Y2O3/Sn-58Bi复合钎料制备及其性能分析

文中通过粉末冶金法制备了Y₂O₃/Sn-58Bi复合钎料.结果表明,添加少量Y₂O₃,对复合钎料熔点影响较小;随着Y₂O₃质量分数提高,复合钎料的密度和显微维氏硬度先升高后降低;复合钎料的润湿角表现出相反的趋势,随着Y₂O₃质量分数提高,复合钎料的润湿角先降低后升高.通过测试Sn-58Bi钎料和0.1%（质量分数）Y₂O₃/Sn-58Bi复合钎料拉伸试样的力学性能发现,添加质量分数为0.1%的Y₂O₃对复合钎料强度稍有提高,但能明显提高复合钎料的延展性,从而解决传统Sn-58Bi钎料较脆的难题.通过观察钎料拉伸断口发现,添加Y₂O₃能够细化复合钎料微观组织,使裂纹沿着断裂方向扩展时受到阻碍,抑制了钎料脆性断裂的趋势.     

铝粉改性低温陶瓷结合剂的性能研究

为改善低温陶瓷结合剂的不足,采用粉末冶金的方法将铝粉添加到低温陶瓷结合剂中,使用真空热压烧结炉进行烧结,探究铝粉改性低温陶瓷结合剂的力学性能和显微结构。结果表明:当金属铝粉质量分数为20%时,结合剂的抗折强度达到116.32 MPa,比低温陶瓷结合剂抗折强度提高了42%;结合剂的平均抗冲击强度为13.01 kJ/m2,比低温陶瓷结合剂的提高了414%。铝粉的添加对结合剂的密度影响不明显,但随着铝粉质量分数的增加, 结合剂的硬度整体呈下降趋势。铝粉颗粒在低温陶瓷结合剂中均匀分散,并且以金属铝的形态存在,分散性较好,具有颗粒增韧的作用。结合剂中金属相和低温陶瓷结合剂的界面处元素扩散形成过渡带,两者互相融合,且结合情况良好。      

稀土添加量对20CrMnTi钢表面碳铌复合渗层组织及性能的影响

目的提高20CrMnTi钢表面硬度及耐磨性能。方法采用粉末包埋法在20CrMnTi钢表面制备了碳铌复合渗层。粉末渗铌剂组成为铌粉、氧化镧、氧化铝及氯化铵,渗铌温度为950℃,保温时间为5 h。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪、X射线衍射仪及微动摩擦磨损试验机,研究了不同La_2O_3添加量条件下,碳铌复合渗层的硬度、厚度、组织、物相组成及摩擦系数。结果不同La_2O_3添加量条件下,复合渗层主要由NbC相组成,厚度为23~28mm,硬度为2250~2950HV0.5。随着La_2O_3添加量的增加,复合渗层物相组成变化不明显,渗层晶粒尺寸先增大后减小,厚度逐渐下降,硬度先上升后逐渐下降,摩擦系数基本是先上升后下降。稀土添加量(质量分数)为0.5%时,其摩擦系数较低。结论粉末包埋复合渗铌渗剂中,La_2O_3的最佳添加量为0.5%,能细化渗层晶粒尺寸,有利于提高20CrMnTi表面碳铌复合渗层的致密性及硬度。     

添加钛酸盐纳米线对陶瓷结合剂性能的影响

以CaO-Na₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂体系为基础陶瓷结合剂,将水热温度150 ℃、保温24 h制备的一定量的钛酸盐纳米线加入其中,制得纳米陶瓷结合剂。通过电子多功能试验机、洛氏硬度计等对纳米陶瓷结合剂的抗折强度、硬度和流动性进行测试。结果发现:当纳米陶瓷结合剂中钛酸盐纳米线添加质量分数为1.0%、其烧结温度为610 ℃时,纳米陶瓷结合剂的抗折强度和硬度最大,分别为92.54 MPa和86 HRB,相比于基础陶瓷结合剂的61.09 MPa和53 HRB分别提高了51.5%和62.3%;且纳米陶瓷结合剂的流动性显著改善,气孔相对较少,生成的物质分布较为均匀,综合性能提高。      

