镧对H13钢表面渗铌层组织及性能的影响

采用固体粉末包埋法和添加镧的渗铌剂在H13钢表面制备了碳化铌渗层,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等研究了稀土镧对渗层组织及摩擦学性能的影响。结果表明,不同La含量(0%～5%)条件下,H13钢表面渗层主要由NbC组成;适量La的加入有利于提高渗层的致密性、硬度及摩擦学性能;随着La含量的增加,渗层显微硬度先增大后减小;当La含量为3%时,渗层组织均匀致密,厚度达7～9μm,硬度较高(1669 HV0.2)。在相应的摩擦条件下,随着La含量的增加,渗层平均摩擦因数先降低后升高,稀土La含量为3%时渗层的耐磨性最佳。     

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。     

NbC添加量对板状WC晶粒硬质合金显微组织及力学性能的影响

本文以真空烧结法制备了含板状硬质相晶粒的WC-NbC-Co硬质合金,通过DSC、XRD、SEM、EDS等手段研究了NbC添加量对硬质合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随着NbC添加量的增加,板状硬质相晶粒硬质合金显微组织中硬质相晶粒尺寸先下降再增大后减小、平均长厚比逐渐减小、尺寸均匀性先增加后下降。随着NbC添加量的增加,板状硬质相晶粒硬质合金抗弯强度下降,硬度先增加后下降,断裂韧性逐渐下降。NbC添加量为1%时,所制备的板状硬质相晶粒硬质合金的抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为:2 604 MPa、91.4 HRA、14.3 MPa·m~(1/2)。     

硅对M3：2高速钢烧结致密性及组织的影响

研究硅添加量对真空液相烧结M3:2高速钢烧结组织和致密性的影响.结果表明,1230℃烧结后,添加硅会使M3:2高速钢的烧结致密性提高.随硅添加量增加,烧结M3:2钢的致密性首先增加,而后降低,在硅添加量为0.7wt%时可获得全致密的组织.硅添加量低于0.7wt%时,硅的添加会使高速钢基体中的奥氏体含量降低,马氏体含量增加,硬度提高.当硅添加量提高到3.0wt%时,高速钢基体组织由马氏体和奥氏体变为珠光体,硬度降低.同时发现,硅会抑制烧结高速钢碳化物的析出和长大,硅添加量为0.4wt%的M3:2钢的组织与硅添加量为0.2wt%及0.7 wt%的组织相比,碳化物含量高,晶粒尺寸细小.     

Zr含量对AM60镁合金显微组织及性能的影响

采用光学显微镜及硬度测试等手段,研究了Zr含量对AM60镁合金铸态显微组织及硬度的影响。结果表明,Zr的加入使铸态AM60镁合金的晶粒得到细化;随Zr添加量的增加,镁合金的硬度先增大后减小。当Zr添加量为0.4%时,镁合金的硬度最大,达到70.5HBS。     

TaC含量对板状WC晶粒硬质合金显微组织和力学性能的影响

本文以真空烧结法制备了显微组织中含有板状WC晶粒的WC-TaC-Co硬质合金，通过DSC、XRD、SEM、EDS等手段研究了TaC添加量对板状WC晶粒硬质合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：随着TaC添加量的增加，WC硬质相平均晶粒尺寸先下降再增大，WC硬质相晶粒的平均长厚比先略有上升再减小。随着TaC添加量的增加，抗弯强度下降，硬度、断裂韧性先增加后下降。当TaC添加量为0.5%时，硬质合金具有较优的综合力学性能，其抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为：2 617 MPa、91.5HRA、15.4 MPa·m^1/2。     

Ni含量对Zn-Al-Ni合金镀层组织和性能的影响

用热浸镀法在Q235钢板表面制备了Zn-0.05%Al-xNi(x=0.02,0.05,0.09,0.12mass%)合金镀层,用光学显微镜、维氏硬度计、摩擦试验机及中性盐雾和全浸腐蚀试验研究Ni含量对镀层形貌、显微组织、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随Ni含量增加,Zn-0.05%Al-xNi合金镀层的表面状况变差,厚度先减小后增加,硬度和耐磨时间先增加后减小,摩擦系数增大,腐蚀速率先减小后增加;Ni含量为0.05%时,镀层厚度薄,组织致密,耐磨和耐腐蚀性能好。     

Mo_2C添加量对Ti(C,N)-Ni-Co金属陶瓷组织及其切削性能的影响

本文制备了不同Mo_2C含量的Ti(C,N)-Ni-Co金属陶瓷,对比分析了其微观组织和机械性能以及对304不锈钢切削性能的影响。通过扫描电镜观察分析了微观组织的变化以及切削试验刀具后刀面磨损情况。利用阿基米德排水法、洛氏硬度计、维氏硬度压痕法、三点弯曲法分别测试了金属陶瓷的相对密度、硬度、断裂韧性以及横向断裂强度。结果显示,随着Mo_2C含量的增加,金属陶瓷的晶粒度减小,当添加量(质量分数,下同)为18%时出现小晶粒团聚扎堆;硬度和密度增加;断裂韧性和横向断裂强度先增加后减小,在添加量为12%时达到最大值;当添加量为12%时,刀具后刀面磨损量在100 m/min和80 m/min的切削速度下均为最低。     

