NiAl相共格强化铁基高温结构复合材料的铝热反应－快速凝固合成研究

本项目拟研究铝热－快速凝固工艺制备的高强度FeNiCrAl/NiAl-TiC复合材料的强韧化机制，TiC陶瓷相对合金凝固行为的影响及细化晶粒的机制，NiAl金属间化合物的形成时期及其与FeNiCrAl合金基体的位向关系，揭示铝热剂成分与复合材料结构与性能的关系，为铝热－快速凝固工艺制备高性能的铁基高温结构材料提供理论依据。铝热－快速凝固工艺所用原料简单，反应体系的绝热温度达到3200℃以上，反应产物TiC、Fe、Ni、Cr都呈熔融状态，因而能实现碳化物陶瓷和金属的共同铸造，有可能得到FeNiCrAl/NiAl共晶基体；TiC、NiAl在合金熔体中原位反应生成，与合金基体润湿性好，结合强度高；快速凝固工艺能细化晶粒，同时减少成分偏析；复合材料通过反应一步合成，合成效率高，节约能量。本项目的研究对高性能铁基高温结构材料的开发具有重要的理论和实际意义。