铸造WC/Ni基合金复合材料二体磨料磨损性能的研究

用真空热压液相烧结技术制备铸造WC／Ni基合金复合材料。研究了铸造WC的颗粒尺寸及体积分数对复合材料的二体磨料磨损性能的影响，并将它与高铬铸铁(Cr28)相比较。结果表明：随着铸造碳化钨颗粒尺寸和体积分数的增大，复合材料的耐磨性提高，且远高于高铬铸铁。     

燃烧合成ZrC-ZrB_2陶瓷颗粒增强ZrCo_3B_2基复合材料

以Co、Zr和B4C粉末为原材料,通过燃烧合成技术制备了Zr C-ZrB2/Zr Co3B2复合材料。采用DSC、XRD和SEM探索了Co含量对Co-Zr-B4C体系反应行为和产物的影响,并分析了该体系相转变路径。结果表明,随Co含量的增加,燃烧温度和产物的颗粒尺寸逐渐降低。Co-Zr-B4C体系的相转变路径为:Co+Zr+B4C→Co+Zr+B4C+Co Zr→Co+Zr+B4C+Co Zr+Co Zr2+Co B+Co13B7+Zr C+ZrB2→Zr+Co Zr+Co Zr2+Co B+Zr C+ZrB2+Zr Co3B2→Zr C+ZrB2+Zr Co3B2。     

低碳20Mn2SiVB钢贝氏体相变及其TRIP效应

用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪对20Mn2SiVB钢在贝氏体区不同温度等温不同时间所获得的组织和形态进行了研究。试验表明,20Mn2SiVB钢在贝氏体等温转变时,首先在奥氏体晶界析出贝氏体铁素体,随着等温时间的延长,铁素体板条增多,分割奥氏体晶粒,形成贝氏体铁素体和其板条间的富碳奥氏体岛;在920 ℃奥氏体化,420 ℃贝氏体区等温不同时间后空冷所获得组织为：无碳化物贝氏体、粒状贝氏体、残留奥氏体和马氏体,各相的体积分数随着保温时间的不同有所变化。在920 ℃奥氏体化420 ℃等温5 min后,试样可获得较好的综合性能,具有一定的TRIP效应,其R_m≈ 1090 MPa;A。≈ 15.4%     

自蔓延高温原位合成ZrC/Cu复合材料

采用自蔓延高温合成工艺,原位合成了ZrC/Cu复合材料.利用DTA、XRD、FE-SEM等手段,研究了自蔓延高温合成ZrC/Cu复合材料的反应行为.实验结果表明,随着Cu含量的增加,Cu-Zr-C体系的燃烧温度逐渐降低,且合成产物中ZrC颗粒尺寸亦随之减小,其形貌从不含Cu时的无规则的大块状转变为含30%(质量分数)Cu时的纳米级的小球状.ZrC/Cu复合材料中只有ZrC颗粒和Cu两相存在,并无Cu-Zr中间相形成.DTA热分析的结果显示反应起始于912℃时生成的Cu10Zr7中间亚稳相,然后在987℃生成CuZr2中间相,当温度达到1022℃,将会生成部分的ZrC,继续加热到1098℃,Cu开始熔化,最后温度为1232℃时,Zr与C发生剧烈反应从而合成大量的ZrC.     

反应合成ZrAl3金属间化合物及其形核行为

采用自蔓延高温合成反应,应用Zr和Al粉末制备了ZrAl3金属间化合物,并利用XRD、DTA 和 SEM 等分析手段,研究了SHS合成ZrAl3相的反应行为.结果表明,自蔓延合成ZrAl3的反应起始于Al与Zr的固-固反应,然后扩展列液-固反应,最后完成于后烧阶段.ZrAl3颗粒呈现不规则的石块状,且其表面布满许多树枝状的凹纹.在Zr-AI体系中,当Zr/Al is≤1(原子比)时,ZrAl3是唯一形成的相,其形成与所设计初始粉末的成分无关,并详细讨论了ZrAl3相的形核形为.     

焊后热处理消除管道环缝焊接残余应力的有限元模拟

以ABAQUS模拟软件为基础,创建管道环缝二维轴对称有限元模型,利用完全耦合方式计算了304不锈钢管焊接过程中的温度场和残余应力场,并在焊接完成后的残余应力场的基础上进行了焊后热处理工艺过程的有限元模拟。结果表明:二维轴对称模型能够有效地模拟304不锈钢管焊接热力耦合机制,相较于三维模型单元数目更少,节省大量计算时间;热处理后的残余应力场与热处理前相比,厚度方向残余应力降低,环向和纵向残余应力没有降低,但应力集中位置明显减少,应力分布较为平缓;焊后热处理过程中的塑性应变和高温蠕变是残余应力消除的力学机制,其中塑性应变起主要作用。     

电子束沉积TiAl合金的微观形貌及组织结构稳定性

利用大功率电子束物理气相沉积设备,采用单靶蒸镀方法制备厚度为0.3mm的自由态TiAl合金板,并对制备态样品进行不同温度(650~950℃)的真空退火处理。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析退火处理对相组成及微观组织结构的影响。结果表明:Ti,Al元素饱和蒸气压的差异导致富Ti成分区和富Al成分区沿板材截面呈现交替变化,其组成相为α_2-Ti_3Al,γ-TiAl和τ-TiAl_2;在650~950℃温度区间退火24h后,由于Al向Ti中扩散,呈现明显的界面融混和晶粒粗化,导致有序相含量的降低,其层状结构的退化受到孔洞形成、晶粒长大以及层间吞噬的影响。     

流延成型法制备CBS系玻璃-陶瓷复合材料

以CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉体、Al2O3陶瓷粉体和Li2CO3助熔剂为原料,通过流延成型法制备了CBS/Al2O3玻璃-陶瓷复合材料流延片。结果表明,Li2CO3通过与CBS、Al2O3、B2O3反应生成低熔点的Li4B2O5和LiAlO2液相,降低了CBS/Al2O3复合材料的烧结温度,在850℃烧结时的体积密度为2.63g/cm3;具有良好的介电性能:介电常数为7.24,介电损耗为1.57×10-3;流延片通过与高热导率的Ag共烧,获得优异的热传导性能,当通孔占有率及间距为3.88%和1.00mm时,热导率为15.16 W/(m·K),已经达到AlN/玻璃基板的热传导性能。     

304不锈钢管道环焊缝热力耦合有限元模拟

 为合理控制304不锈钢管道环焊缝焊接残余应力,运用有限元软件ABAQUS建立二维轴对称壳单元模型,模拟管道环形焊缝的焊接过程,获取了304不锈钢管道环焊缝温度场和应力场的分布规律。在焊件上表面提取了特征点的热循环曲线,同时获取了焊接过程中焊接接头径向某一截面特征点同一时刻的温度场分布特征。对管道环形焊缝内外表面残余应力的分布规律研究表明,管道焊缝及靠近焊缝区,内表面的轴向残余应力是拉应力,外表面的轴向残余应力是压应力;内外表面的横向残余应力都是拉应力,而径向残余应力主要是压应力,上表面的余高两侧热影响区受到少许拉应力作用。