Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能

研究了不同工艺制备的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能,结果表明:Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主.Cu/Al2O3复合材料的耐磨损性能要优于同样条件下制备的Cu/Cr2O3复合材料.当Al或Cr与Cu形成预合金后而进行原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性优于当未形成预合金粉末原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性.     

表面内氧化Al2O3/Cu-(Ce+Y)弥散铜薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺,在950℃以工业N2中的余氧为内氧化介质对试样进行表面内氧化,成功制备了Al2O3/Cu复合材料,并对其组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-RE合金经950℃×2 h内氧化后,表面内氧化层厚度随着混合稀土含量的增加而增加,当超过0.1%(Ce+Y)时,表面内氧化层厚度略有降低;内氧化法制备的Al2O3/Cu-(Ce+Y)复合材料中弥散分布着大量纳米级的Al2O3颗粒;添加适量的混合稀土能改善Cu-Al合金的导电性,提高合金的硬度.     

混合稀土对Cu-Al合金薄板内氧化组织和性能的影响

采用内氧化工艺,以工业N2中余氧为氧源,在950℃使Cu-Al-RE合金薄板内氧化成功制备了Al2O3/Cu复合材料,并对其显微硬度、电导率进行测试,用透射电子显微镜(TEM)对内氧化生成相和微观亚结构进行了分析.结果表明,与未添加混合稀土相比,Cu-Al-0.05(Ce+Y)合金950℃×2h内氧化层深度增加了22.8%,表现出明显的稀土催渗作用;TEM分析表明,在铜基体上弥散分布着大量细小均匀的γ-Al2O3颗粒;适晕添加混合稀土改善了合金的导电性,提高了合金的显微硬度,添加0.05%(Ce+Y)的Cu-Al-RE内氧化后综合性能最优.     

制备工艺对Al_2O_3/Cu复合材料载流摩擦磨损性能的影响

以Al2O3颗粒为增强相,分别采用内氧化法和粉末冶金法制备了Al2O3/Cu复合材料,并在HST100型载流高速试验机上进行了载流摩擦磨损性能测试,研究了制备工艺对Al2O3/Cu复合材料载流摩擦性能的影响。结果表明,内氧化法制备的A12O3/Cu复合材料的导电率和硬度均高于粉末冶金法制备的A12O3/Cu复合材料,且内氧化法比粉末冶金法制备的Al2O3/Cu复合材料具有更低的磨损率和摩擦系数。微观组织观察表明,内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料内部Al2O3颗粒分布均匀,且Al2O3颗粒与铜基体的界面结合整齐致密无污染,这是内氧化法比粉末冶金法制备的Al2O3/Cu复合材料具有更优抗载流摩擦磨损性能的主要原因。     

内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的研究进展

高强高导铜基复合材料是目前铜基复合材料研究的热点.Al2O3弥散强化铜基复合材料是一类具有优良综合物理性能和力学性能的新型功能材料,在现代电子技术和电工等领域具有广阔的应用前景.综述内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的研究进展,分析Cu-Al合金内氧化介质,阐述内氧化动力学和热力学,总结内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的工艺流程和性能特点,最后提出了内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料发展方向.     

内氧化制备Al2O3/Cu复合材料组织性能研究

采用内氧化工艺,用Cu2O粉作氧化剂,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al2O3/Cu复合材料,研究Al2O3/Cu复合材料的组织特征及性能。结果表明,复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表层和内部的晶粒大小明显不同,表层处晶粒比内部的细小,固溶在Cu基体内部的Al内氧化时以Al2O3形态从基体析出,弥散分布的Al2O3颗粒强化了铜基体,表面显微硬度提高。与固溶在Cu基体中的Al原子相比,Al2O3对电子的散射要小得多,因而内氧化析出Al2O3后电导率升高。Al2O3/Cu复合材料薄板随着冷加工变形量的增加,氧化颗粒与位错的缠结越严重。     

内氧化Al2O3／Cu—Cr复合材料工艺与性能的研究

通过对Al2 O3 Cu Cr复合材料内氧化粉末冶金工艺的优选 ,探讨了添加合金元素Cr对复合材料性能的影响。研究表明 ,弥散分布的Al2 O3 硬颗粒对基体具有明显的强化作用 ;加入适量的Cr所产生的沉淀强化作用进一步提高了材料的力学性能。实验表明 :Al2 O3 Cu Cr复合材料经过 10 0 0℃× 1h固溶处理 ,30 0℃× 2h时效 ,硬度达到 144HV ,比电导率为 6 6 7%IACS。根据实验结果 ,分析了弥散强化和沉淀强化共同作用下材料性能变化的趋势     

