灰铸铁具有良好的减振性和耐磨性，铸造流动性好，铸件不易产生开裂，易于机械加工。另外，灰铸铁成本低廉，被广泛应用于机体、阀体、油缸、床身、齿轮箱、泵壳和轴承座等。但是灰铸铁中分布着片状石墨，会降低材料的塑性和韧性。为了满足一些机器的需求，很多学者致力于提高灰铸铁力学性能的研究。
原位合成是通过元素之间或元素与化合物之间的反应，在金属基体内原位生成一种或几种高硬度、高弹性模量的硬质增强相，从而达到强化金属基体的目的。本实验在基体中加入钨丝，以灰铸铁中的石墨为碳源，两者原位合成制备钨丝/铁基复合材料，考察不同反应程度的试样，研究原位合成WC的过程。
采用灰铸铁和高强度的纯钨丝(纯度99.7%，Φ1mm)为原材料。灰铸铁的成分为(质量分数，%)：3.61C，1.3Si，0.41Mn，0.022P，0.024S，余为Fe。为确保在浇铸过程中钨丝位置固定，制作带孔的模具，钨丝穿入模具中即可固定丝的位置。将带有钨丝的模具在电炉上预热到200℃左右，加热铁液到1350℃，浇铸到模具内，缓慢冷却至室温后取出。将得到的W/Fe基复合材料用电火花线切割成10mm×10mm×25mm的试样，刚浇铸完未进行热处理的试样，记为1#；在1150℃下，有氩气保护的管式电阻炉中保温1h后，在空气中冷却的试样，记为2#；以在1150℃下，有氩气保护的管式电阻炉中保温2h后，在空气中冷却的试样，记为3#。
用铸造复合热处理工艺，得到钨丝/Fe基复合材料，分别对其在1150℃保温1h和2h，得到反应的中间过程形貌和完全反应形貌。保温时基体中的C向钨丝扩散，W向基体扩散，反应从钨丝的外部开始向内部进行，在反应区的边缘，生成细小的WC颗粒，由外向内颗粒呈现长大的趋势。原位合成WC的完整反应过程如下：在浇铸状态，在钨丝与基体边界有少量的Fe7W6产生；在反应的中间状态，生成大量的WC，并有少量的中间产物W2C和复相化合物Fe3W3C，基体中的大量片状石墨减少；在完全反应状态，所有的W全部生成WC，基体中的石墨更少。
