Synthesis of Cr₇C₃–CrB composite powders by powder immersion method

Abstract

In the present work, Cr₇C₃–CrB diffusion layer-coated B₄C composite powders were synthesised by a powder immersion method using Cr and B₄C powders as reactants. The phase composition and microstructure of treated powders were characterised by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The phase composition and proportion of produced Cr₇C₃ and CrB varied with the reaction temperatures and composition of the initial powders. After treatment at 800°C, the produced phases were mainly in Cr₇C₃.After treatment at 1000°C, the produced phases were mainly in CrB. Powder mixtures in which the molar ratio of Cr to B₄C was 3:1 and which was treated at 900°C for 4 h were more suitable for the syntheses of Cr₇C₃–CrB-coated B₄C composite powders.

Abstract

Dans ce travail, on a fait la synthèse de poudres composites de B₄C revêtues d'une couche de diffusion de Cr₇C₃-CrB par une méthode d'immersion de la poudre en utilisant des poudres de Cr et de B₄C comme réactifs. On a caractérisé la composition de phase et la microstructure des poudres traitées au moyen de la diffraction des rayons X et de la microscopie électronique à balayage. La composition de phase et la proportion de Cr₇C₃ et de CrB produits variaient en fonction de la température de réaction et de la composition des poudres initiales. Après traitement à 800°C, les phases produites étaient principalement du Cr₇C₃.Après traitement à 1000°C, les phases produites étaient principalement du CrB. Les mélanges de poudres dans lesquels le rapport molaire du Cr au B₄C était de 3:1 et qui étaient traités à 900°C pendant 4 h étaient plus appropriés à la synthèse des poudres composites de B₄C revêtues de Cr₇C₃–CrB.

Keywords:

• Chromium carbide
• Chromium boride
• Composite powder
• Microstructure

Acknowledgement

The authors gratefully acknowledge the financial support from the fund of the State Key Laboratory of Solidification Processing in NWPU (SKLSP201304) and from the Human Resources Foundation of Northwest A&F University (No. Z111021101).