题目：铝热-快速凝固工艺制备FeNiCr/NiAl-TiC复合材料的研究

利用铝热-快速凝固工艺成功制备了FeNiCr/NiAl-TiC复合材料。利用热力学基本原理，分析了制备该复合材料的铝热反应过程，并计算该反应过程的绝热温度及生成物的平衡相构成。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪分析该复合材料的显微结构及平衡相构成。同时对该复合材料经不同温度时效处理后的组织结构稳定性及力学性能进行了评价。热力学计算表明：所选铝热剂体系绝热温度为3895K，绝热温度随Ti、C及TiC含量的增加均降低；该体系反应后在室温下的平衡产物包括Al2O3、α-Fe-Cr、NiAl和TiC。铝热-快速凝固工艺制备的FeNiCr/NiAl-TiC复合材料组织分析表明：该复合材料由α-FeNiCr固溶体、TiC和NiAl三相组成，Al2O3相作为熔渣与基体材料分离，与热力学计算结果基本相符；NiAl相晶粒细小，体积分数很高，尺寸在50－100nm范围内，与基体FeNiCr界面共格；TiC呈多边形均匀分布在合金基体中，晶粒尺寸约在1-3µm，该相对细化晶粒有重要作用；时效温度低于600℃时，FeNiCr/NiAl-TiC复合材料结构稳定。力学性能评价表明：FeNiCr/NiAl-TiC复合材料抗拉强度约810MPa，与用相同工艺制备的FeNiCrAl合金相比，抗拉强度提高42％；随时效温度的升高，抗拉强度提高，时效温度为600℃时，复合材料拉伸强度最高，这主要是由于在此温度下组织中出现更弥散细小的析出相；700℃时效，复合材料强度急剧降低，XRD分析表明，在此温度下析出Ni3Al相；800℃以上温度时效，抗拉强度比700℃时效时略有提高。强化机制分析表明，FeNiCr/NiAl-TiC复合材料中有NiAl相的共格强化，以及TiC颗粒弥散强化。本文的研究表明铝热-快速凝固法是制备高熔点合金材料的有效方法之一，该方法能有效利用纳米相强化与陶瓷相强化机制，获得综合性能优异的复合材料。