Ce对Ni—Cr—Cu合金抗氧化性的影响

作者研究了添加0.1％和0.8％Ce的Ni—Cr—Cu合金在空气中1200℃100小时等温氧化和500小时循环氧化。Ni—Cr—Cu合金中添加微量Ce后,显著降低了氧化速率,增加了氧化膜的剥落抗力。氧化速率降低是添加Ce后各种效应综合作用的结果。它们是:(1)由于Cr的扩散加快,富Cr保护膜更迅速形成;(2)聚集在膜/合金界面附近的含Ce氧化物与空位复合,减少了膜/合金界面的空洞;(3)固溶于氧化膜中的含Ce氧化物阻碍了Cr~(3+)沿氧化物晶界的短程扩散。 提高耐剥落抗力主要原因是:(1)添加Ce使氧化膜晶粒变细,从而改善了塑性变形和适应热应力的能力;(2)0.8Ce合金中稀土氧化物“钉扎”(Keying)作用改善了膜与合金粘附性,并改变了热应力的分布状态。     

船舶排气歧管的成分设计及其组织与性能

在00Cr19Nb Ti不锈钢基础上,通过稀土Ce微合金化的方法制备了三种船舶排气岐管用不锈钢,研究了稀土元素Ce对不锈钢在连续高温环境下的抗高温氧化行为的影响,并分析了其作用机理。结果表明,稀土Ce微合金化的不锈钢在980℃高温不同氧化时间下的氧化物主要由Mn1.5Cr1.5O4、Cr1.3Fe0.7O3、Cr2O3和Si O2组成,氧化物层的相组成随着氧化时间变化稳定性较高;稀土Ce元素的添加可以增加表面氧化物层中Cr的含量,提高Cr2O3氧化膜层的致密性,从而改善排气岐管不锈钢的高温抗氧化性能。     

Al2O3弥散强化铜/铬复合材料的强化机理

采用简化内氧化-真空热压烧结新工艺制备了不同氧化剂Cu2O含量的Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/Cr复合材料,考察了塑性变形和氧化剂含量对抗拉强度和显微硬度的影响,并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了其微观组织,在此基础上综合分析了该复合材料的强化机理,并定量计算了各种强化因素的增强效果.结果表明:简化内氧化-真空热压烧结新工艺成功制备了基体晶粒细小的Cu-Al2O3/Cr复合材料;氧化剂Cu2O含量为5％时Cu-Al2O3/Cr复合材料的抗拉强度和硬度较高,且均随着变形量的增加而增加;细小的Al2O3颗粒的弥散强化和Cr颗粒相的聚集强化是该复合材料强化的主要原因,形变强化对其强化有一定贡献.     

纳米压入技术表征薄膜（涂层）的力学性能

采用纳米压入技术测试薄膜（涂层）的力学性能日益受到关注。测试过程中可自动记录载荷－压深曲线,能够获取薄膜（涂层）的硬度、弹性模量、薄膜（涂层）自身结合强度、膜基界面结合强度、残留应力、屈服强度以及应变硬化率等力学性能数据。本文扼要介绍了纳米压入技术表征薄膜（涂层）力学性能的测试原理。     

稀土Ce对铸造Cr30Mo2超级铁素体不锈钢组织与力学性能影响

研究了不同Ce含量对铸造Cr30Mo2超级铁素体不锈钢组织与力学性能影响。结果表明,Cr30Mo2超级铁素体不锈钢中夹杂类型主要为富Cr氧化物和Al-Si复合氧化物,且形状不规则,加入Ce后转变为Ce2O3和心部富Al、Si,外层富Al、Ce的圆球状复合夹杂,尺寸较小,形状圆润,夹杂含量显著降低;Ce2O3可以作为异质形核核心,增加铸件形核率,减小晶粒尺寸,但Ce含量过高,晶粒尺寸反常增大;Ce可显著改善Cr30Mo2超级铁素体不锈钢的室温塑性,添加0.07%Ce能将Cr30Mo2超级铁素体不锈钢铸件的断后延伸率由1.5%提高至20%左右。     

Relationship between powder characteristic and internal oxidation of AI in Cu-AI pre-alloyed powders

Since Cu-AI powder characteristics have important effects on the preparation of Cu/AI203 composite, the apparent activation energy of Al internal oxidation reac-tion in Cu-AI pre-alloyed powders with different characteristics was calculated in the present investigation. The microstructure and properties of the synthesized Cu/AI2O3were studied. The results show that high-energy milling can obviously promote in-ternal oxidation of AI in Cu-AI powders in the same solid solubility. At the same milling conditions and internal oxidation parameters, the solid solution of AI in Cu either in low or high amount will result in the poor microstructure and properties of the Cu/AI2O3 composite. Subsequently, when high-energy milling and internal oxidation are synchronously used to prepare the Cu/AI2O3 composite, there should be an appropriate solubility and milling effect for the pre-alloyed powders.     

