N含量对Ti(C, N)基金属陶瓷微观组织结构和性能的影响

针对Ti(C, N)基金属陶瓷在烧结过程中存在明显脱氮行为的问题,采用氮分压烧结方法是实现微观组织结构可控和获得优异性能的关键之一。制备了3种不同氮含量的Ti(C, N)基金属陶瓷,研究了氮含量和烧结温度对合金芯部和表面梯度层微观组织结构和性能的影响。结果表明：随着氮含量增加,合金芯部Ti(C, N)黑芯数量越多,黑芯外环的厚度越薄,同时硬质相晶粒越细;随着烧结温度升高,样品氮分解压力逐渐增大,由开始的渗氮现象转变为脱氮现象。当烧结温度为1 470 ℃时,合金表面发生了渗氮反应,形成一层无环黑芯聚集层,且其厚度随着合金氮含量的增加而减少;当烧结温度增加至1 530 ℃时,合金表面发生了脱氮反应,形成了一层灰色固溶体层,且随着合金中氮含量的增加,脱氮反应加剧,固溶体层厚度也越厚。研究发现,在1 470 ℃和0.8 kPa氮分压下烧结的样品,为含氮量最高的合金,具有最薄的黑芯聚集层和最细的硬质相晶粒,表现出较佳的综合性能。     

烧结氮分压及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面组织结构和性能的影响

Ti(C, N)基金属陶瓷烧结过程中伴随着强烈的氮分解,烧结氮分压是影响Ti(C, N)基金属陶瓷“芯-环”结构和力学性能的重要工艺参数。因此,采用不同原料粒度的Ti(C, N)粉末,分别在0.5, 1.0, 1.5kPa氮分压及不同烧结温度下,制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并研究烧结氮分压、烧结温度及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面梯度组织结构及性能的影响。结果表明：在渗氮作用下,Ti(C,N)基金属陶瓷表层会形成无环黑芯聚集层,且随着烧结氮分压增加,表层黑芯聚集层变厚;随着烧结温度升高,样品的平衡氮分压增大,渗氮驱动力减弱,黑芯聚集层变薄;此外,Ti(C, N)原料粒度越细,烧结致密化前的脱氮反应越剧烈,样品氮损失越多,平衡氮分压越低,渗氮作用越强,且当氮分压为1.5 kPa时,陶瓷表面出现柱状渗氮组织。研究发现,在1 470℃、1.5 kPa氮分压下,烧结的Ti(C, N)基金属陶瓷样品表面有较厚的富黑芯层与富黏结相层,晶粒分布均匀,平均黑芯晶粒尺寸为0.69μm,样品表现出较佳的综合性能。     

AlN的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷自配副摩擦性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷材料具有优良的耐磨耐蚀性能,被广泛应用于制造刀具、模具、轴承等各种耐磨零件,但Ti(C,N)基金属陶瓷做成的滑动轴承自配副在干式摩擦工况中却受到严重的摩擦磨损,为了进一步提高Ti(C,N)基金属陶瓷材料的耐磨耐蚀性,本文采用粉末冶金的方法,制备了不同AlN含量的Ti(C,N)基金属陶瓷,并对其抗弯强度、硬度、相对密度、磨损性能等力学性能进行了测试,使用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对AlN加入后的式样显微组织进行了观察结果表明：当AlN加入时,Ti(C,N)基金属陶瓷形成典型的芯-环结构,随着AlN含量的增加,内环逐渐变得模糊,外环厚度逐渐变薄,晶粒的平均尺寸减小,孔隙度增加。在0～1.0wt%范围内,随着AlN的增加,Ti(C,N)基金属陶瓷的相对密度降低,硬度、抗弯强度略微升高,Ti(C,N)基金属陶瓷自配副干摩擦磨损性能先增加后减小,当AlN添加量为0.5 wt%得到最优值。AlN的加入造成了晶粒细化强化,且其中固溶于粘结相中的Al元素对粘结相也有一定的强化作用,但AlN的添加使得Ti(C,N)基金属陶瓷的脱氮倾向增加,孔隙度增加,相对密度减小,当AlN加入量为0.5wt%,Ti(C,N)基金属陶瓷基体中包覆相的厚度适中,脱氮倾向不严重,基体的孔隙率较小,AlN的加入造成的晶粒细化强化与Al元素加入粘结相的强化作用占绝对主导,表现出了最优的摩擦性能。     

液相烧结对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3陶瓷介电性能的影响

采用固相反应法制备了添加1wt%CuO-BaO混合物的Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷,借助XRD、SEM、Agilent4284测试仪,讨论了加入CuO-BaO混合物对Ba(Ti0.91Zr0.09)O3铁电陶瓷的烧结温度、相结构、显微组织及介电性能的影响.结果表明:添加1wt%CuO-BaO混合物,能有效降低Ba(Ti0.91Zr0.09)O3的烧结温度,室温介电常数高,介电损耗小.在1MHZ下εTl=3 150,tgδ=0.06,并且伴有介电弛豫现象.     

