钛耐磨钢成分的设计提供理论指导.

关键词：钢、TiC、润湿性、座滴法、耐磨性能

所属期刊栏目：57

分类号：TG142.72;U4;V263.3

资助基金：国家自然科学基金;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2022-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：75-81