原位合成TiC/Fe基复合材料的组织与性能

以铬铁粉、钼铁粉、钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/Fe基复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射仪等方法对所制备的试样进行了组织结构分析.结果表明:未加钒时合成的复合材料主要相组成为TiC和α-Fe,硬质相TiC颗粒细小(≤2.3μm);当加入一定量的钒后,复合材料主要相组成为(Ti,V)C和α-Fe,其组织更加致密,其抗弯强度升高;硬质相(Ti,V)C的面间距比硬质相TiC的面间距均有不同程度的减小;(Ti,V)C颗粒尺寸明显减小(≤1.6μm),分布更均匀,颗粒形状趋于球形.     

WC与钼质量比对TiC基金属陶瓷显微组织和性能的影响

制备了WC和钼总质量分数为8%,WC与钼质量比分别为1:4,2:3,3:2,4:1的TiC基金属陶瓷,研究了WC与钼质量比对试样显微组织和性能的影响。结果表明：不同WC与钼质量比试样中的硬质相均为芯-环结构,芯相主要为TiC,环相为(Ti, M)C(M为Mo, W,V);当WC与钼质量比大于1时,黏结相中原位析出(Ti, M)C纳米颗粒;随着WC与钼质量比增加,试样的抗弯强度、断裂韧度和硬度均先增大后减小,密度增加,当WC与钼质量比为3:2时,TiC基金属陶瓷的综合性能最佳,密度较高,硬度、抗弯强度、断裂韧度最大,分别为1 546 HV,1 200 MPa, 6.61 MPa·m^1/2;当WC与钼质量比小于1时,弯曲时试样中的硬质相发生穿晶断裂形成解理断面,黏结相发生撕裂变形形成粗糙断面;当WC与钼质量比大于1时,纳米颗粒从黏结相中拔出形成韧窝,WC与钼质量比越大,断口上的韧窝比例越少。     

钢结硬质合金在模具上的应用

钢结硬质合金是以碳化钛或碳化钨作为硬质相,以铬钼合金钢作为粘结相,用一般粉末冶金方法压制,烧结,并经退火所制取的。它既具备一般工具钢的可加工性、可热处理、可焊接和可锻性,同时具备含钴硬质合金的硬度(淬火状态)和高耐磨性,近年来在模具上应用十分广泛。一、GT-35钢结硬质合金的化学成分和物理机械性能1.钢结硬质合金的化学成分钢结硬质合金(以下简称合金)是由TiC、Fe、C、Cr、Mo或WC、Cr、Mo、     

(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)纳米固溶体粉的合成及性能

采用高能球磨-碳热氮化还原法合成了(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)纳米固溶体粉,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和元素分析仪等分析了还原温度和还原时间对粉体物相组成、晶格常数及碳氮含量的影响。结果表明:金属元素在Ti(C,N)中的固溶按难易程度排序为钽、铌、钨、钼;随还原温度的升高和还原时间的延长,固溶体粉的晶格常数、碳含量及粒径均逐渐增大;在1 500℃碳热氮化还原1 h后,可合成单相且平均粒径为100 nm的(Ti,W,Mo,Nb,Ta)(C,N)固溶体粉,其碳、氮质量分数分别为9.1%和7.2%。     

热处理对原位烧结(Ti,V)C钢结硬质合金组织及耐磨性的影响

利用粉末冶金技术,原位烧结合成了(Ti,V)C钢结硬质合金,并用扫描电镜、X射线衍射仪等研究了热处理对原位烧结(Ti,V)C钢结硬质合金组织和耐磨性的影响。结果表明:烧结态(Ti,V)C钢结硬质合金基体组织为细珠光体组织;1 000℃淬火后的组织转变为片状马氏体+(Ti,V)C硬质相颗粒+少量未溶碳化物;回火过程中合金具有较高的抗回火稳定性,在500℃左右回火时存在二次硬化现象;该合金在1 000℃淬火、经250,500℃回火后具有较好的耐磨性。     

含h-BN 的钛合金激光熔覆自润滑耐磨涂层的摩擦学行为

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备以TiC、TiB2、CrB等为增强相、γ-Ni基固溶体为增韧相、h-BN为固体润滑相的自润滑耐磨复合涂层;分别在不同载荷下测试复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明,该复合涂层的摩擦因数及磨损率随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势,并且摩擦因数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低;在中等载荷下,复合涂层中的润滑颗粒被挤出磨损表面形成润滑膜,因而具有较好的自润滑耐磨性能,磨损后表面光滑平整。     

