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。     

溶胶-喷雾干燥超细/纳米晶W-20Cu复合粉末的烧结行为

采用喷雾干燥-氢气还原法制备超细/纳米晶W-20Cu(质量分数,%)复合粉末,粉末压坯直接从室温推入高温区烧结不同时间后直接取出水淬,研究其烧结致密化和显微组织的变化。结果表明,超细/纳米晶W-20Cu粉末在1000～1200℃烧结时发生迅速致密化。粉末压坯在1200℃烧结60min,其材料致密度已达到96.4%。1420℃烧结90min时致密度达到99%以上。1100～1420℃烧结时其烧结致密化活化能不断减小,从1100℃时的276.3kJ/mol减小到1420℃时的29.1kJ/mol。当温度低于1200℃时,W晶粒长大不明显,当温度超过1300℃时,W晶粒开始有明显长大。随温度的升高W晶粒发生显著球形化,1420℃烧结时发现其晶粒长大符合G3=kt的Ostwald机制,此时晶粒长大动力学系数K仅为0.024μm3/min。     

仲钨酸铵直接还原钨粉的制备工艺研究

探讨了以仲钨酸铵为原料,在氢气中直接还原制备钨粉,研究了还原温度和时间等参数对钨粉粒度和形貌的影响,分析了由该工艺所制备的钨粉其形貌特征对钨粉成形性能的影响。     

微量TiC对Mo-Ti-Zr-TiC合金性能与显微组织的影响

采用粉末冶金方法制备Mo-Ti-Zr-TiC合金,研究微量TiC的添加对Mo-Ti-Zr-TiC合金的拉伸性能和显微组织的影响。结果表明,在Mo-Ti-Zr合金中添加微量TiC(0.1%～0.5%,质量分数)后,合金的相对密度和室温抗拉强度得到了提高,当TiC添加量为0.4%时,合金强度最高,较Mo-Ti-Zr合金提高了28.1%。微量TiC的添加,阻碍了合金烧结过程中的晶粒长大,合金晶粒尺寸随TiC添加量的增加而降低。添加的细小TiC粒子在高温烧结过程中或与坯体中的微量氧发生反应形成了由Mo、Ti、C及O4种元素组成的(Mo,Ti)xOyCz细小复合第二相粒子,或发生团聚结成大颗粒,对合金起到净化晶界氧和弥散强化的作用,因而合金的性能相比Mo-Ti-Zr合金有了较明显的提高。     

不规则形貌钨粉的形成机理

采用偏钨酸铵(Ammonium Metatungstate,or AMT)为原料直接氢还原制备钨粉。研究了偏钨酸铵在还原过程中的相转变和颗粒形貌的演变过程,解释了不规则形状钨颗粒形成的机理。采用XRD研究了还原过程中粉末的相变化过程,扫描电镜对钨粉的形貌进行了表征。实验结果表明:在还原的过程中,钨经历了WO3→WO2.90→WO2→W的相转变过程。由于"局部反应"机理的主导作用,偏钨酸铵在750℃直接氢还原,制备出的钨粉颗粒形状不规则,粉末颗粒存在松散的聚集。当还原温度升高时",挥发-沉积"作用显著,还原的钨粉颗粒形状逐渐规则化。     

喷雾干燥-氢还原制备超细/纳米晶W-10Cu粉末及其烧结行为

采用喷雾干燥-氢还原法制备超细/纳米晶W-10Cu(质量分数,%)复合粉末,并经过压制和烧结制备W-Cu复合材料,系统研究烧结温度和保温时间对该材料性能和组织的影响,以及在1 100～1 300℃温度范围内的烧结激活能。结果表明,W-10Cu还原粉末晶粒度仅为30～60 nm;在1 200℃烧结时开始发生明显的致密化行为;随烧结温度升高相对密度增大,当烧结温度升高到1 300℃时W-10Cu复合材料的相对密度为90%,但当温度达到1 460℃时有所降低。1 420℃保温90 min时材料相对密度高达99.1%,且此时晶粒度仅为1.8μm。W晶粒尺寸为30～60 nm的W-10Cu复合粉末在1 100～1 300℃烧结的平均激活能为129.14 kJ/mol。烧结温度为1 420℃时W-10Cu的电导率随保温时间延长先增大后减小,保温90 min时最大达到19 MS/m,超过国标有关规定。     

Mo-Zr合金烧结致密化行为及组织与性能研究

在含有不同氟离子浓度的硅酸钠电解液体系中,采用恒压微弧氧化技术对AZ31镁合金进行表面处理,通过XRD、SEM、EDS等研究镁合金表面微弧氧化膜层形貌和相结构特征,探讨氟离子对膜层形成的影响规律.研究结果表明:随着氟离子浓度的增加,膜层微孔数量逐渐减少,微孔孔径逐渐变大且分布均匀,但氟离子浓度过高时,膜层缺陷增多,出现微裂纹和局部孔径较大的微孔;微弧氧化膜层主要由MgAl2O4和MgSiO3组成,其含量随着氟离子浓度的变化而变化,当氟离子浓度范围为2～4 g/L时微弧氧化膜中MgAl2O4和MgSiO3的含量最高;动电位极化曲线表明微弧氧化膜的耐腐蚀性能也随之呈先增后减的趋势.     

钼合金表面MoSi2涂层氧化行为和氧化机理的研究

采用包埋渗硅法在钼合金表面制备了MoSi2涂层,研究了涂层的氧化行为和抗氧化机理.结果表明,钼合金基体经历30 min高温氧化后,样品表面鼓泡严重,质量失重率在11%左右;在钼合金基体表面形成MoSi2涂层后,抗氧化能力大幅度提高,经过60min的高温氧化后,样品表面完好,质量增重率为0.58%;在高温氧化过程中,Mo...     

纳米W、Cu固溶行为的研究

采用溶胶-喷雾干燥-热还原法制备了纳米W-Cu复合粉末,用日产3014-2Z型X射线自动衍射仪对W-Cu复合粉末和烧结坯进行物相分析。通过衍射图谱可以观察到经三步还原后的W-Cu复合粉末,存在W相和Cu相,通过精确测量各晶面所对应的衍射角,并采用标准Si校正,得到各种粉末和烧结坯中W相和Cu相的晶格常数,结果表明:这些数值与其分别对应的标准晶格常数0.3165 nm和0.3615 nm相比,出现一定偏差,说明W相和Cu相均存在一定的固溶,在烧结过程中,随着烧结温度的升高,W在Cu中的固溶度逐渐增大。     

热分解碳对注射成形钼合金性能和显微组织的影响

采用粉末注射成形方法制备Mo-Ti-Zr合金,研究热分解碳对钼合金性能和组织的影响.研究结果表明,碳含量少时,合金密度提高,并且碳可形成细小弥散的第二相粒子,使得合金性能得到强化;碳含量较高时,容易与钼基体及添加元素反应形成脆性的第二相颗粒,这些第二相颗粒在拉应力作用下发生断裂,加上注射试样本身存在较多的孔洞,容易成为...