烧结温度对Ti2SnC导电陶瓷摩擦磨损性能的影响

采用Ti粉、Sn粉和C粉为反应物原料,通过机械合金化和放电等离子(SPS)烧结进行Ti2SnC导电陶瓷的制备,探讨烧结温度对机械合金化产物和烧结块体的相组成及微观形貌的影响,同时对烧结块体的硬度、摩擦磨损性能进行分析。研究表明:温度为600~1 000℃,块体的硬度和摩擦因数随着烧结温度的提升而逐渐降低;温度为1 000℃;块体具有较低的硬度和较小的摩擦因数;温度超过1000℃,高温导致部分Ti2SnC开始分解,块体的硬度开始增加,摩擦磨损性能下降。     

YG20C硬质合金的SPS烧结工艺研究

采用正交试验优化YG20C硬质合金的SPS烧结工艺,研究烧结温度、烧结时间和烧结压力对材料性能的影响,并制备硬质合金。结果表明:YG20C硬质合金粉末经1 070℃×15 min×60 MPa最佳工艺烧结后,WC晶粒细小均匀地分布在Co基体上,致密度达到99.4%,硬度达到89.2HRA,比传统真空烧结提高2~3HRA。     

美国海军研制用于装甲车辆的高强韧陶瓷

美国海军研究实验室研究人员已经研制出制备用于军用车辆窗口尖晶石的新方法。研究表明,透明陶瓷的强度显著提高。纳米晶尖晶石比目前装甲车辆所用的尖晶石硬度提高50%,可以对人员提供更高的防护。用高压烧结(EHPS)工艺,研究人员可以降低平均晶粒尺寸到28 nm,并且密度、断裂韧性没有下降。这种工艺所用的最大压力为6 GPa,消除了纳米颗粒的团聚,并使它们相     

BST-BZN复相陶瓷的烧结行为和介电性能

用草酸盐共沉淀工艺制备高反应活性Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)粉体,添加10%(质量分数)的Bi2O3·ZnNb2O6(BZN)为烧结助剂,采用传统陶瓷制备工艺制备BST-BZN复相陶瓷。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别研究BST-BZN的微观形貌和晶相组成,并测试BST-BZN复相陶瓷的介电性能参数。结果表明,添加BZN使BST的烧结温度由1350℃降低到1050℃,BST晶粒粒径约为1μm,烧结过程BZN与BST发生固溶反应,BST的XRD衍射峰向低角度偏移。BST-BZN具有良好的介电常数温度稳定性,但是由于少量Bi3+对Ba2+/Sr2+的取代、晶粒的细化、晶界相比例增多等原因导致BST-BZN可调率降低,1kV/mm的偏场作用下其可调率只有0.15%。     

等离子熔铸法制备原位TiCp/Ti复合材料的金相组织

在等离子熔铸装置上,采用熔炼过程中添加 C 粉的方法原位反应生成 TiC 增强相,制备 TiCp/Ti 复合材料。利用金相显微镜对复合材料的基体组织和增强相进行观察,测量基体晶粒和增强相的尺寸,分析增强体形状和分布规律。结果表明,等离子熔铸技术制备的 TiCp/Ti 复合材料中增强相颗粒尺寸小、分布均匀。复合材料的基体在大晶粒内部形成了针状仅的显微结构,组织细化。C 粉在加入过程中被等离子弧破碎细化。     

RDX晶体特性的设计控制与表征

为研究炸药晶体微结构与宏观性能的关系,我们深入开展了RDX晶体特性研究.首先,采用具有一定统计意义的宏观特征物理量表征了RDX晶体的微结构信息,包括内部组份的非均一性,不同的相含量及分布,内部缺陷及杂质包藏物,晶粒度大小、晶面的取向分布,晶粒的表面及形貌,以及晶粒的尺寸大小分布等,提出了RDX晶体特性的内涵,研究认为RDX的晶体特性包括晶体颗粒特性和晶体内部特性,晶体颗粒特性能反映晶体颗粒之间和晶体表面的信息,如晶体形状、晶体表面的光滑程度、颗粒的大小及分布等;炸药晶体内部特性能反映晶体的内部信息,如晶体内的包藏物和晶格缺陷等.     