石墨表面TaC涂层的熔盐法制备及表征

目的 以K₂TaF₇和Ta粉为主要原料,在石墨材料表面制备TaC涂层。方法 反应物在1200℃的熔盐体系中保温3h,反应生成碳化物,经后续2300℃真空保温1h后,得到TaC涂层材料。采用XRD和SEM对涂层的组成结构进行表征,采用拉开法对涂层的和石墨基体的结合强度进行测量,采用纳米压痕对涂层的硬度和弹性模量进表征,最后对TaC涂层的抗腐蚀性能进行模拟测试评估和实际的SiC长晶测试。结果 熔盐法制备的TaC涂层连续地覆盖在石墨表面,保持了原始石墨的形貌,其物相组成为TaC,呈现出亮黄色,厚度为20～40μm,涂层的晶粒无择优取向生长,呈现出无序堆积的状态。TaC涂层与石墨基体的结合强度为9.49 MPa,硬度和弹性模量分别为14.42 GPa和123.32 GPa。TaC涂层样品于2 300℃的SiC腐蚀气氛环境下保温3 h,质量损失率仅为0.01 g/(m²·h),远低于同测试条件下无涂层石墨样品的质量损失率4.67 g/(m²·h)。在2 300℃氩气气氛下保温3 h的SiC粉包埋TaC涂层的接...     

Cu-Ce合金对铁基金属结合剂性能的影响

为进一步改善铁基金属结合剂的性能,以Cu-Ce合金、铁、锡、铜等为原料,采用热压烧结法制备金属结合剂,研究Cu-Ce合金对结合剂性能的影响。结果表明:随Cu-Ce合金粉质量分数的增加,铁基金属结合剂的密度、抗冲击强度均逐渐增加,而抗弯强度和洛氏硬度则表现出先增大后减小的趋势。当Cu-Ce合金的质量分数为8%时,洛氏硬度（HRB）达到最大;Cu-Ce合金的质量分数为6%时,抗弯强度最大,为518.12 MPa。在铁基金属结合剂中添加Cu-Sn合金粉会降低其各项力学性能。      

烧结温度对玻璃/金属复合结合剂金刚石磨具磨削性能的影响

在不同温度下,采用热压烧结法制备了含3%(质量分数,下同)Na_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3-Li_2O脆性玻璃结合剂的玻璃/金属复合结合剂金刚石磨具,通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、XPS、洛氏硬度计、抗折强度试验机、气动圆度测试仪等研究了烧结温度对复合结合剂微观结构、力学及磨削性能的影响。结果表明:随着烧结温度提高,玻璃相发生球形—椭球形—长条状—片层状的形状变化。烧结温度为850℃时,金属与玻璃间出现10~20 nm FeAl_2O_4过渡层,强化了两者界面结合,复合结合剂抗折强度达到最大值826 MPa,硬度为94 HRB。烧结温度为900℃时,脆性FeAl_2O_4过渡层增厚导致抗折强度下降。烧结温度为850℃时,金属结合剂磨具与添加3%玻璃结合剂的金刚石磨具相比,加工气缸圆度和直线度平均值分别由3.1μm和2.5μm降低至2.7μm和2.1μm。     

浇注温度对304不锈钢/纯铝复合材料界面组织及性能的影响

采用热浸镀铝工艺对不锈钢管表面进行镀铝处理，再用固-液复合铸造法制备304不锈钢/纯铝管状复合材料，用SEM观察复合界面的微观形貌，结合EDS与XRD物相检测对复合材料结合界面的物相成分与分布进行分析，并测试其显微硬度、抗拉强度和剪切强度。结果发现，随着浇注温度提高，界面处裂纹消失，结合层厚度逐渐增加。界面处形成金属间化合物，主要以FeAl₃和Fe₂Al₅相为主，Fe和Al的含量在界面附近呈现相反的阶梯梯度分布，且存在一个稳定的台阶。随浇注温度升高，纯铝基体的硬度基本保持稳定，304不锈钢基体的硬度有所降低。抗拉强度和剪切强度都呈现出先上升后下降的趋势，当浇注温度为740℃时抗拉强度和剪切强度均达到最大，分别为512.3 MPa和41.6 MPa。     

Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

目的 提高海水轴向柱塞泵摩擦副的耐磨和耐蚀性能,以钛纳米颗粒（Ti）和碳纳米纤维（CNF）为原料,设计并制备Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层。方法 借助红外光谱仪分析纯树脂和Ti–CNF增强环氧树脂复合材料中官能团的变化,通过硬度、附着力、断裂韧度、摩擦磨损和耐酸碱溶液浸渍测试,分别评价不同含量的Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层的硬度、附着力、断裂韧度、摩擦学性能和耐腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜揭示复合涂层的断裂、磨损和腐蚀机理。结果 Ti–CNF混合填料与树脂基体的结合方式为物理黏合;当添加填料的质量分数为6%时,复合材料的增强效果最佳,硬度、附着力、断裂韧度、摩擦因数和磨损率分别为668HL、5.8 MPa、0.937 MPa·m^1/2、0.354、7.52×10^-13m³/（N·m）,耐酸碱溶液浸渍测试后未观察到明显的锈点。当添加填料的质量分数增加到8%时,复合涂层的性能逐渐下降,耐酸碱溶液浸渍测试后观察到明显的锈点。结论 添加适量的Ti–CNF混合填料能够有效提高环氧树脂的硬度、断裂韧度、摩擦学性能和耐酸碱溶液...     

预合金粉结合剂真空无压烧结制备金刚石工具

以Fe₄₀Cu₄₀Co₂₀和Cu₈₀Sn₂₀预合金粉为结合剂,采用真空无压烧结制备金属胎体样品,并与相同烧结工艺下的金属单质粉结合剂烧结样品进行对比。用扫描电子显微镜、洛氏硬度计、阿基米德排水法对所得样品的微观形貌、硬度和相对致密度进行对比分析。研究发现:随温度升高,两类样品的致密度和硬度均先增大后减小;当烧结温度达到860℃时,致密度和硬度均达到最大值。预合金粉在860℃下烧结所得样品的相对致密度比同条件下烧结的金属单质粉样品的提高5%,硬度提高HRB 7 MPa。因此,在达到同等级性能的前提下,预合金粉真空烧结所得样品的烧结温度更低,可有效避免在高温条件下金刚石的强度和质量损失。      

Influence of graphite content on sliding wear characteristics of CNTs-Ag-G electrical contact materials

CNTs-Ag-G electrical contact composite material was prepared by means of powder metallurgical method. The influence of the graphite content on sliding wear characteristics of electrical contact levels was examined. In experiments, CNTs content was retained as 1% (mass fraction), and graphite was added at content levels of 8%, 10%, 13%, 15% and 18%, respectively. The results indicate that with the increase of graphite content, the contact resistance of electrical contacts is enhanced to a certain level then remains constant. Friction coefficient decreases gradually with the increase of graphite content. Wear mass loss decreases to the minimum value then increases. With the small content of graphite, the adhesive wear is hindered, which leads to the decrease of wear mass loss, while excessive graphite brings much more worn debris, resulting in the increase of mass loss. It is concluded that wear mass loss reaches the minimum value when the graphite mass fraction is about 13%. Compared with conventional Ag-G contact material, the wear mass loss of CNTs-Ag-G composite is much less due to the obvious increase of hardness and electrical conductivity, decline of friction surface temperature and inhibition of adhesive wear between composites and slip rings.     

轧制与退火对T9S钛合金板材组织与性能的影响

研究了轧制变形量及退火温度对T9S钛合金板材显微组织和室温力学性能的影响。结果表明:增加成品轧制变形量,板材组织破碎更充分,退火后形成等轴α相、拉长α相和晶间β相组织形貌,变形流线比较明显,板材室温强度和硬度升高,伸长率降低,弹性模量增加。随着退火温度升高,板材室温强度和硬度逐渐降低,伸长率逐渐提高,横向弹性模量逐渐减小,纵向弹性模量先增加后减小。经(750~790) ℃×45 min空冷退火处理后的板材可以获得较好的强度和塑性的匹配。     

工程机械用高强钢Q1100热处理参数及热物理性能预测

利用JMatPro 7.0软件模拟预测Q1100高强钢的平衡相组成、钢的连续加热奥氏体化(TTA)曲线和钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线、淬透性以及热物理性能参数。计算结果表明:Q1100高强钢奥氏体化温度Ac₁=713.3 ℃,Ac₃=831.9 ℃。钢在连续加热过程中,加热速率在1000 ℃/s时,奥氏体均匀化时间最短。钢在连续冷却过程中,其屈服强度、抗拉强度和硬度均随冷却速度的增大而增大,当冷却速度为100 ℃/s时,硬度、屈服强度和抗拉强度分别达到其最大值41.7 HRC、1180 MPa和1267 MPa。热物理性能参数密度和杨氏模量均随温度的降低而增大,热导率则先减小后增大;比热容、泊松比和线膨胀系数均随温度的降低而减小。     

