ZrC含量对钨材料组织和性能的影响

采用"溶胶-非均相沉淀-喷雾干燥-热还原"制备了W-ZrC复合粉末,经氢气保护气氛高温烧结后制备出W-ZrC材料,研究了ZrC含量对W的力学性能和显微组织的影响。结果表明,W-ZrC材料的相对密度较纯W材料得到很大提高,其室温抗拉强度由粉末烧结态纯W的290 MPa可提高至543 MPa,材料的应变由1.7%增大至3.5%;ZrC第二相粒子作为障碍能有效阻碍钨晶界的移动,由纯W晶粒的100μm左右细化至10~15μm;纯W的断口形貌主要为沿晶解理断裂,添加ZrC第二相粒子后断口组织中出现了穿晶解理断裂,说明ZrC能够有效强化W的晶界强度,并起到良好的细晶强化和弥散强化作用。     

铱合金的高温氧化行为

选用新研制的高温铱合金Ir-W-Th和Ir-W-La,在大气中于500、800、1200℃分别煅烧25、50、75、100 h,分析其氧化行为,以此评价Ir合金的高温抗氧化性能。通过不同温度、时间的煅烧试验,对样品质量变化及组织进行分析。试验发现两种铱合金在高温煅烧时,晶界中富集的W、Mo、Th、La及杂质首先快速氧化,随后扩展为铱晶界及晶间杂质氧化,质量增加。但随着温度的升高和时间的延长,挥发量增大,样品质量减小。显微组织观察显示,随着煅烧温度的升高和时间的延长,两种铱合金的晶界变细变少,晶粒变大,晶界及晶间钉扎的W、Mo、Th、La及杂质也减少或消失。结果表明,两种铱合金在大气中1200℃以下高温煅烧后质量变化很小,均小于1 mg.cm-2.h-1。氧化损失主要是铱合金中的W、Mo、La、Th及杂质,基体元素铱的变化很小。     

添加微量TiC对制备细晶粒钨合金组织的影响

以纳米级Ti C和商用W粉为原料,采用放电等离子烧结法制备细晶粒钨合金,研究了Ti C粉末的添加量对细晶钨合金组织的影响。结果表明,引入的Ti C弥散分布于钨晶界上,阻碍了烧结过程中W颗粒的聚集长大,起到细化钨晶粒的作用。随Ti C含量提高,该种细化作用越明显,且密度也有所增加;当Ti C添加量为0.5wt%时,获得了致密度高达97%,而晶粒尺寸仅为5μm的细晶粒钨合金。     

CNTs和Ti掺杂对W基合金微观组织结构及力学性能的影响

采用高能球磨与热压烧结工艺,在1500℃、25 MPa压力下制备了CNTs和Ti掺杂的W基合金。利用三点弯曲法和单边缺口梁法(SENB)分别对合金的弯曲强度和断裂韧性进行了测试。使用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析仪对合金的微观组织形貌进行了观察与分析。结果表明:单独掺杂CNTs和Ti都可以改善W合金的烧结性能,制备的W-0.1CNTs和W-5Ti合金的致密度显著提高,但晶粒尺寸较大。而同时掺杂CNTs和Ti不仅可以改善W合金的烧结性能,而且可以明显抑制W晶粒长大;CNTs含量对W合金力学性能有明显的影响,对于W-5Ti-0.1CNTs合金,力学性能最好,其硬度、抗弯曲强度和断裂韧性分别为7.32 GPa、654.3 MPa、10.13 MPa·m1/2;断口微观组织形貌分析表明,单纯加入CNTs或Ti,断裂方式是以沿晶断裂为主,Ti的加入,在W晶粒的三重晶界处形成Ti(W)固溶体;而同时加入CNTs和Ti所制备的W合金,晶粒明显被细化,断裂方式由沿晶断裂转变为沿晶断裂和穿晶解理断裂的混合模式,CNTs和Ti的同时加入对W基材料起到了很好的增强增韧效果。     

铸造Mg-3Zn-3Y-Zr合金的制备及其力学性能

以EZ33A镁合金为基体材料,制备了Mg-3Zn-3Y-Zr合金,研究了稀土元素Y对其显微组织及力学性能的影响.结果表明:由于添加Y和Zr,使铸造Mg-3Zn-3Y-Zr合金的枝晶组织得到细化,等轴趋势明显;由于Y在镁中的溶解度较大,经过固溶时效处理后,使弥散强化相增多,起到强化晶界的作用,从而提高合金的硬度,同时使其室温及高温力学性能均明显提高.     