工艺参数对Ni-ZrO2纳米复合镀层性能的影响

用电沉积方法在铜表面制备了Ni-ZrO2纳米复合镀层。研究了工艺参数对复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。结果表明,镀层硬度随阴极电流密度、镀液温度的增大均呈现先增大后减小的趋势;而随镀液中纳米ZrO2的添加量增加,镀层的硬度逐渐增大;镀层的耐磨性随这几个工艺参数的增加先增加后减小;镀层的耐蚀性随着电流密度的升高先下降再升高,随着镀液中纳米ZrO2添加量、镀液温度的增加,镀层的耐蚀性先升高再下降。本工作中最佳的工艺参数为纳米ZrO2添加量8g/L,阴极电流密度3A/dm2,镀液温度50℃左右。     

微量硼添加对CuNiMnFe合金组织与性能的影响

为了改善CuNiMnFe多元合金组织内树枝晶尺寸及成分偏析,提高合金力学性能,在合金熔炼过程中添加微量硼进行变质处理,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及能谱分析仪对CuNiMnFe合金的组织形貌及物相进行表征,并采用布氏硬度计和万能材料试验机分别对合金硬度和抗拉强度进行测试。结果表明:硼元素对CuNiMnFe合金组织变质效果明显,在0~0.15%B(质量分数)范围内,随着硼添加量的增加,CuNiMnFe合金组织中树枝晶得到细化,二次晶臂间距减小,共晶β相减少,枝晶内析出颗粒状次生β相与钉状γ相增多。当硼的添加量为0.10%时,合金组织内树枝晶二次晶臂间距最小,板条状共晶β相基本消失,枝晶内颗粒次生β相与钉状γ相明显。CuNiMnFe合金铸态硬度及热处理后的硬度也随着硼的添加量的增加呈先增大后减小的趋势。当硼的添加量为0.10%时,合金铸态硬度达到峰值,热处理后硬度仍保持最大值HB380,同时,合金抗拉强度达到1 130MPa。     

稀土元素La含量对镁基复合材料性能的影响

研究了稀土元素镧对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着合金化元素La的含量从0逐渐增加到1.5%,镁合金的显微组织逐渐改善,但当La含量增加至1.5%时组织恶化。随着La含量的增加,镁合金的硬度和抗拉强度先增大后减小,当La含量为1.2%时达到最高。     

送粉速度对激光熔覆CNTs-SiC/Ni基复合涂层组织与性能影响的研究

采用激光熔覆制备了CNTs-SiC/Ni复合涂层,研究了送粉速度对复合涂层微观结构和性能的影响。结果表明,随着送粉速度的增加,该涂层的组织先细小后粗大,涂层的硬度则先增大后减小,摩擦系数与磨损量先减小后增大。当送粉速度为30 g/min时,涂层组织细小、致密,涂层的硬度最高可达到429 HV0.2,比基体45钢提高了近1倍,磨损量最低为0.0144 g,摩擦系数最小为0.22。     

形变热处理对Zn-Cu-Ti合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察和力学性能测试方法,研究了形变和热处理对微合金化Zn合金的组织与性能的影响。结果表明,随着变形量的增加,Zn-2.1Cu-0.06Ti合金的显微硬度呈现先增加而后减小的趋势,当冷变形量达到70%时显微硬度取得最大值;随着Cu含量的上升,导致Zn-Cu-Ti合金的显微硬度下降的温度也逐渐升高;一定范围内Cu的添加可以提高纯Zn的显微硬度和抗拉强度,Ti元素含量的增加可以改善Zn-Cu-Ti合金的韧性。     

制备工艺对触头材料用Cu-Cr-Zr合金性能的影响

通过硬度、导电率测量以及金相分析,研究了直接添加法和合金添加法对触头材料用Cu-Cr-Zr合金性能的影响。结果表明:在真空熔炼条件下,对于同种工艺,随着Zr元素添加量的增加,合金硬度增加,导电率下降。与直接添加法相比,合金添加法有利于减少Zr及Cr元素的烧损;显微组织中富Cu-Zr相主要呈条状连续枝晶状致密分布;颗粒状Cr相在铜基体上的分布相对均匀、致密,得到的Cu-Cr-Zr合金硬度、导电率高一些。     

