ZrC增强细晶钨的高温性能和高热负荷冲击损伤行为

采用常压氢气烧结法制备了W-ZrC材料,分析了添加ZrC对材料室温和高温力学性能与组织的影响,并对高热负荷冲击下的损伤行为进行了研究。结果表明,添加ZrC有利于钨材料的致密化和晶粒细化,提高了烧结态钨材料的强韧性:其中W-3%ZrC(质量分数,下同)的相对密度和室温抗拉强度分别达到99.7%和472 MPa,400℃至1000℃的抗拉强度仍保持在420MPa左右,应变由室温的3.4%增加至1000℃时的11%。高热负荷冲击试验表明,高强度能提高材料抗高热负荷冲击能力,W-3%ZrC在200 MW/m~2 (5 ms)以下的高热负荷冲击表面基本无裂纹,在300～400 MW/m~2时出现的主裂纹网格间距明显较W-0.7%ZrC小。随高热负荷冲击能量增加,裂纹大致沿纵向向基体内部逐渐扩展。裂纹扩展遇到第二相粒子时,部分穿过第二相粒子,部分终止于第二相粒子。裂纹穿过第二相粒子时,裂纹与第二相粒子发生了交互作用,裂纹扩展方向发生改变。     

ZrC增强细晶钨材料的高温性能和高热负荷冲击性能研究

采用常压氢气烧结制备了W-ZrC材料,研究了添加ZrC对材料室温和高温力学性能与组织的影响,并对高热负荷冲击下的损伤行为进行了研究。结果表明,添加ZrC有利于钨材料的致密化和晶粒细化,提高了烧结态钨材料的强韧性：其中W-3wt%ZrC相对密度和室温拉伸强度分别达到99.7%和472MPa,400℃至1000℃的拉伸强度在420MPa左右,应变由室温的3.4%增加至1000℃时的11%。高热负荷冲击结果表明高强度能提高材料抗高热负荷冲击能力,W-3wt%ZrC材料在200 MW/m2 (5 ms)以下的高热负荷冲击表面基本无裂纹,在300-400MW/m2时出现的主裂纹网格间距明显较W-0.7wt%ZrC小。随高热负荷冲击能量增加,裂纹大致沿纵向向基体内部逐渐扩展。裂纹扩展遇到第二相粒子时,部分穿过第二相粒子,部分终止于第二相粒子。裂纹穿过第二相粒子时,裂纹与第二相粒子发生了交互作用,裂纹扩展方向发生改变。     

Mn含量对Cu-Mn合金结构与性能的影响

基于Cu-Mn中间层可改善Cu与CuCrZr合金的连接性能,采用高能球磨法制备Cu-Mn合金粉末,研究烧结温度为650~850℃、Mn含量(质量分数)为10%~50%的Cu-Mn合金的烧结性能。结果表明:随Mn含量增加,Cu-Mn合金的相对密度和抗拉强度先增大后减小,但Mn含量过高时生成较多的Mn O,导致合金性能下降;随烧结温度升高,合金的相对密度和抗拉强度增大。850℃下烧结的67Cu-33Mn合金孔隙较小、组织均匀,其相对密度和抗拉强度均达到最大值,分别为91.62%和610.91 MPa,表明67Cu-33Mn合金具有最佳的烧结活性,宜作为Cu与CuCrZr合金连接的中间层。     

微量Y增强细晶W烧结行为和组织性能的研究

以“溶胶喷雾干燥-纳米原位复合”合成的超细/纳米W-0.3%Y复合粉末为原料,通过普通模压-预烧和在1800~1950℃下烧结制备细晶钨合金。检测了合金显微硬度和拉伸强度,并利用扫描电镜SEM和X射线能量色散谱(EDX)观察了断口形貌及显微组织,研究其烧结行为及断裂行为变化。结果表明：微量稀土Y以Y₂O₃二次相粒子的形式均匀弥散分布于W晶粒的晶内和晶界处,能有效抑制W晶粒的长大,显著细化晶粒,提高其力学性能。微量稀土Y的添加改变了W合金的断裂形式,由纯W的沿晶断裂转变为主要沿晶、部分穿晶的断裂方式。