一种采用铝热-快速凝固工艺制备TiC-FeNiCrMo复合材料的方法

摘要

本发明公开了采用铝热-快速凝固工艺制备TiC-FeNiCrMo复合材料的方法，经铝热-快速凝固工艺制备得到的TiC-FeNiCrMo复合材料中金属合金基体材料FeNiCrMo的重量百分比为70～97，碳化物增强体材料TiC的重量百分比为3～30；本发明是将铝热法与快速凝固工艺结合起来，把铝热反应得到的熔体产物直接注入到铜模中，利用铜金属导热系数高的特性来实现熔体产物的快速冷却、凝固，从而得到组织均匀、晶粒细小的TiC增强金属复合材料。

主权项

1、一种采用铝热-快速凝固工艺制备TiC-FeNiCrMo复合材料的方法，其特征在于包括有以下步骤：(A)称取适量的金属氧化物、钛粉、碳粉和铝粉在常温下混合均匀后制得铝热-快速凝固的原材料(3)，并将原材料(3)装入铝热-快速凝固装置的石墨管(201)内；原材料(3)中有40～75wt％金属氧化物、8～20wt％钛粉、2～10wt％碳粉和15～30wt％铝粉；所述金属氧化物是20～50wt％的Fe2O3、20～40wt％的NiO、10～15wt％的Cr2O3、10～15wt％的CrO3和10～20wt％的MoO3；或者20～50wt％的FeO、20～40wt％的NiO、15～20wt％的Cr2O3、5～10wt％的CrO3和10～20wt％的MoO3；或者20～50wt％的Fe3O4、20～40wt％的NiO、15～20wt％的Cr2O3、5～15wt％的CrO3和10～15wt％的MoO3；(B)调节冷却水循环腔(101)内的水流速度为0.3～0.5m3/min；调节电源装置输出电压10～36V，输出功率1800～2500W；(C)打开电源装置上的开关，钨丝(205)点火，在石墨管(201)内产生1800～2500℃的高温条件下原材料(3)被点燃；在高温条件下上述(A)步骤中称取的金属氧化物被铝Al还原，产生氧化还原反应，获得TiC、Fe、Ni、Cr、Mo和Al2O3混合熔体；在氧化还原反应中，上述混合熔体中的Al2O3浮于金属和碳化物混合熔体的上部，在重力的作用下，所述金属和碳化物混合熔体熔穿铝箔(203)后流入水冷铜模(1)的成型腔(102)内，快速冷却凝固成TiC-FeNiCrMo复合材料。