目前所見報(bào)道的碳化物顆粒主要有碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC)、碳化鈮(NbC)和碳化釩(VCp)等，而與金屬釩、鈮同族的元素鉭卻研究較少。碳化鉭(TaC)陶瓷顆粒具有高熔點(diǎn)(3880℃)、高硬度(2100HV0.05)、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但由于其成本等問題，目前所見報(bào)道于鎳基、鋁基等基體。Chao 等利用激光熔覆技術(shù)，制備出了鎳基增強(qiáng)碳化鉭表面復(fù)合材料，結(jié)果表明此材料與純鎳相比硬度顯著提高



磨損率比硬化鋼明顯降低；Yu 等研究了在高溫梯度下鎳基、鉻基、鋁基增強(qiáng)碳化鉭原位反應(yīng)定向凝固與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，結(jié)果表明隨著凝固速率的提高，固相結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，而且碳化鉭的體積分?jǐn)?shù)也隨凝固速率的改變而變化；王文麗等利用激光熔覆技術(shù)，在A3 鋼表面制備出了原位生成TaC 顆粒強(qiáng)化的鎳基復(fù)合涂層，結(jié)果表明在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下，其生成TaC 顆粒增強(qiáng)鎳基復(fù)合涂層成形良好、表面光滑，涂層與基體呈現(xiàn)良好的冶金結(jié)合。



組織成分對(duì)復(fù)合材料試樣進(jìn)行XRD 分析。反應(yīng)區(qū)存在α-Fe、TaC、G(石墨)三相，不存在Fe、Ta 中間相及Ta2C，可見在該溫度下擴(kuò)散反應(yīng)很充分，有大量的C 擴(kuò)散并參與反應(yīng)。對(duì)反應(yīng)區(qū)域長方體顆粒及正方體顆粒進(jìn)行點(diǎn)能譜分析。分析結(jié)果顯示，方形顆粒相中除Ta、C 外，還存在少量的Fe。Ta 原子與C 原子百分比接近1∶1。這主要是因?yàn)樯晌颰a 及TaC能溶入奧氏體中， 在隨后的冷卻過程中析出形成TaC，而部分Fe 仍嵌在其中，所以檢測(cè)出少量Fe。



根據(jù)其顆粒大小分為TaC 納米層、TaC 微米層和TaC 分散層，且每層的結(jié)合處過度均勻；反應(yīng)層與基體結(jié)合處形成了良好的冶金結(jié)合。(3) TaC 層的顯微硬度值達(dá)到2123HV0.02，并且隨距表面距離的增加，呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，但仍可達(dá)到鑄鐵基體的5.5～7.0 倍。(4) 初步機(jī)理分析認(rèn)為， 鉭與碳之間的原位反應(yīng)過程經(jīng)過了溶解-擴(kuò)散-原位反應(yīng)-再擴(kuò)散的過程 [3]  。