材料研究与应用2023,17(1):109⁃117W/Ti含量对钢铁基复合材料微观组织和相变的影响规律王帅1,2,郑志斌1,3,李英民2,王娟1,罗铁钢1,郑开宏1*,龙骏1,4,王海艳1,3(1.广东省科学院新材料研究所/国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心/广东省金属强韧化技术与应用重点实验室/广东省钢铁基复合材料工程研究中心,广东广州510650;2.沈阳工业大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳100870;3.广东省塑料成型加工技术企业重点实验室,广东佛山528318;4.江西联峰熔模铸造有限公司,江西宜春336300)摘要:以Fe、Ti、W和石墨粉为原料,采用真空烧结技术制备铁基复合材料。通过改变粉末中的W/Ti原子比,探究其对复合材料组织和相变的影响规律。结果表明:球磨后的粉末活性有所增加,并出现TixW1−x不稳定过渡相;材料的相变反应温度会随着粉末中W含量增加而升高,DSC曲线尖锐的放热峰会逐渐变宽、变缓,剧烈的反应得到控制;粉末经烧结后会生成TiC、WC和Ti4WC5等增强相,当粉末的W/Ti比从2∶8增加至4∶6时,反应产物中3种增强相的占比从84.09%增加至93.07%,生成物中WC的占比从32.45%迅速增加到78.5%。此外,由于复合材料组织中多种物相的存在,彼此间的取向差异会引起组织中出现微应变。随着粉末中W/Ti比的增加,复合材料组织中的微应变逐渐增大;与粉末W/Ti比为2∶8制得的复合材料相比,粉末的W/Ti比为4∶6时制备的复合材料组织中的微应变提高了2.84倍。因此,通过调节W/Ti含量可实现对钢铁基复合材料微观组织和增强相的优化。关键词:真空烧结;原位自生;复合材料;微应变;相变中图分类号:TG142.72文献标志码:A文章编号:1673-9981(2023)01-0109-09引文格式:王帅,郑志斌,李英民,等.W/Ti含量对钢铁基复合材料微观组织和相变的影响规律[J].材料研究与应用,2023,17(1):109-117.WANGShuai,ZHENGZhibin,LIYingmin,etal.EffectofW/TiContentontheMicrostructureandPhaseTransformationofIronMatrixComposites[J].MaterialsResearchandApplication,2023,17(1):109-117.钢铁耐磨材料因作为耐磨领域不可或缺的核心性材料而被誉为“工业粮食”,但随着生产需求的提高与工业技术的革新,相对于结构材料在高温、腐蚀、磨损等恶劣工况条件下服役的性能也提出了更高的挑战。一直以来,我国都是耐磨钢铁材料的生产和应用大国,然而由于高锰钢、抗磨铸铁、合金钢等传统单一耐磨钢材的强韧性与耐磨性的相互制约,已无法满足电力、冶金机械、...