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通过合理的成分设计和工艺参数的优化,利用粉末冶金低温烧结原位固相反应技术生成VC颗粒增强铁基复合材料,并采用准热等静压技术,以石英砂作为传递压力的介质,在较低温度下完成反应,实现烧结致密化。利用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪,分析了材料组织结构和形貌。运用阿基米德法测试了试样密度,探讨了烧结工艺参数对致密化的影响。运用反应热力学、动力学、粉末烧结理论和燃烧合成理论,探讨了碳化物增强相的形成机理。研究结果表明:(1)在以工业钒铁和石墨为原料的Fe-V-C三元系中,石墨可促使o相在780℃左右的较低温度分解为a-Fe和金属V,并且石墨含量越高,o相的分解速度越快。(2)o相分解生成的金属V能在800℃甚至更低的温度与石墨发生反应生成V6C5,且当石墨过剩时,随烧结温度的提高,石墨扩散使VC由V6Cs变为V8C7。(3)以上体系的碳化反应动力学过程为:o一(FeV)相先分解出Q-Fe和金属V,随后石墨再与金属V通过扩散反应,生成V6C5。(4)以上反应可在较低温度的全固相条件下,生成分布均匀的圆球状VC颗粒,其粒度达到0.14~0.31um的纳米尺度。(5)V/C比要影响致密化速度,且V/C比越小,致密化速度越快。