放电等离子法制备SiC/Cu复合材料及其性能研究

以Cu、SiC粉末为原料,用放电等离子法制备SiC/Cu复合材料;利用X射线衍射仪分析不同球磨时间的混合粉末物相;用扫描电镜观察粉末的形貌,并进行粒度分析.研究了不同压力下SiC/Cu复合材料的致密度和显微硬度,研究了SiC含量对该复合材料硬度、密度和摩擦磨损性能的影响,并讨论了其磨损机制.结果表明:在50 MPa的烧结压力下,该复合材料的致密度和硬度最优异,SiC含量为10％时,该复合材料的摩擦磨损性能最好,其磨损机制主要是黏着磨损和磨料磨损.     

放电等离子烧结制备YG20C/Cr12MoV双金属复合材料

用M42和YG20C质量比为2∶1的混合粉末,利用放电等离子烧结技术制备了YG20C/Cr12MoV双金属复合材料,并对过渡层与Cr12MoV、YG20C两侧界面的微观组织、元素扩散及显微硬度进行了分析.结果表明,Cr12MoV钢内表面有一层宽度约为60 μm的晶粒异常长大区,其硬度较低,对复合材料的连接性能产生不利影响;SPS烧结过程中,粉末颗粒之间的火花放电使Cr12MoV钢表层产生高温是造成晶粒异常长大、脱碳和贫Cr的主要原因;过渡层与Cr12MoV、YG20C界面过渡区宽度分别约为60 μm和40μm,两界面处元素发生扩散,显微硬度呈梯度增加,连接性能良好.     

YG20C硬质合金的SPS烧结工艺研究

采用正交试验优化YG20C硬质合金的SPS烧结工艺,研究烧结温度、烧结时间和烧结压力对材料性能的影响,并制备硬质合金。结果表明:YG20C硬质合金粉末经1 070℃×15 min×60 MPa最佳工艺烧结后,WC晶粒细小均匀地分布在Co基体上,致密度达到99.4%,硬度达到89.2HRA,比传统真空烧结提高2~3HRA。     

基于动态再结晶动力学方程的镍基高温合金热变形流变应力预测

采用等温热压缩实验,研究了一种典型镍基高温合金在1010-1160oC及0.001-1s-1条件下的高温流变行为。结果表明在合金的高温变形过程中发生了动态回复(DRV)以及动态再结晶(DRX)现象。通过深入分析不同变形条件下合金的高温流变行为,分别建立了合金在加工硬化-动态回复阶段以及动态再结晶阶段的流变应力本构方程。其中,在动态再结晶阶段,流变应力本构方程的建立是基于一种新型的动态再结晶动力学方程,该方程中引入了最大软化速率应变。此外,采用线性拟合的方法,建立了本构方程中材料常数与Zener-Hollomon参数间的函数关系。同时,通过对比分析流变应力的实测值和预测值,并计算两者之间的相关系数(R)和平均相对误差绝对值(AARE),验证了所建立本构方程的准确性,它可以精确预测所研究合金的高温流变应力。     

镍铝青铜合金(NAB)的研究进展

镍铝青铜(NAB)由于具有较好的机械和耐腐蚀性能,在船舶螺旋桨和泵、阀等部件上有着广泛的应用。进一步提高其在复杂海洋工况下的腐蚀疲劳性能是制造高服役性能海洋装备的核心之一。综述了NAB在显微组织、腐蚀行为、热加工以及表面覆层和改性等方面的研究进展,并提出了在实际应用中的问题和进一步研究的主要方向。     

GT35钢结硬质合金放电等离子烧结工艺初探

采用正交试验的方法确定了GT35钢结硬质合金放电等离子烧结(SPS)的最佳工艺,并对试样的组织和性能进行了测试分析,得出不同工艺参数对GT35钢结硬质合金性能的影响,并制备了GT35钢结硬质合金。结果表明,SPS制备GT35钢结硬质合金的最佳工艺为:960℃×5min×70MPa,该工艺条件下得到的GT35钢结硬质合金晶粒细小、组织分布均匀,致密度可达99.53%,硬度达到73.5HRC。与传统的烧结方法相比,SPS显著降低了GT35钢结硬质合金的烧结温度,缩短了烧结时间,烧结后材料的硬度也提高了1～2HRC。     

搅拌摩擦加工工具对镍铝青铜合金显微组织和机械性能的影响

目的掌握搅拌摩擦加工镍铝青铜合金的组织演变规律,获得机械性能最好的显微组织。方法基于搅拌摩擦加工热输入理论改善加工工具,采用改善前后的工具制备具有各种微观组织的镍铝青铜合金,并采用显微硬度仪测试合金的显微硬度,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察加工合金的显微组织。结果搅拌摩擦加工的组织主要包括魏氏体α、带状α、溪流状α以及等轴状α组织,各组织形成的最高温度逐渐减小,其中等轴状组织具有最高的显微硬度,其微观组织主要包括大量的等轴状α晶粒、κ相和极少的β′相。结论通过减少工具轴肩直径,增加搅拌针的长度来改善加工工具,可以明显减少搅拌摩擦加工过程中的热输入。较低最高温度下制备的等轴状α组织具有最好的机械性能,其主要的强化机制为细晶强化、第二相强化和加工硬化。     

有氧烧结Ni60-WC/Cr12MoV双金属复合材料的组织和性能

利用箱式炉制备了Ni60-WC/Cr12MoV双金属复合材料,研究了界面的组织和性能。结果表明:Ni60-WC粉末与Cr12MoV棒料在1120℃保温1.5h,炉冷至400℃后空冷的条件下烧结后,过渡区界面明显,无孔洞、杂质等缺陷;过渡区宽度约600μm,过渡区显微硬度在974.00～390.00HV,呈梯度分布;界面结合强度达191MPa,接近Ni60-WC的抗拉强度。     

放电等离子烧结GT35钢结硬质合金的组织与性能

采用放电等离子烧结技术制备GT35钢结硬质合金,研究了放电等离子烧结GT35钢结硬质合金及其热处理后的显微组织与性能。结果表明:与传统粉末冶金方法制备的钢结硬质合金相比,放电等离子烧结制备的GT35钢结硬质合金显微组织均匀、晶粒细小、无碳化物偏析。经过1 000℃×6 min+200℃×1.5 h的热处理后,硬度比传统粉末烧结制备的钢结硬质合金提高了1.5～3.5HRC,耐磨性也显著提高。     

中子衍射测量残余应力研究进展

中子衍射技术是一种测量材料或工程部件内部的三维应力状态的方法。综述了近年来中子衍射在宏观部件焊接、热加工与热处理过程中残余应力测量的应用,在探究材料微观变形机理方面的应用,在金属基复合材料与多相合金中各相微观应变测量的应用,以及与其他残余应力测量技术对比等方面的研究情况,并展望了中子衍射测量技术的应用前景。