陶瓷颗粒增强钢基表层复合材料的界面连续性控制

本项目以高温工况下使用的零部件为应用背景，项目实施对充实陶瓷颗粒增强钢基表层复合材料中界面研究具有重要意义。项目结合界面热力学计算和模拟，借助差热分析测试研究界面反应，探索其反应机制，提出控制界面连续性的合适方法，从而解决基体与增强颗粒、基材与复合层之间的热物理性能不匹配所引起的材料寿命下降问题。主要科学思想是：改变 WC颗粒粒度、体积分数进行层状过渡设计、在基材与复合层间加入钨铁、钼铁等合金粉末、对颗粒表面镀塑性层等方法使界面处成分、组织、结构可以适当过渡，从而使热物理性能也能适当过渡。主要研究内容是：（1）界面反应热力学和反应机制；（2）界面连续性控制机理；（3）制备可控制界面连续性的表层复合材料的工艺研究；（4）热疲劳裂纹萌生、扩展机理；（5）界面的连续性对热疲劳裂纹萌生、扩展的影响机制。主要目标为：建立界面连续性与热疲劳裂纹萌生、扩展间的联系，通过界面控制提高材料的热疲劳性能。