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金屬間化合物M3A1具有較高的加工硬化率和較特珠的高溫性能，因而被廣泛認(rèn)為是下一代高溫結(jié)構(gòu)材料和高溫耐磨材料之一，特別是在發(fā)現(xiàn)B可改善其塑性后，更是受到了廣泛的重視和研究a1b.為了進(jìn)一步提高Ni3A1合金的綜合性能，很多研究工作者在Ni3A1合金中加入強(qiáng)化相制成金屬間化合物復(fù)合材料，即IMCs.本研究工作在前期開發(fā)了一種固相和液相結(jié)合的新型制造工藝，因此研究這種新型生產(chǎn)工藝中WC含量對組織的影響。
1試驗(yàn)材料和方法1Cr25Ni20Si2耐熱鋼上用氬弧的方法堆焊制得，它的工藝路線為選配料一一機(jī)械合金化一一擠壓成焊條坯料一一預(yù)處理――焊條燒結(jié)――堆焊。
粉末配料為NiA1粉、Ni粉、Fe-B粉和WC粉。
沒有直接選用Ni%Al粉末作為原料。因?yàn)榧覤的Ni%Al合金的韌性較好，不易破碎；而用霧化方法制成的粉末氧含量過高，對終的復(fù)合材料會有不利的影響。而用真空熔煉純凈的NiAl合金較為容易，而且NiAl合金很脆，易于破碎成粉末。其它粉末可從市場上很經(jīng)濟(jì)地直接購買到。各粉末的主要性能見表1.表1粉末原料的性能粉末粒徑/！
純度（質(zhì)量比）的比例混合在干式球磨機(jī)中在氬氣保護(hù)下球磨30h粒度達(dá)到300目。球磨好的粉末以石臘作粘接劑在壓機(jī)上制成焊條坯料，然后在氪氣保護(hù)下脫臘，在1 3205真空中燒結(jié)成形，制得各種WC含量的復(fù)合材料焊條。
氬弧焊堆焊成形堆焊層的厚度為5-699.然后在垂直焊接面的方向取樣，與球磨后的粉末樣及焊條樣一起做X射線衍射分析。用XA-8800R型電子探針觀察焊層的組織形態(tài)，并用能譜分析第二相和基體的成分電子探針的工作電壓為20kV. 2試驗(yàn)結(jié)果2.1相組成的變化XRD分析表明，昆合粉末經(jīng)球磨后即有Ni3Al生成此時混合粉末中只有NW和WC兩個相。燒結(jié)后相組成沒有變化，但經(jīng)堆焊后基體由金屬間化合物NisAl轉(zhuǎn)變成Ni3（AlTi）C.隨著原料中WC含量的降低第二相也不僅是WC還出現(xiàn)了W2C相和Al23兩個新相WC含量與堆焊后相組成的關(guān)系見表2.表2 WC含量對相組成的影響30球磨混合粉30焊條30堆焊層20堆焊層10堆焊層5%堆焊層少量相組成2.2組織形貌的變化在含30%WC的焊條中，第二相顆粒分布成項(xiàng)鏈狀，顆粒較細(xì)小，大尺寸不超過20！
9，如。能譜分析表明，淺灰色的顆粒為W和Ti的復(fù)合碳化物，其中！（Ti）可以達(dá)到32，以上，而較亮的顆粒為W的碳化物。這兩種碳化物中都含有一定量的Ni，W和Ti的復(fù)合碳化物中含3.95%Ni，而W碳化物中含1.88，Ni.基體中也含有少量W和Ti. 2.2.230%WC焊條堆焊后的組織面可獲無裂紋的焊接表面。
在電子探針下觀察可以發(fā)現(xiàn)，含30%WC的堆焊層組織可以分為3層外層含有較多的針狀碳化物和少量顆粒狀碳化物，如。能譜分析表明這種針狀碳化物為W的碳化物，但其中的Ni和Al的含量較焊條中的含量高，基體中的/含量高達(dá)3.27%也比焊條基體中的W含量高很多。
30%WC堆焊復(fù)合材料的外層形貌中間層組織含有較多的長方形碳化物和少量顆粒狀碳化物而不含針狀碳化物，如（a），能譜分析表明這種長方形的碳化物有W碳化物，也有W和Ti的復(fù)合碳化物，其中的Ni和Al的含量都比焊條中高基體中的W含量也比焊條中高。中間層中還有一些典型的鑄態(tài)樹技狀碳化物，面掃描分析表明它是W和Ti的復(fù)合碳化物如b.分析表明孩心顆粒是Al等元素的氧化物如b.2.2.5 51WC焊條堆焊后的組織3討論能譜分析還發(fā)現(xiàn)，靠近內(nèi)層的中間層中的Fe和Cr的含量顯著提高，分別達(dá)到了3.561和1.191不僅高于焊條基體中的含量，也高于外層基體中的含量。
301WC堆焊復(fù)合材料的內(nèi)層中的大部分碳化物呈針狀如與外層碳化物的形態(tài)相似也有W碳化物和W、Ti復(fù)合碳化物兩種類型。而這一區(qū)域基體中的Fe、Cr含量更高，分別達(dá)到了201WC堆焊復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與301WC相似，但其中的碳化物較細(xì)小。
101WC堆焊復(fù)合材料的外層碳化物形態(tài)與301WC相似，但其碳化物針較細(xì)小，如a局部有少量圓形碳化物包裹著黑色顆粒，能譜面掃描在WCNiAl，NiB和Ni的混合粉末的球磨過程51WC堆焊復(fù)合材料的組織與前述材料的組織有很大的不同，整個堆層中第二相的形態(tài)都相同都是球形的，即使在外層也沒有針狀碳化物出現(xiàn)，而且大部分球形碳化物的孩心含有氧化物如所示。
中iAl，NiB和Ni發(fā)生了機(jī)械合金化生成Ni3Al.鋼鐵研究學(xué)報。1997，9增刊：1~8.索進(jìn)平等！i3Al復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝。材料科學(xué)與T.W.克萊茵U.威瑟斯著，余永寧，房志剛譯。金屬基復(fù)合材料導(dǎo)論。北京：臺金工業(yè)出版社，1996李榮久主編陶瓷-金屬復(fù)合材料，臺金工業(yè)出版社，（編輯張積濱）
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