WC和Mo2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响

传统的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料广泛采用Mo2C来改善粘结相对硬质相的润湿性,近年来Mo的价格不断上涨,寻找低成本金属代替Mo已成为Ti(C,NEDS)基金属陶瓷的发展趋势。为了探讨WC代Mo2C添加的可行性及其效果,研究了WC和Mo2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响,采用电子扫描显微镜（SEM）观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析（EDS）分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析。实验结果表明,添加WC的金属陶瓷的切削长度和添加Mo2C的相当,将原始WC粉末粒度细化后,不仅切削长度显著增加,切屑也由带状缠乱型变为螺旋型,并且大大减少积屑瘤的形成,有利于切削的进行。切削磨损机理主要为扩散磨损和氧化磨损,伴有轻微的磨粒磨损。     

烧结压力对Ti(CN)基金属陶瓷微观结构及力学性能的影响

采用气氛加压烧结法制备Ti(CN)基金属陶瓷,探索以较小的烧结压力制备出较高致密度的Ti(CN)基金属陶瓷刀具材料,同时能够克服传统的热等静压(HIP)所带来的一些组织缺陷.研究结果表明,随着烧结压力的提高,Ti(CN)基金属陶瓷的孔隙率明显降低,硬质相之间的粘连程度加大;为了提高烧结压力而充入更多的氩气,导致冷却阶段延长,从而延长了烧结时间,使环形相变厚,粘结相平均自由程增大.这些微观结构的变化使得随着烧结温度的提高,材料的抗弯强度上升,而硬度降低;快冷处理使环形相变薄,粘结相固溶强化程度加强,孔隙率下降,从而材料的强度和硬度同时得到提高;在烧结压力为2 MPa,烧结末期经过快冷处理,得到了孔隙率为A04B00,微观结构中没有"粘结相池",抗弯强度为2278 MPa,洛氏硬度91.9的高性能金属陶瓷材料.     

Al(OH)_3对SEBS/PP/OMMT插层复合体系性能的影响

通过熔融共混法制备了氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)/聚丙乙烯(PP)/Al(OH)3/有机蒙脱土(OMMT)复合材料,并采用锥形量热仪、拉伸测试仪等测试了材料的阻燃性能和力学性能。测试结果表明,添加Al(OH)3,使SEBS/PP/OMMT复合材料的热释放速率、峰值热释放速率和总热释放显著降低,且随着Al(OH)3添加量的增加,复合材料的峰值热释放速率降低愈明显;体系中OMMT和Al(OH)3添加量(质量分数)均在10%时复合材料的综合性能最佳。     

Cu对Sm3(Fe,Ti)29Nx/α-Fe双相纳米耦合磁体磁性能的影响

通过对Sm10Fe84Ti6和Sm10Fe84Ti5Cu1两种合金采用甩带快淬、晶化、氮化等工艺处理,成功制备了Sm3(Fe,Ti)29Nx／α-Fe双相纳米耦合永磁复合材料．试验结果表明Sm10Fe84Ti6和Sm10Fe84Ti5Cu1两种合金经甩带后均主要由Sm3(Fe,Ti)29和α-Fe两种物相组成,但合金中α-Fe相的相对含量不同．两种合金氮化后的矫顽力和剩磁均在750℃晶化时达到最高值;Sm10Fe84Ti6合金氮化后的Sm3(Fe,Ti)29Nx和α-Fe晶粒细小,晶界平直,其磁滞回线具有单一永磁体的特性,硬磁相与软磁相能达到较好的直接交换耦合,具有较高的矫顽力和剩磁．而添加的Cu对晶界状态的影响对交换耦合作用起决定性因素,析出物聚集于晶界造成晶界的晶粒阻隔效应,导致晶界处交换耦合常数降低从而降低交换耦合作用,使得纳米磁体的剩磁和矫顽力都降低．     

Zn_(1/3)Nb_(2/3)含量对xPMnS-(1-x)PZN性能的影响

以xPMnS-(1-x)PZN四元系压电陶瓷为研究对象,通过研究Zn1/3Nb2/3含量的变化对0.5PMnS-0.5aPZN材料结构与性能的影响,获得具有高压电活性的0.5PMnS-0.5aPZN陶瓷材料。结果表明,四方相结构的0.5PMnS-0.5aPZN材料压电活性优于三方相结构,性能最好的组成位于MPB(四方相边界)附近靠近四方相含量较高的区域,组成Zn1/3Nb2/3含量的变化影响了MPB的位置。     

V含量对Fe_(74.7-x)Cu_(0.8)Nb_2V_xSi_(11.5)B_(11)纳米软磁合金结构及性能的影响

在室温下,用Mossbauer谱和透射电子显微镜（TEM）考查了纳米晶Fi(74.7-x)Cu(0.8)Nb2VxSi(11.5)B(11)（x=1．2,1．5,2．0）合金的显微组织．研究了V对α-Fe（Si）晶粒的体积分数、平均直径、α-Fe（Si）中的出含量以及合金性能的影响,对实验结果作了初步的定性解释．     

热处理对TRIP590钢微观组织及力学性能的影响

采用Gleeble3800热模拟机对TRIP钢拉伸试样进行不同工艺条件的快速热处理模拟实验,并采用金相分析、显微硬度测试等方法对试样进行组织观察和性能测试,目的是通过适宜的热处理工艺促使材料微观组织中出现适量的残余奥氏体组织,增强该材料在变形过程的相变诱导塑性（TRIP）效应,强化材料.结果表明：在两相区内,TRIP钢中的残余奥氏体含量随着退火温度和退火时间的增加而增大,以25℃/s缓慢加热到700℃,再以150℃/s的速率快速加热到820℃保温120 s后淬火处理,处理后的试样,残余奥氏体体积分数达到13%,显微硬度最高,达到262 HV.     

