原位合成鎢電極氬弧焊增強(qiáng)相的形核及長(zhǎng)大機(jī)制

鎢電極氬弧熔敷方法能夠達(dá)到原位合成TiC的熱力學(xué)反應(yīng)條件，在氬弧熔池中合金粉末中的Ti元素和C元素能夠發(fā)生Ti+C->TiC的冶金反應(yīng)，能夠獲得原位自生TiC增強(qiáng)的熔敷層。

在氬弧熔敷的非平衡熱力學(xué)條件下，由于熔池中熱傳導(dǎo)及結(jié)晶反應(yīng)潛熱的綜合作用，使熔池中的溫度分布出現(xiàn)一定的方向性，使得初生的TiC沿樹枝狀斷續(xù)形核。熔池中Ti、C原子的濃度差異和擴(kuò)散過程的綜合作用，使得初生TiC以側(cè)面生長(zhǎng)方式長(zhǎng)大，形成了“長(zhǎng)磚塊”狀的初生TiC呈樹枝狀排列的微觀形貌。呈樹枝狀排列的距離較近的TiC晶核在長(zhǎng)大過程中粘連生長(zhǎng)，形成了顆粒尺寸較大的初生TiC。

在熔池凝固過程中，TiC的形核生長(zhǎng)是擴(kuò)散機(jī)制，Fe基體的包覆使TiC生長(zhǎng)的各向異性被抑制，形成了顆粒狀的共晶TiC。熔敷層中殘余γ-Fe液相的存在，使少量共晶TiC選向性生長(zhǎng)，形成了短棒狀共晶TiC。

鎢電極氬弧原位合成的TiC顯露面為平面生長(zhǎng)的密排晶面。TiC增強(qiáng)相與基體金屬的結(jié)合界面潔凈，無反應(yīng)物、附著物以及非晶相，界面清潔。