粉末冶金热压烧结铁基复合材料制备技术研究

摘要

热压烧结是制备高性能铁基复合材料的高效成熟工艺。文章以TiC陶瓷颗粒为增强相、高纯度还原铁粉为基体原料，在1200~1400℃的烧结温度、150~240MPa的轴向压力条件下保温2~4h，可使铁基复合材料致密度超过98%。同时，TiC陶瓷颗粒的引入可显著提升材料力学性能，使复合材料的洛氏硬度从纯铁基体的49HRC提升至60HRC。烧结过程中的核心工艺参数对复合材料的微观形貌、致密化进程，以及陶瓷-金属界面结合状态具有决定性调控作用，在优化后的工艺条件下，TiC增强颗粒可在铁基体内部实现均匀分散，两相界面结合紧密无明显孔隙与裂纹。该热压烧结制备技术具备工艺稳定性强、原料成本可控的突出优势，在汽车关键耐磨部件、矿山耐磨工具等工业领域具备广阔的工程应用前景。