本书对钢铁基复合材料表面梯度增强层制备方法和工艺优缺点等做了简明阐述，系统地介绍了表面梯度增强层的原位反应制备方法和组织性能。第1章概述国内外表面梯度增强层的研究现状；第2章介绍原位反应的选材、工艺流程及表征手段；第3章从热力学与动力学两个方面分析增强层的形成；第4章阐述原位生产增强层的组织演变及形成机制；第5章用压痕法研究增强层的力学性能和断裂韧性；第6章论述TaC 和 WC增强层的磨损性能。
本书适合耐磨材料领域的工程技术人员阅读，也可供材料类及相关专业的高校师生参考。

1 绪论
1.1 表面梯度增强层的研究进展
1.2 表面梯度增强层的制备方法
1.2.1 激光熔覆法
1.2.2 离心铸造法
1.2.3 等离子喷涂
1.2.4 粉末冶金法
1.2.5 物理／化学气相沉积法
1.3 NbC、TaC增强体的研究进展
1.3.1 TaC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展
1.3.2 NbC增强层的制备、形成机制和性能的研究进展
1.4 表面梯度增强层的研究趋势与展望
2 原位制备钢铁基表面梯度增强层的组织和结构设计
2.1 基体选择
2.2 增强层的制备
2.2.1 Fe-C-Ta体系反应温度的确定
2.2.2 Fe-C-Nb体系反应温度的确定
2.3 组织形貌的表征和物相结构的分析
2.3.1 组织形貌与物相分析
2.3.2 碳化物体积分数的测量
2.4 力学性能测试
2.4.1 硬度
2.4.2 弹性模量
2.4.3 界面结合性能
2.4.4 残余应力测试
2.4.5 磨粒磨损的测试
2.5 实验技术路线
3 铁基表面TaC、NbC增强层形成的热力学和动力学计算
3.1 铁基表面TaC、NbC增强层的热力学计算
3.1.1 Fe-C-Ta和Fe-C-Nb体系的研究
3.1.2 热力学势函数计算体系吉布斯自由能
3.1.3 Fe-C-Ta体系中的反应及相应的吉布斯自由能函数
3.1.4 Fe-C-Nb体系中的反应及相应的吉布斯自由能函数
3.2 铁基表面TaC、NbC增强层形成的动力学分析
3.2.1 FaC增强层生长的动力学计算
3.2.2 NbC增强层生长的动力学计算
4 原位制备TaC、NbC增强层的组织演变及形成机制
4.1 原位生成TaC增强层的组织演变及界面研究
4.1.1 TaC-Fe梯度复合增强层的组织形貌与物相分析
4.1.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层的组织形貌与物相分析
4.1.3 高体积分数微纳米结构TaC增强层的界面特性研究
4.2 原位生成NbC增强层的组织结构
4.2.1 Nb的组织结构及生产机制
4.2.2 NbC-Fe梯度复合增强层的组织形貌与物相分析
4.2.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层的组织结构及物相分析
4.3 TaC、NbC增强层的形成过程和机制研究
4.3.1 Nb和Ta在铁基表面形成碳化物增强层时的差异
4.3.2 Fe-C-Ta和Fe-C-Nb两种体系所得增强层形成机制
4.4 原位反应法制备TaC和NhC增强层的优势
5 压痕法研究增强层的力学性能和断裂特性
5.1 高体积分数微纳米结构TaC增强层的力学性能研究
5.1.1 高体积分数微纳米结构Tac增强层的纳米压痕实验
5.1.2 高体积分数微纳米结构Tac增强层的断裂韧性研究
5.1.3 微纳米结构TaC增强层的塑性变形行为
5.2 高体积分数微纳米结构NbC增强层的力学性能研究
5.2.1 高体积分数微纳米结构NbC增强层的弹性模量和纳米压痕硬度
5.2.2 高体积分数微纳米结构NbC截面梯度材料硬度和弹性模量
5.2.3 残余应力测试
5.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层断裂韧性的研究
5.3.1 显微压痕实验及裂纹的判定
5.3.2 断裂韧性的测试和计算
6 铁基表面TaC、NbC增强层的磨粒磨损特性研究
6.1 TaC、NbC的磨粒磨损机理
6.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层单磨粒磨损行为的研究
6.2.1 高体积分数微纳米结构TaC增强层与基体结合强度
6.2.2 高体积分数微纳米结构TaC增强层的变形及抗刻划机制
6.3 铁基表面TaC-Fe梯度复合增强层两体磨损及磨损机制研究
6.3.1 TaC-Fe梯度复合增强层中不同区域的磨粒磨损性能研究
6.3.2 TaC-Fe梯度复合增强层各区域的磨损机理
6.4 不同载荷下TaC陶瓷层的摩擦磨损性能
6.4.1 摩擦系数及磨损量
6.4.2 磨损面形貌
6.5 不同温度下TaC致密陶瓷层的摩擦磨损性能
6.5.1 温度对摩擦系数的影响
6.5.2 温度对TaC致密陶瓷层磨损量的影响
6.5.3 TaC致密陶瓷层磨损表面形貌
6.6 高体积分数微纳米结构NbC增强层单磨粒磨损行为的研究
6.6.1 高体积分数微纳米结构NbC增强层的划痕
6.6.2 高体积分数微纳米结构NbC增强层与基体结合强度的研究
6.6.3 高体积分数微纳米结构NbC增强层的变形及抗刻划机制
6.6.4 TaC和NbC增强层的磨粒磨损特性的对比
6.7 铁基表面Nhc-Fe梯度增强层两体磨损及磨损机制研究
6.7.1 NbC-Fe梯度增强层中不同区域的磨粒磨损性能研究
6.7.2 NbC-Fe梯度复合增强层各区域的磨损机理
参考文献