添加LaB_6的CuW70触头材料的电弧侵蚀行为

采用粉末冶金和熔渗法制备不同LaB6添加量的CuW70合金,研究LaB6含量对CuW70合金组织、致密度、硬度、导电率及真空击穿性能的影响。结果表明:随着LaB6含量的增加,CuW70合金的硬度先急剧增大后缓慢减小,当LaB6含量为2%(质量分数)时,CuW70合金的硬度最大,为212HB。CuW70合金的电导率先增大后缓慢减小,但降幅不大。真空电击穿实验表明:随着LaB6含量的增加,CuW70合金的耐电压强度先急剧上升,当LaB6含量大于2%后,耐电压强度呈下降趋势;截流值先下降后缓慢上升;电弧寿命则呈上升趋势。在本实验范围内,当LaB6添加量为2%时,CuW70合金具有最佳的耐电弧侵蚀性能,耐电压强度、截流值和电弧寿命分别为1.25×108V/m、2.62A和15.67ms。     

焊接电流和焊接速度对CMT成型铜合金组织和力学性能的影响

采用铜合金焊丝进行CMT成型,分析焊接电流和焊接速度对成型件组织和力学性能的影响。结果表明,焊丝可在304不锈钢基材上不断逐层累积,形成薄壁墙体。组织内有较为明显的分层现象,和焊接速度相比,焊接电流对显微组织的影响较为显著。随着焊接电流的增加,硬度先减小后增加,平行于增材方向的抗拉强度减小,伸长率增大;垂直于增材方向上的抗拉强度没有显著变化。随着焊接速度的增加,硬度先增加后减小。对于平行于增材方向,试样抗拉强度先减小后增加,而伸长率先增加后减小;对于垂直于增材方向,试样抗拉强度和伸长率均先增加后减小。     

SiC掺杂WC-10Ni硬质合金的真空烧结及性能研究

采用高能球磨和真空烧结技术制备了纳米SiC颗粒弥散增强WC-10Ni硬质合金复合材料,研究了SiC添加量和烧结温度对SiC掺杂WC-10Ni硬质合金复合材料显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,采用真空烧结技术于1 450 ℃和1 500 ℃下烧结可获得烧结颗粒结合良好,致密度高达99.2%的WC-10Ni-SiC复合材料。SiC的添加不仅可以抑制WC晶粒的长大,起到细化晶粒的作用,还可促使WC晶粒烧结致密化。而且所获得的复合材料的维氏硬度随着SiC含量的增加而提高,最高达1 649 HV;断裂韧性和抗弯强度随着SiC添加量增加均呈现先升高后降低的趋势,当SiC添加量为0.5wt%时可获得断裂韧性和抗弯强度分别为12.7 MPa.m_1/2和1 126.1 MPa的WC-10Ni-SiC硬质合金复合材料。     

SiC掺杂WC-10Ni硬质合金的真空烧结及性能

采用高能球磨和真空烧结技术制备了纳米SiC颗粒弥散增强WC-10Ni硬质合金复合材料,研究了SiC添加量和烧结温度对SiC掺杂WC-10Ni硬质合金复合材料显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,采用真空烧结技术于1450和1500℃下烧结可获得烧结颗粒结合良好,致密度高达99.2%的WC-10Ni-SiC复合材料。SiC的添加不仅可以抑制WC晶粒的长大,起到细化晶粒的作用,还可促使WC晶粒烧结致密化。而且所获得的复合材料的维氏硬度随着SiC含量的增加而提高,最高达16.49GPa;断裂韧性和抗弯强度随着SiC添加量增加均呈现先升高后降低的趋势,当SiC添加量为0.5%时(质量分数,下同)可获得断裂韧性和抗弯强度分别为12.7MPa·m1/2和1126.1MPa的WC-10Ni-SiC硬质合金复合材料。     

Sb元素及稀土对Zn-10Al基钎料及钎焊接头性能影响

向Zn-10Al-5Cu基体中添加元素Sb及稀土镧钕,采用真空炉、万能材料试验机、金相及扫描电镜等设备,研究了Sb元素及稀土添加量对Zn-10Al-5Cu组织、性能及钎焊接头性能的影响.结果表明,钎料合金的铺展面积随Sb元素添加量的增加先较快增大后又趋于稳定趋势;抗拉强度随Sb元素添加量的增加而稳定增加;钎料组织由共析与共晶组织混合而成;在优选出的Zn10Al5Cu1.5Sb钎料中添加稀土镧钕,钎料的润湿性得到进一步改善,当稀土添加量为0.15%时,钎料的润湿性最佳;此时钎料组织中灰色粗大树枝晶组织及黑色层块状组织减少、灰黑相间层片状组织增多且变的细小,基体组织得到最大程度细化,钎料合金及钎焊接头强度达到最大;继续增加稀土,钎料合金的润湿性及钎焊接头的抗剪强度反而下降.     

放电等离子烧结的Ta-W合金的组织和性能研究

以钽粉、锡粉为原料,采用放电等离子烧结技术制备了含钨量为2.5%、5. 0%和7. 5%(质量分数)的钽钨合金。借助于拉伸试验、扫描电镜、显微硬度计和X射线衍射检验了钽钨合金的显微组织、力学性能、致密度及断口形貌。结果表明,部分钨固溶于合金中,随着钨含量的增加,钽钨合金的晶粒减小,硬度升高,相对致密度下降,抗弯强度、抗拉强度和屈服强度先升高后下降。