***成分对复合材料试样进行XRD 分析。反应区存在α-Fe、TaC、G(石墨)三相,不存在Fe、Ta 中间相及Ta2C,可见在该温度下扩散反应很充分,有大量的C 扩散并参与反应。对反应区域长方体颗粒及正方体颗粒进行点能谱分析。分析结果显示,方形颗粒相中除Ta、C 外,还存在少量的Fe。Ta 原子与C 原子百分比接近1∶1。这主要是因为生成物Ta 及TaC能溶入奥氏体中, 在随后的冷却过程中析出形成TaC,而部分Fe 仍嵌在其中,所以检测出少量Fe。
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综合判断认为长方体和正方体颗粒均为TaC, 而没有中间产物Ta2C。微观***对TaC 表面梯度复合材料进行微观***形貌分析。分别是TaC梯度复合材料宏观***的A 层、B层和C 层的微观***形貌。A 层的颗粒团聚紧密,反应均匀,完全未分散形成颗粒。颗粒大小在纳米级, 因此称此反应层为纳米TaC 层;B 层已出现方形颗粒雏形,颗粒连接交织,未分散。
根据实验过程中产物的形态和分布, 建立钽板在铸铁基体中的液固反应过程模型。模型分为以下几个步骤: 反应初期、反应生成熔融[TaC]、反应生成TaC、反应生成TaC 分散层和完全反应。从反应模型中可知, 在反应过程中基体中的原子需穿过基体层才能到达界面反应处。其反应的过程为:反应初期C 原子通过扩散到达Ta 板表面,与Ta 板表面熔融的[Ta]结合;由于Ta 对C 有极强的亲和力,当Ta、C 相遇时发生原位反应生成[TaC]共熔体;基体中的C 继续扩撒与[TaC]共熔体结合,当其浓度在熔体中达到饱和时析出碳化物TaC 颗粒
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直至Ta 板完全反应。简而言之,钽与碳之间的原位反应过程经过了溶解-扩散-原位反应-再扩散的过程 [3] 。总结编辑(1) 用Fe 作为基体,Ta 板作为增强相,在1160℃下保温1 h 利用铸造-热处理工艺成功地制备了TaC 表面复合材料。(2) 原位复合方法制备的TaC 表面复合材料可形成明显的梯度变化,其颗粒呈现出从小到大的分布,