添加石墨量及粒度对铁基材料性能的影响

通过粉末烧结方法分别将100目、200目石墨与铸铁屑按照不同的质量比例（1％、2％、3％、4％）经混合、压块、烧结等程序得到铁基石墨复合材料，并测出不同成分试样的硬度、耐磨性。研究结果表明：随着石墨粒度的细化，铁基石墨复合材料的硬度提高，抗压强度降低，偶件的磨损增大；随石墨添加量增加，材料硬度和抗压强度降低、磨损量增大，材料磨擦系数降低，偶件的磨损量降低。     

Fe3O4特性对单晶SiC固相芬顿反应研磨丸片性能的影响

为提高单晶SiC研磨加工质量和加工效率,制备固相芬顿反应研磨丸片,研究固相催化剂Fe₃O₄特性(粒径和质量分数)对研磨丸片的硬度、抗弯强度、气孔率、催化性能及其对单晶SiC研磨加工性能的影响。结果表明：随着Fe₃O₄粒径的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能减弱,材料去除率MMRR从43.12 nm/min降到36.82 nm/min,表面粗糙度Ra从1.06 nm增大到3.72 nm。随着Fe₃O₄质量分数的增大,丸片的硬度和抗弯强度减小、气孔率增大、催化性能增强,MMRR从40.14 nm/min降到33.51 nm/min,表面粗糙度Ra先减小后增大,分别为3.25 nm、1.75 nm和1.88 nm。     

Fe基胎体中添加Zn粉后的金刚石磨边轮组织及性能

在金刚石磨边轮Fe基胎体中分别添加0,0.7％,2.1％,3.5％,4.9％质量分数的Zn粉,研究Zn粉添加量对金刚石磨边轮Fe基胎体的热压烧结组织、物相组成及力学性能的影响;在此基础上,研究Fe基胎体中添加0、2.1％、3.5％质量分数的Zn粉以及浓度为24％的金刚石后制成的3种金刚石节块的性能及对应的3种磨边轮的磨...     

Mechanical properties of WC–Co coatings with different decarburization levels

In this study, two kinds of WC–Co coatings with different decarburization levels were deposited by high-velocity oxy-fuel(HVOF) spraying using the ultrafine WC–Co composite powder and commercial micronsized powder, respectively. The hardness and elastic modulus were measured on the top surface and cross sections of the prepared coatings by the nanoindentation method. The results show that the ultrafine-structured coating has much higher density and inhibited decarburization than the conventional coating, which thus results in higher hardness and elastic modulus values than the micronsized coating. The wear resistance of thermal-sprayed cermet coatings greatly depends on the cross-sectional hardness and elastic modulus which reflects the bond strength between splats to some extent. Based on the analysis, a better understanding of the microstructure and properties in cermet coating materials was obtained.     

AgCu+SiC复合钎料中SiC含量对Al2O3/TC4接头组织和性能的影响

采用AgCu+SiC复合钎料钎焊连接了Al₂O₃陶瓷与TC4钛合金,研究了SiC增强相含量与钎焊温度对接头组织与性能的影响,发现接头的典型组织为Al₂O₃陶瓷/Ti₃Cu₃O/Ag基固溶体+Cu基固溶体+TiC+Ti₅Si₃/TiCu₂/TiCu/TC4钛合金. 陶瓷一侧的反应层随着钎焊温度的升高而变厚,随着增强相含量的增加而变薄,当增强相含量较少时,反应产物呈弥散分布,当增强含量较多时,反应产物发生了团聚现象. 钎焊的反应产物随着钎焊温度的升高由团聚分布变为弥散分布. 接头的抗剪强度随着增强相的含量与钎焊温度的升高先增加后降低,当增强相含量为3%（质量分数）,钎焊温度为870℃时达到最大,为98 MPa.     

Ti2SnC质量分数对铜基复合材料显微组织及性能的影响

为了制备强度高导电性能优异的铜基复合材料,以三元层状导电陶瓷Ti2SnC作为增强相,通过直热法粉末烧结技术制备Ti2SnC/Cu复合材料。研究了在烧结温度800℃、成型压力45MPa、保温时间30min、真空度50Pa的成型条件下,质量分数分别为0、5%、8%、10%的Ti2SnC增强相对复合材料的显微结构、硬度、抗拉强度、抗冲击韧性和导电率等性能的影响。结果表明:Ti2SnC的质量分数为5%时,综合性能最优,致密度和导电率分别达到94%、39%IACS,抗拉强度248MPa,硬度为88.7HBS,可适用于受电弓滑板。