TNT熔铸炸药内部结晶组织的数值模拟

为了探究熔铸炸药内部的微观结晶组织形貌,提高炸药柱的成型质量,采用ProCAST铸造模拟软件中的CA?FE模块对TNT熔铸炸药内部结晶组织进行了数值模拟。利用CA?FE模块中的元胞自动机,预测了不同工艺条件与TNT形核参数下药柱内部晶粒的形貌和尺寸,并通过调整熔体的形核过冷度、浇注温度和冷却速度,得出了晶粒细化工艺改进措施。结果表明:随着熔体的体形核过冷度的减小,药柱内的等轴晶区逐渐增大,晶粒平均尺寸由715.5μm减小到458.5μm;随着熔体的面形核过冷度减小,药柱内部晶粒形貌没有明显变化,平均尺寸由715.5μm增加到719.2μm;随着熔体浇注温度的降低,药柱内部等轴晶区逐渐增大,晶粒平均尺寸由1114.5μm减小到729.2μm;随着冷却速度的降低,药柱内部中心等轴晶区逐渐扩大,外层等轴晶区逐渐消失,晶粒平均尺寸由719.4μm增大到1149.1μm。工艺改进后,药柱内全部由细密等轴晶组成,晶粒平均尺寸为516.9μm,尺寸分布较为集中,药柱内部微观质量有较大改善。     

18Mn-18Cr-0.5N奥氏体钢静态再结晶行为研究

用热扭转试验及定量金相研究了18Mn-18Cr-0.5N奥氏体钢静态再结晶行为。静态再结晶激活能为298kJ/mol,给出了热交形后完成50％静态再结晶的时间t_(0.5)和再结晶晶粒尺寸d_(rcx)与Zenor-Hollomon参数Z、退火温度T及预应变量ε的关系式。     

Ti3AlC2/Al复合材料的制备及性能

采用Ti、Al和C元素粉末为反应原料,通过机械合金化(MA)和热处理法制备出高纯度三元碳化物Ti3Al C2陶瓷粉体。将Ti3Al C2作为增强相添加到金属Al中,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备出Ti3Al C2/Al复合材料,研究烧结温度对复合材料的相对密度、硬度和摩擦因数的影响。结果表明:随烧结温度的增加,复合材料的相对密度和硬度也随之增加,当烧结温度为550℃,复合材料的相对密度和硬度分别为97%和180HV;复合材料的摩擦因数随烧结温度升高而逐渐变小,当烧结温度为500℃,摩擦因数达到最低值,约为0.186 9,烧结温度继续升高,摩擦因数反而变大。     

Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)块体非晶合金晶化初期纳米晶粒生长

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法制备Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金,通过高分辨电子显微镜研究过冷液相区和晶化初期晶核的形成、纳米晶粒长大。结果表明,Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金晶化初期,利用高分辨像能观察到晶格点阵特征条纹。很难区分过冷液相区内微小区域的结构特征,借助高分辨像的傅里叶变换技术很容易地辨别出晶化前与相分离有关的结构变化。纳米晶粒以聚合型和单独晶核两种方式生长。     

AZ31B镁合金FSW接头与MIG接头性能对比研究

采用FSW和MIG焊接方法对AZ31B变形镁合金进行焊接试验。结果表明:FSW接头的焊核区受摩擦热、机械搅拌和热塑流动的综合作用,形成粒度细小、晶界明显的等轴再结晶晶粒,平均直径约为5μm;MIG接头的焊缝区在电弧的高温热作用和急速冷却作用下,形成晶界明显的等轴晶,平均尺寸约为20μm;FSW焊接接头力学特性优于MIG,平均抗拉强度达到249.8 MPa,为母材抗拉强度的96.1%,平均伸长率为11.6%;两种接头的断裂面与拉伸方向的夹角约为45°,FSW接头断裂位置在热影响区,断面上有尺寸相差很大的韧窝,而MIG多出现在焊缝区,断面上有韧窝和撕裂棱。     

焊接热输入量对铝/钢搅拌摩擦点焊性能影响

为进一步促进汽车轻量化的生产,改善铝钢异种材料的焊接性能,对基于不同焊接热输入量的铝/钢搅拌摩擦点焊进行显微组织分析以及力学性能测试。结果表明:通过调整搅拌摩擦点焊的主轴转速和焊接深度,增加焊接过程中焊接热输入量,有利于提高焊接接头的硬度值;拉伸断口的微观形貌呈河流状花样的解理台阶,搅拌摩擦点焊接头断裂处易发生脆性断裂;焊接接头的Hook区存在FeAl3金属间化合物。     

SPS烧结M42粉末高速钢的烧结工艺研究

采用放电等离子烧结技术制备M42粉末高速钢,研究不同烧结工艺对M42粉末高速钢性能的影响。结果表明:M42粉末高速钢经970℃×10 min×70 MPa SPS烧结后,其显微组织细小均匀、无碳化物偏析,致密度达到96.53%;经1 180℃×5 min+550℃×1 h热处理后的硬度达到67.36HRC,与普通M42高速钢相比提高1~2HRC。     

