原位鑄造反應(yīng)生成TiC顆粒的彌散強(qiáng)化鋼，綜合了強(qiáng)化顆粒和基體兩者的性能優(yōu)勢(shì)，在磨損性能、力學(xué)性能和蠕變性能等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，制備工藝相對(duì)簡單、制造成本低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

為了研究TiC的強(qiáng)化作用，以工業(yè)上常用的304不銹鋼為母合金，研究了鋼的力學(xué)和磨損性能的變化，為其實(shí)際應(yīng)用開拓新的方向。

用原位合成法在304鋼中引入了2.0%和6.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的TiC。TiC顆粒通過預(yù)制塊在鋼熔體中的原位反應(yīng)生成，鋼液先用樹脂砂模澆鑄，再電渣重熔。TiC強(qiáng)化304不銹鋼的電渣錠在1000℃下熱鍛成棒材，再熱軋成板材。

研究發(fā)現(xiàn)，TiC顆粒的加入，使304不銹鋼熱處理態(tài)組織中的孿晶得到明顯細(xì)化，同時(shí)出現(xiàn)了很多納米級(jí)的未固溶方形Cr23C6顆粒和圓形TiC顆粒。TiC顆粒的加入，使304不銹鋼的常溫屈服和抗拉強(qiáng)度有較大提高而塑性和韌性有一定的下降，且加入的TiC越多，強(qiáng)度提高的幅度越大。在磨損過程中，TiC顆粒起到了承受載荷和產(chǎn)生油膜的作用，從而可有效地提高TiC強(qiáng)化鋼的耐磨性，且加入的TiC越多，耐磨性能越好。