重载滑动轴承用陶瓷基复合材料

普通烧结碳化硅(SSiC)用于制造泵的滑动轴承已有20多年的历史了,该泵所输送的介质本身就是润滑荆.SSiC的高耐腐蚀、抗磨损性能为其成功应用起到了较大作用.尽管如此,这种材料的脆性失效是一个十分常见的问题,因此这种材料在重载轴承方面的应用受到了限制.相反,在普通陶瓷由于缺乏足够的可靠性而不能使用的情况下,C或SiC纤维增强的SiC基陶瓷复合材料(CMC)具有相当于铸铁的断裂韧性而能够使用.这些CMC复合材料已在空间计划和军事应用中得到了大的发展,还成功地应用于电厂用泵的滑动轴承及管形套泵中.电厂用泵中接近160℃的低粘度水介质本身是润滑荆;在管形套泵中含有耐磨砂粒的水通常当作润滑剂.本工作测试了泵用CMC滑动轴承在可回收的发射器(RLVs)中的低温火箭发动机方面的应用,在这种情况下,机械部件的使用寿命是一个关键问题.水泵中的CMC滑动轴承能够取代目前使用的球形轴承.这种材料的潜在的优点有较高的刚度和阻尼性能、磨损量少、可靠性增加以及没有速度与直径乘积的限制.在返回式系统中空间飞行器的成员救获器(CRV)中的热铰接用滑动轴承已经在接近真实条件下成功地通过了测试.不久将被用于美国航空航天局(NASA)试验用X38型飞行器的飞行试验中.这种轴承在运行时要面对超过1600℃、50毫巴的气压下的干摩擦工作环境.目前只有C纤维增强的CMC基复合材料才有可能在上述环境中服役.     

5383铝合金再结晶全图

本文在研究温度、变形量对5383合金再结晶退火后晶粒大小的影响基础上,绘制了5383再结晶全图。讨论了温度、变形量对再结晶晶粒大小的影响,同时得出了5383铝合金的等温再结晶动力曲线。     

微量Zn对Al-Cu-Mg合金力学性能及晶间腐蚀的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、电导率测试及常温拉伸实验,结合剥落腐蚀测试、晶间腐蚀测试和电化学测试研究了微量Zn对Al-Cu-Mg合金组织与性能的影响.试验结果表明,微量Zn的添加明显提高了合金T3态(预拉伸+自然时效)的塑性.随着Zn含量的增加,T3态合金点蚀电位提高,S相、阴极相和铝基体...     

热压烧结温度对两种金属陶瓷组织性能的影响

金属陶瓷材料具有高硬度、高热稳定性和高耐磨性,提高金属陶瓷材料断裂强度和断裂韧性具有重要应用意义。本文采用粉末冶金热压烧结方法制备了Al2O3+Ti(C,N)和Al2O3+WC两种金属陶瓷材料。通过单边切口梁(SENB)法和三点弯曲等力学性能测试方法探讨了热压温度对两种金属陶瓷材料的力学性能的影响,利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)分析了物相组成和断口显微结构。实验结果表明:Al2O3+Ti(C,N)金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能升高。而Al2O3+WC金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能下降,在1400℃、10MPa烧结保温15min下力学性能较好。Al2O3+WC金属陶瓷900℃热压缩断裂强度比1000℃热压缩断裂强度高。     

5A01铝合金高温压缩流变行为

采用Gleeble-1500热模拟机高温压缩试验,研究5A01铝合金在应变速牢为0.01～1s-1、变形温度为350～450℃条件下的流变行为,并利用光学显微镜分析合金在不同压缩条件下的组织形貌特征.结果表明:应变速率和变形温度的变化强烈影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大.采用双曲正弦形式ARRHENIUS的关系来描述5A01铝合金高温压缩变形时的流变应力行为,获得的材料常数A、α、n和Q分别为0.068 31 s-1、0.009 4 MPa-1、2.708 9和161.14 kJ/mol:在应变速率为0.01 s-1及变形温度低于400℃条件下变形时,5A01铝合金组织为纤维组织,而当变形温度升高到450℃时,再结晶程度很高,出现大量等轴晶.     

7050/Gr复合材料的制备及性能研究

采用热压和粉末包套挤压方法制备7050和7050/Gr材料,测试力学性能和内耗性能,利用金相显微镜和透射电镜观察材料组织。结果表明:通过热压制备的7050/Gr复合材料力学性能很低;粉末包套挤压制备的7050/Gr复合材料随Gr含量提高,7050/Gr的强度、弹性模量下降,伸长率也降低;热处理后复合材料的强度大幅度提高,T6态时强度最高,7050/4Gr、7050/5Gr的抗拉强度和伸长率分别为535 MPa、9.5%和526 MPa、3.5%;内耗测试结果表明,7050/5Gr复合材料的内耗比7050合金的内耗高,它们的内耗值均随测试频率降低和测试温度升高而增加,7050/5Gr复合材料的内耗属动滞后型的复相型阻尼合金的内耗机制。     

6066铝合金弹体破片形成机理

以挤压及热处理 (T6态 )工艺制备 6 0 6 6铝合金圆管型模拟炸弹 ,进行了力学性能测试、砂坑中爆破试验及扫描电镜断口形貌观察。研究结果表明 :随着应变速率的提高 ,6 0 6 6铝合金强度升高 ,塑性下降 ,断口从韧性向脆性转变。爆破破片断口形貌由拉伸断裂、剪切断裂及其过渡区组成 ,但以拉伸断裂为主。6 0 6 6铝合金作为弹体材料密度小、装药量大、爆轰力大 ,故而破片率及破片初速大 ,杀伤力大。通过破片的断裂特征 ,分析了与材料动态断裂行为相关的形貌特征 ,研究了该弹体材料的膨胀断裂行为     

SiC增强颗粒含量对6066铝合金组织及力学性能的影响

利用制粉→混料→罐装、真空抽气→热挤压工艺制备6066Al/SiCp复合材料，利用扫描电镜、接伸试验等，研究了6066铝合金及2-3μm增强SiC颗粒含量（体积分数，下同）分别为5%，7%，9%，12%时复合材料组织特征及力学性能，结果表明，细小的5%-7%的SiC颗粒加入6066铝合金中大大提高该合金综合力学性能，当SiC含量超过9%后，SiC颗粒易聚集成团，强度无明显提高，伸长率下降。     

热处理制度对Ti49.2Ni50.8合金内耗性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和倒置低频扭摆仪研究了不同热处理状态Ti-50.8%Ni(摩尔分数)合金的低频阻尼性能.结果表明:固溶处理试样只存在马氏体相变内耗峰,而时效处理试样中既有马氏体相变内耗峰,也发现有R相变内耗峰,相变内耗峰均对应弹性模量极小值,相变内耗峰与频率成反比;在时效处理试样中,马氏体相和R相的阻尼性能高于母相(B2);时效处理对马氏体相变有抑制作用;在400℃时效的TiNi合金中,于200K左右处发现内耗峰,随着频率的增加,低温内耗峰向高温方向运动,此内耗峰与时效析出的Ti3Ni4粒子钉扎位错有关,用钉扎位错脱钉的G-L模型解释了低温内耗峰,此内耗峰的脱钉既包括机械脱钉,也包括热激活脱钉.     

A356.2合金铸锭内硅元素偏析控制的研究

通过对A356.2合金中影响硅元素偏析因素如硅块粒度、电磁搅拌方式、熔炼温度、时间等因素影响的研究，得出减少A356．2合金中硅元素偏析的合理工艺条件。