ZrC２对 ZrB2-SiC复合材料中ZrB2生长机制的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术成功制备了ZrB2-S1C超高温陶瓷复合材料，研究了颗粒间放电生成的2r02对复合材料中ZrB2生长机制的影响。结果表明，在ZrB2-S1C体系中，ZrB2(1010)面会优先与Zr02 (101)面结合，ZrB2 (1010)面的正常生长受到抑制，(0001)面则成为ZrB2优先生长面。基于此研究结果，可以为ZrB2-SiC复合材料微结构设计和材料性能的改进提供依据。     

氢氚对不锈钢力学性能的影响

研究了经高压气相充氢氚并经5a存放后的3种奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti, HR-1, HR- 2力学性能和断裂特征.经这种处理后,1Cr18Ni9Ti, HR-1, HR-2的断面收缩率分别下降36% , 12%, 13%.不锈钢1Cr18Ni9Ti呈现明显脆断特征, HR-1和HR-2的断裂方式表现为具有较多韧窝的韧致断裂.经计算,氦的浓度相对于氚的浓度要低.本实验中,室温下拉伸时,氢氚对材料力学性能的影响主要来自氢氚和衰变产生氦的综合作用.     

Y-La-Si_3N_4陶瓷的微波烧结

以Ｙ２Ｏ３和Ｌａ２Ｏ３为添加剂，利用微波烧结成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４陶瓷。在最佳工艺条件下，其抗弯强度和断裂韧度分别为６８０～７２０ＭＰａ和６．８～７．８ＭＰａ·ｍ１／２。研究了烧结工艺对致密化过程和力学性能的影响。实验结果表明，微波烧结能够大大降低烧结温度，促进致密化和α→β相变。为了仰制Ｓｉ３Ｎ４分解，必须采用高Ｎ２压力（＞０．５ＭＰａ）。微波烧结Ｓｉ３Ｎ４的显微结构均匀，晶粒细小     

低碳钢中添加ZrO2粒子获得超细晶粒的研究

通过模拟超塑性预处理细化晶粒原理 ,在低碳钢中加入一定粒径和一定体积分数的ZrO2 粒子以起形变区核心和再结晶核心作用 ,研究了变形量不同的轧制工艺对试验钢组织和力学性能的影响。研究结果表明 :试验钢加入平均粒径为 0 .5 μm、体积分数为 0 .2 %的ZrO2 粒子及轧后水冷条件下 ,变形量为 76 %时 ,晶粒尺寸细化到 7.8μm ,试验钢的综合力学性能得到明显提高。     

含氮铁锰合金阻尼性能和力学性能的研究

采用内耗检测技术研究了氮对Fe-14.1Mn和Fe-16.5Mn合金的阻尼性能的影响,也研究了氮对Fe-Mn系合金的相组成和力学性能的影响。研究结果表明:Fe-14.1Mn比Fe-16.5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中分别加入质量分数为0.2%的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,同时Fe-16.5Mn合金的bσ从465 MPa增加到695 MPa,η从3.7%增加到12.6%,而Fe-14.1Mn合金的bσ从470 MPa增加到690 MPa,η从5.4%降到4.0%。     

添加Cu和T6下Mg2Si/Al复合材料的组织与性能

采用铸造法制备原位自生亚共晶Al-10Mg₂Si复合材料,研究Cu和T6热处理对该复合材料组织与力学性能的影响。结果表明:适量Cu的添加能显著减小共晶Mg₂Si相晶粒尺寸,使其晶体结构由粗大的长条状和汉字状转变为细小的条状和纤维状;同时使针状的β-Al₅Fe Si相转变为细小的不规则富Cu颗粒。经T6热处理后,质量分数为1.5%的Cu复合材料中的共晶Mg₂Si相完全球化。质量分数为1.5%的Cu添加同时提高了材料铸态下的抗拉强度(R_m)、屈服强度(R_p0.2)和伸长率(A),达317、169 MPa和2.3%,比未添加Cu提高了42.2%、24.3%和53.3%;经T6热处理的R_m和R_p0.2值分别增至332、181 MPa,而A值保持不变。同时,材料由脆性断裂完全转变为韧性断裂。     

应变速率和锰对FeAl合金室温延性的影响

对经过轧制热加工的金属间化合物Ｆｅ－３６．５ａｔ％Ａｌ及其加入Ｍｎ元素的合金进行室温下的拉伸试验。结果表明，未加和加入Ｍｎ的ＦｅＡｌ合金，在一定的应变速率范围内，表现出对应变的敏感性，加Ｍｎ合金具有较高的延伸率和强度，但应变速率的变化以及Ｍｎ的加入并未改变ＦｅＡｌ合金的断裂模式，均为沿晶和穿晶解理断裂的混合模式。