热等静压Cr3C2/Ni3Al复合材料的微观组织及相组成

来源：钢铁研究学报杂志2016年第12期北京时间：

作者：傅丽华1,2,韩伟1,李长海3,董超芳2,赵琳1,田志凌1

单位：1.钢铁研究总院,北京100081；2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083；3.查尔姆斯理工大学材料与制造技术学院,瑞典哥德堡SE-41296

摘要：采用热等静压技术(HIP)在1160℃、100MPa条件下制备出Cr3C2/Ni3Al复合材料，研究了Cr3C2/Ni3Al复合材料的微观组织和相组成。结果表明，Cr3C2初始颗粒首先溶解成Cr和C原子，并往基体中扩散；冷却过程中，溶解的Cr和C原子转化为稳定的Cr7C3结构；由于Ni3Al合金中的Fe易与C形成稳定碳化物，促使Fe原子从基体中往Cr7C3结构中发生上坡扩散，并取代Cr7C3结构中的部分Cr原子形成M7C3(M为Cr、Fe，余同)结构的扩散相。当Cr3C2初始颗粒较大时，在高温过程中，Cr3C2颗粒未能全部溶解，而未溶解的Cr3C2颗粒芯部在冷却过程中仍保持为Cr3C2结构。该条件下制备的Cr3C2/Ni3Al复合材料主要由Cr3C2硬芯相、M7C3扩散相和γ′-Ni3Al基材相组成，其中Cr3C2硬芯相和γ′-Ni3Al基材相通过M7C3扩散相形成良好的扩散连接；该结构的复合材料磨损后表面Cr3C2颗粒末发生剥落且沟槽在铬碳化物处发生中断，表现出良好的耐磨性。

关键词：热等静压;Cr3C2/Ni3Al复合材料;微观组织;相组成;M7C3

基金资助：国家国际科技合作专项;国家国际科技合作专项;清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金资助项目