稀土La对Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

利用机械合金化法结合放电等离子烧结制备Al2O3/Cu铜基复合材料,采用XRD、SEM、硬度、抗拉强度和电导率等测试研究La含量对Al2O3/Cu复合粉末和烧结材料组织及性能的影响。结果表明:添加0.05%的稀土La有利于机械合金化过程中Cu晶粒的细化和Al2O3颗粒的弥散分布,从而提高烧结材料的显微硬度和抗拉强度。烧结材料的导电率随着La含量的增加先升后降,当La的质量分数为0.10%时,Al2O3/Cu复合材料的导电率提高11.3%IACS。     

Relationship between powder characteristic and internal oxidation of Al in Cu-Al pre-alloyed powders

Since Cu-Al powder characteristics have important effects on the preparation of Cu/Al2O3 composite, the apparent activation energy of Al internal oxidation reac- tion in Cu-Al pre-alloyed powders with different characteristics was calculated in the present investigation. The microstructure and properties of the synthesized Cu/Al2O3 were studied. The results show that high-energy milling can obviously promote in- ternal oxidation of Al in Cu-Al powders in the same solid solubility. At the same milling condit...     

热喷涂Cr/Al2O3复合粉末的制备及性能研究

目的获得热喷涂用包覆型Cr/Al_2O_3复合粉末的制备工艺,探究工艺参数对热喷涂粉末结构及性能的影响规律。方法将纳米Al_2O_3水分散液与粘结剂混合润湿形成胶状液体,然后使其在核心粒子Cr表面团聚直接得到陶瓷相包覆金属相的复合颗粒,确定最佳制备工艺参数,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和霍尔流速与松装密度计研究工艺参数对复合粉末结构和性能的影响。结果在核-壳结构复合粉末制备过程中,加入一定量的粘结剂和减少包覆次数可以改善包覆效果,最终制得的包覆型颗粒壳层厚度可以达到25μm。随着Cr含量的增大,包覆效果有所下降,但粉末流动性变好,松装密度值提高。初始Cr粒度增大,包覆效果增强,颗粒球形度改善,但流动性和松装密度变化不大。结论机械包覆Cr/Al_2O_3复合粉末的最佳制备工艺参数为加入质量分数为5%的粘结剂进行一次包覆,该方法制得的复合粉末粒度分布均匀,流动性和松装密度值良好,适合热喷涂。     

Al2O3对等离子喷涂Cr2O3/TiO2/Al2O3/SiO2复合陶瓷涂层性能影响研究

目的研究Al_2O_3添加量对Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层性能的影响。方法采用等离子喷涂技术在油气管道X80管线钢基体表面制备出具有不同Al_2O_3含量的四元复合陶瓷涂层。另外,为探究基体温度对涂层性能的影响,所有涂层均在等离子喷枪预热及室温的两种基体上制备。所制涂层的气孔率、硬度、结合力及电化学腐蚀性能分别采用煮沸称重法、维氏硬度计、划痕仪、电化学工作站进行检测,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析不同Al_2O_3含量涂层的物相组成和形貌特征,研究Al_2O_3含量对涂层各性能的影响。结果随着Al_2O_3含量的增加,Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层的气孔率呈现先降低后增加的趋势,相对应的四元复合陶瓷涂层的结合力、维氏硬度则先增加后降低。当Al_2O_3质量分数为60%时,四元复合陶瓷涂层的性能最优,气孔率为3.6%,硬度为824.6HV,结合力为53.8N。电化学腐蚀测试表明,Al_2O_3能增强涂层的耐腐蚀性能,Al_2O_3质量分数为60%时,涂层自腐蚀电位最高,为-0.28 V。另外,在基体预热和不预热条件下,所制涂层性能随Al_2O_3含量的变化一致,但是基体预热比不预热更有利于涂层性能的提高。结论 Al_2O_3的添加不仅能够有效降低涂层Cr含量,还能显著提升四元复合陶瓷涂层的各项性能,特别是耐腐蚀性。此外,等离子喷涂前对基体进行预热,有利于涂层性能提高。