ZrC对W合金性能与组织结构的影响

采用粉末冶金方法制备W-ZrC合金,研究ZrC对W合金的力学性能和组织结构的影响。显微组织分析表明:ZrC显著提高了合金相对密度和拉伸强度。ZrC均匀分布在W基体中,并与W生成含W、Zr、C和O等多元素的第二相粒子。存在于晶界之间的第二相粒子,有效抑制了合金烧结过程中的晶粒长大,随合金中ZrC含量的增加,合金晶粒尺寸减小。同时,随ZrC的添加,合金断口由沿晶断裂转变为沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂特征。     

添加微量TiC对钨的性能与显微组织的影响

为细化钨晶粒,采用粉末冶金方法通过添加加量Ti C于钨基体中制备W-Ti C合金,研究了微量Ti C的添加对钨性能与显微组织的影响。结果表明:当Ti C的添加量为1%(质量分数),烧结温度为1890℃时,W-Ti C合金具有最佳性能,其拉伸强度可达401 MPa,致密度为97.4%;添加的Ti C粉末以球状二次相粒子形式分布于晶界和晶内,与纯钨相比,Ti C的添加有效地抑制了晶粒长大,对钨基体起到细晶强化与弥散强化作用。     

粉末冶金工艺制备Ir-Zr-W合金及其显微结构研究

采用粉末冶金工艺制备Ir-4Zr-0.3W(at%)合金,并对合金粉末和合金的相组成和显微结构分别进行了研究.发现,即使对合金粉末高能球磨24 h,也无法生成Ir3Zr相,不发生机械合金化现象.但是,当合金粉末经1300℃煅烧后,完全转变为Ir3Zr相.采用粉末冶金工艺制备的铱合金晶粒尺寸细小,约4～5 μm,并且在铱合金中原位生成Ir3Zr相颗粒.     

微合金化铝铁合金的强化机理

微合金化铝铁合金中,随着Sc、Zr元素的加入,合金熔体中形成Al-Fe、Al-Sc、Al-Zr、Al-Fe-Sc、Al-Fe-Zr、Al-Fe-Sc-Zr固溶体,起到了固溶强化的作用,合金的强度、硬度提高,塑性、韧性降低。Sc、Zr细化剂在凝固过程中提供优质的异质形核核心,有效地细化铝基体晶粒。并且在一定程度上改变富铁相形态,使之由粗针状逐渐转变成细针状和花朵状,起到细晶强化的作用,进一步改善合金的综合力学性能。     

烧结工艺对铈钨性能的影响

将APT一次还原得到的蓝钨通过固液掺杂加入铈元素,然后通过二次还原获得铈钨粉,通过200 MPa的压力等静压制成型,在中频炉内进行烧结,获得铈钨材料。利用SEM、能谱等分析手段对所制备的铈钨材料进行分析。对烧结温度和烧结保温时间对铈钨各项性能的影响进行研究。结果表明,烧结保温时间的长短对铈钨的密度几乎没有影响。受到晶界间的Ce O2颗粒阻碍,铈钨的硬度和晶粒尺寸在烧结保温时间增加达到4⁵ h之后的变化并不明显。铈钨材料的密度、硬度、晶粒尺寸随着烧结保温温度的增加而增加,超过2 200℃之后,烧结温度对铈钨的密度和硬度影响不大。Ce O2在铈钨内部起的作用是细晶强化和颗粒强化的综合,而非弥散强化。