1、本文研究用W替代TiC中部分Ti，采用原位自生技術(shù)制備了(Ti,W)Cp/Fe基復合材料，研究了化學成分、制備工藝對這一新材料的組織與性能的影響。 研究表明：用W替代部分TiC中的Ti，制備出(Ti,W)Cn/Fe基復合材料是可行的。制備技術(shù)和化學成分對(Ti,W)C相組成、形態(tài)分布有較大的影響。Ti/W(原子比)大于4：6時鋼鐵基體中(Ti,W)C可以穩(wěn)定存在，Ti/W比(原子比)等于1時，(TiW)C相基本上呈等軸粒狀；以成

2、本低廉的鑄鐵、鈦鐵、鎢鐵和低碳鋼為原材料，在感應電爐中采用熔體接觸反應法和普通鑄造法相結(jié)合制備原位自生TiCp/Fe和(Ti,W)Cp/Fe基復合材料是可行的。在兩種材料中TiC或(Ti,W)C相主要呈塊狀和條狀兩種形態(tài)。分析表明，塊狀第二相是熔體中形成的先共晶體，條狀相為凝固過程中析出的共晶組織；研究發(fā)現(xiàn)制備工藝參數(shù)(熔煉溫度、熔煉時間和凝固速度)對材料的組織影響較大，在熔煉溫度低于1600℃，熔煉時間小于15分鐘以及凝固速度較低時，

3、發(fā)現(xiàn)有大量的沿晶界析出的Fe3C和Fe2Ti的存在，適當提高凝固速度對抑制沿晶界析出的Fe3C和Fe2Ti等有害相的析出有利。本研究條件下合理的制備工藝為，熔煉溫度1650℃，熔煉時間15分鐘，采用鐵模鑄造成型。 力學性能研究表明，凝固過程中沿晶界析出的Fe2Ti相對材料的硬度有貢獻，但不利于材料的沖擊性能，斷口分析發(fā)現(xiàn)它們常常是裂紋源的萌生處。適當提高第二相的體積分數(shù)可以提高材料的綜合性能，但對材料的沖擊性能不利；磨損實驗表明

4、，(Ti,W)Cp/Fe基復合材料的耐磨損性能要優(yōu)于TiCp/Fe基復合材料，尤其是在長時間磨損的情況下。 界面研究表明，第二相(Ti,W)C與基體的結(jié)合良好界面潔凈，沒有有害相生成，這是(Ti,W)Cp/Fe基復合材料提高耐磨損性能的主要原因。但當體積分數(shù)超過20％時，由于顆粒形態(tài)復雜，基體的硬度較小，出現(xiàn)了第二相割裂基體從而導致磨損性能下降；通過鑄造法原位自生制備(Ti,W)C顆粒增強20鋼和45鋼基復合材料是可行的。通過適

5、當?shù)腃、W和Ti元素的配比可以制備出不同使用場合的(Ti,W)C顆粒增強鋼鐵基復合材料；熱處理對(Ti,W)Cp/Fe基復合材料組織中初生(Ti,W)C相影響不大，說明(Ti,W)C具有良好的熱穩(wěn)定性。退火處理可以使得(Ti,W)Cp/Fe基復-Ⅱ-合材料凝固過程中析出的少量Fe2Ti和Fe3C相消失，并進一步析出相當數(shù)量的細小二次(Ti，W)C第二相，這很大程度上提高了材料的綜合力學性能，尤其是材料的耐磨損性能；二次(Ti，W)C相有