纳米硬质合金的弹性模量（英文）

本文的研究目的是获得纳米晶WC-Co硬质合金的弹性模量,并分析其弹性模量不同于常规微米硬质合金的原因。采用放电等离子烧结(SPS)方法制备纳米晶硬质合金,分别采用SPS烧结和低压烧结(sinter-HIP)制备常规微米晶硬质合金。烧结试样的显微组织和WC晶粒尺寸采用X射线衍射技术、扫描电镜、透射电镜及旋进电子衍射技术进行表征。弹性模量采用纳米压痕技术中的连续刚度法进行测量,并取其稳定区域的平均值得到。结果表明,与SPS制备的微米级硬质合金相比,纳米晶WC-Co硬质合金的弹性模量较小,可能与界面含量增多和放电等离子烧结过程的快速加热和冷却造成合金钴相中hcp-Co含量增多有关。     

冲击煤样单轴压缩的声发射特征研究

为了研究冲击煤样破坏的前兆特征,利用煤岩声发射实验系统对冲击煤样进行了单轴压缩声发射实验,研究了煤样的破坏过程及声发射特征规律.结果表明:声发射活动与载荷及煤样变形破坏具有较好的相关性;冲击煤样的声发射通常在载荷达到最大,试样完全失稳破坏时才会密集出现,表现出产生明显的“群震”特征,峰后基本上无信号产生.分析发现,在临...     

负热膨胀反钙钛矿锰氮化合物的研究综述

反钙钛矿结构锰氮化合物是近年发展起来的一类具有各向同性、负热膨胀系数及负热膨胀温度区间可调、金属性能及力学性能优良的新型负热膨胀材料,展现出重要的应用潜力.本文从负热膨胀材料的发展历史、化合物体系、制备方法、负热膨胀性能影响因素及微观机理等方面,阐述了反钙钛矿结构锰氮化合物负热膨胀材料的研究现状及最新发展动态,并对其发展前景进行了分析和展望.     

煤岩破坏表面电位特征规律研究

研究了煤岩在单轴压缩、拉伸、三点弯曲等不同破坏方式下的表面电位特征和规律,初步探讨了煤岩破坏表面电位机理.结果表明,煤岩在受载破坏时能够产生表面电位,并且表面电位与载荷具有较好的一致性,二者之间的相关系数在0.6～0.9以上,可达到高度相关;表面电位信号一般随载荷的增加而增强,随载荷的降低而减弱.试样上不同电极处测得的表面电位信号强度是不完全相同的,是随载荷及煤样的破坏状态的变化而变化的.根据表面电位与栽荷之间的相关关系,可以用表面电位信号来反映煤岩受栽破坏的状态.     

Sm-Co二元合金非晶块体材料的制备与表征

稀土-过渡金属二元系合金稳定的非晶块体材料的制备一直是非晶材料研究领域的挑战性难题。本研究组以Sm-Co二元合金体系为例,探索出了一条制备稀土-过渡金属二元合金非晶块体材料的创新途径。采用真空感应熔炼制备Sm-Co合金铸锭、高能球磨制取合金非晶态粉末、高压放电等离子烧结致密化的工艺路线,制备获得了稳定的Sm-Co二元合金非晶块体。对块体材料进行XRD、DSC、TEM等表征和分析,研究了二元非晶合金块体的结构和制备工艺的关系。     

复合添加晶粒长大抑制剂对WC-Co复合粉烧结硬质合金的影响

在超细WC-Co复合粉中复合添加不同含量的晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2,利用X射线衍射仪分析粉末及硬质合金的物相组成,通过扫描电镜和透射电镜观察硬质合金的形貌,研究不同含量的晶粒长大抑制剂对硬质合金的显微组织和力学性能影响规律。结果表明:随着晶粒长大抑制剂的增加,晶粒异常长大现象消失,晶粒细小均匀;同时发现在WC-Co复合粉中VC的增加可以快速提高硬质合金的硬度,而适量的Cr3C2可以有效提高硬质合金的横向断裂强度。     

氧化-还原碳化法回收再生高性能硬质合金的研究

以废旧WC-Co硬质合金为原料,采用氧化和原位还原碳化的短流程方法合成再生WC-Co复合粉末,随后对再生复合粉低压烧结得到再生硬质合金。利用XRD、SEM和TEM等对再生复合粉和再生硬质合金的物相和显微组织形貌进行观察和分析,系统研究了原料粉末中配碳量对再生复合粉和再生合金的物相组成和力学性能的影响。配碳量为16.60%时制备的再生WC-16%Co(质量分数,下同)硬质合金的断裂韧性为24.80 MPa·m1/2、横向断裂强度达到3860MPa,并且分析了再生硬质合金的显微组织与性能之间的关系。     

高性能再生硬质合金的短流程回收制备

以WC-16%Co(质量分数)废旧硬质合金块体为原料,采用氧化-原位还原碳化的方法对其进行回收制备再生WC-16%Co复合粉,并对再生复合粉进行低压烧结制备再生硬质合金块体材料.通过热力学计算确定氧化物粉末和炭黑发生原位还原碳化反应的温度范围,采用实验方法系统研究了原料粉末中配C量对再生复合粉和再生硬质合金的物相组成、力学性能等的影响,并对再生合金的显微组织与性能的关系进行了分析.结果表明:随着原料粉中配C量的增加,再生复合粉中的Co6W6C相逐渐减少,总C和游离C含量增加;当配C量为16.60%时,可制备出化学成分符合原生WC-16%Co复合粉要求的再生复合粉,经低压烧结可得到物相纯净,断裂韧性达到23.05 MPa·m1/2,横向断裂强度达到4020 MPa的高性能再生硬质合金;再生硬质合金的Co相分布是否均匀,对再生硬质合金的综合性能优良与否起到至关重要的作用.     

基于计算机模拟的正常晶粒长大的三维特征和二维截面表征

用适当的三维ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ技术模拟了较完整的单相材料正常晶粒长大过程，获得了晶粒长大动力学和拓扑学的全面信息，对正常晶粒长大的三维特征和相应的二维截面有征进行对应分析表明：二维截面上测定的时间指数，具有三维系统一致随时间向稳态晶粒长的大理论值（ｎ＝０．５）趋近的特征，由二维截面单位面积上的晶粒人与时间的定量关系可以推断三维系统晶粒长大是否达到准确稳态，二维截面上的晶粒尺寸分布不能代表真实的三     

WC–Co硬质合金摩擦磨损行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了WC–Co硬质合金在不同条件下的摩擦过程,分析了晶粒尺寸、摩擦载荷和滑动速率等因素对硬质合金摩擦磨损行为的影响,从原子尺度揭示了硬质合金发生摩擦磨损的微观机制。结果表明,随晶粒尺寸增大,相比于晶粒转动,Co相和WC中的位错滑移逐渐在摩擦引起的塑性变形机制中起主导作用。摩擦载荷增大会导致易变形的Co粘结相被挤出表面而首先去除,通过减小晶粒尺寸可以抑制Co相的挤出–磨损机制,进而提高硬质合金的抗滑动磨损性能。滑动速率升高会降低磨损速率,主要原因是在高速滑动过程中,亚表层各相中位错的形核扩展缺乏持续的驱动应力,位错密度较低,WC不易发生断裂,Co相被挤出表面造成的磨损程度明显减轻。