Effect of phosphorus on the microstructure and mechanical properties of strip cast carbon steel

Carbon steel strips with different phosphorus and carbon contents were produced by using the twin roll strip casting process.Fine grains and dendrite structure were observed in high-P steels.Negative phosphorus segregation was found in strip cast high-P and high-C steels.For the steels with different carbon contents,phosphorus distribution in the thickness direction of the strip is obviously different.This is because solutes are redistributed in the melting pool and the phosphorus segregation rate is ass...     

一种新型冷轧变形钢筋的力学性能试验分析

对一种新型冷轧变形钢筋进行金相分析和力学性能试验。结果与热轧圆盘母材和I型冷轧扭钢筋作了比较，表明其抗拉强度，表面强度比热轧圆盘母材提高了20％以上，而伸长率δ5大于9．05％，与I型冷轧扭钢筋相比，其塑性性能获得提高。     

Effect of Nb on the mechanical properties of Ti/Al2O3 composite

Ti/Al₂O₃ composite with improved mechanical properties was synthesized by the spark plasma sintering. The effect of Nb on the microstructure of the composite was analyzed by TEM, SEM and so on. The experimental results indicate that the bending strength, fracture toughness, micro-hardness and relative density of the composite are 897.29MPa, 17.38MPa·m^1/2, 17.13GPa and 99.24% respectively when adding 1.5vol Nb. The bending strength is improved by reason of forming dislocation ring and transfering fracture mode from integranular to mixture fracture of intergranular and transgranular. The crack propagating is mainly the deflection bridging. It indicates a reduction of crack driving force and an increase in crack growth resistance, which results in toughness enhanced. Funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50232020) and the Natural Science Foundation of Shandong Province (No. 2002F21)     

钢管约束的低碳超高强石渣混凝土的力学性能

低碳超高强石渣混凝土是作者利用地方原材料自主研发的强度达到137.3MPa的新型环境友好型混凝土.本文通过14个试件的轴心抗压试验,考察并分析了钢管约束超高强石渣混凝土的破坏形态,研究了影响核心混凝土强度增长率的因素和规律.试验结果表明:钢管内填充低碳超高强石渣混凝土可以解决由于自收缩偏大引起的钢管混凝土脱空的问题;在试验参数范围内,钢管约束超高强石渣混凝土的强度增长率与套箍指标成正比;低碳超高强石渣混凝土用钢管约束后脆性性能得到显著的改善,位移延性系数达到6.5~26.3;所有的试件都是因为剪切而破坏,同时对其破坏机理进行了分析.     

High-temperature mechanical properties of near-eutectoid steel

The high-temperature mechanical properties of near-eutectoid steel were studied with a Cleeble-1500 simu- lation machine. Zero strength temperature （ZST）, zero ductility temperature （ZDT）, hot ductility curves, and strength curves were measured. Two brittle zones and one plastic zone were found in the temperature range from the melting point to 600℃. Embrittlement in zone I is caused by the existence of liquid film along dendritic interfaces. Ductility loss in zone Ⅲ mainly results from precipitates and inclusions as well as S segregation along grain boundaries. Pearlite transformation also accounts for ductility deterioration in the temperature range of 700-600℃. Moreover, the straightening temperature of the test steel should be higher than 925℃ for avoiding the initiation and propagation of surface cracks in billets.     

Effect of cyclic heat treatment on microstructure and mechanical properties of 50CrV4 steel

An annealed 50 Cr V4 steel was subjected to cyclic heat treatment process that consists of repeated short-duration(200 s)held at 840 °C(above Ac3 temperature of 790 °C) and short-duration(100 s) held at 700 °C(below Ac1 temperature of 710 °C). The spheroidization ratio of cementite and the average size of particles increase with increasing the cyclic number of heat treatment. After5-cycle heat treatment, the spheroidization ratio of cementite is 100%, and the average size of the cementite particles is about0.53 μm. After cyclic heat treatment, the hardness, ultimate tensile strength and yield strength of the experimental steel gradually decrease with increasing cyclic number of heat treatment. The elongation of the as-received specimens is about 7.4%, the elongation of the 1-cycle specimen is 14.3%, and the elongation of 5-cycle specimen reaches a peak value of 22.5%, thereafter marginally decreases to 18.3% after 6-cycle heat treatment. Accordingly, the fractured surface initially exhibits the regions of wavy lamellar fracture. By increasing the cyclic number of heat treatment cycles, the regions of dimples consume the entire fractured surface gradually. Some large dimples can be found in the fracture surface of the specimen subjected to six heat treatment cycles.