Ti添加方式对表面无立方相层梯度硬质合金的影响

表面无立方相层梯度硬质合金是一种非常好的涂层刀具基体材料,近年来越来越受到重视。本文主要研究了Ti添加方式对于表面无立方相层梯度硬质合金的影响。研究发现,相对于添加TiN、TiC,添加TiCN得到的表面无立方相层梯度硬质合金综合性能更好。     

w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)对等离子熔覆镍基复合涂层结构与性能的影响

以Ni60A合金粉、钛(Ti)粉、石墨(C)粉和B4C粉为原料,其中w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)(w为质量分数/％)分别为0:100,10:90,20:80,30:70,采用反应等离子熔覆技术在304不锈钢表面制备镍基复合涂层,研究了w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)对涂层成形性、显微组织、硬度和耐磨性能的影响.结果表明:添加Ti+B4C+C的镍基复合涂层与基体呈冶金结合,且主要由(Ni,Fe)、CrB、TiC和Cr3Si相组成;增大w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)会增加强化相析出量,降低成形性;CrB在涂层中下部呈灰黑色细长条状,在上部呈细小块状或棒状,TiC主要以细小颗粒弥散分布于涂层中;当w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)为20:80时,涂层综合性能较优,平均显微硬度最高(948HV),磨痕截面面积约为纯Ni60A合金涂层的1/5;镍基复合涂层主要发生黏着磨损和氧化磨损.     

提高GT35钢结硬质合金冷挤压模寿命的工艺研究

GT35钢结硬质合金是以TiC为硬质相、Cr和Mo元素为粘结相的一种新型合金。它具有高硬度、高强度等优良的机械性能和具有可切削加工、可锻造及热处理等工艺性能,因此被广泛应用于冷挤压模具上。但大量的生产实践资料表明:GT35钢结硬质合金冷挤压模具使用寿命不高,容易产生早期失效。通过对GT35钢结硬质合金化学成分及组织性能进行分析,并从模具毛坯锻造、机加工、热处理和表面强化等方面进行了工艺试验与研究,阐述了提高GT35钢结硬质合金冷挤压模寿命的工艺措施及要求;生产实践证明:充分发挥模具材料的工艺设计潜力,可以大幅度提高模具寿命。     

800 MPa级钛铌析出强化高强钢焊接接头的组织与力学性能

采用混合气体保护焊,在13kJ·cm-1热输入下对3种不同钼、硼含量的800MPa级钛铌析出强化高强钢进行焊接试验,并对焊接接头的组织、强度及硬度进行研究。结果表明:低钼含量高强钢存在热影响区软化现象;随着淬透性元素钼和硼的添加,焊接热影响区的硬度增大,抗拉强度由720 MPa分别增至760 MPa和795 MPa;钼和硼元素的添加对(Ti,Nb,Mo)(C,N)第二相粒子在热影响区的行为没有显著影响。     

Ferro—TiC尼龙切割刀的生产制造

<正> Ferro—TiC为钢结硬质合金某一系列的牌号,是由超硬的TiC颗粒均匀弥散分布在经时效硬化的马氏体钢基体上组成的。TiC硬质相使刀具具有硬质合金的一些优点,而钢基体又具有工具钢的特殊性能,它是用粉末冶金的     

铁硼合金和钼对钢结硬质合金烧结的影响

对铁硼合金和钼对钢结硬质合金烧结的影响进行了综述.铁硼合金对降低钢结硬质合金烧结温度、抑制硬质相晶粒长大有显著作用,但共晶反应生成的脆性硬质相Fe2B使合金材料的力学性能下降;通过添加适量的钼使之与Fe2B进行反应,可生成力学性能良好的Mo2FeB2硬质相,Mo2FeB2的形成可以减轻Fe2B引起的材料力学性能明显下降的问题;确定铁硼合金添加量以及添加铁硼后合金的最佳烧结温度是今后该研究的重点.     

NiCrAlY合金粉添加量对超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层组织及性能的影响

在WC-10Co4Cr金属陶瓷粉中添加不同质量分数(0,6.5%,10.0%,20.0%)NiCrAlY合金粉,采用超音速火焰喷涂技术在316L不锈钢基体表面制备NiCrAlY/WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,研究了合金粉添加量对涂层显微组织、显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同合金粉添加量下所得涂层的显微组织均主要由WC相组成;随着合金粉添加量的增加,涂层中的镍和Ni3Al相含量增多,孔隙率和硬度下降,耐腐蚀性能先增后降;当合金粉质量分数为6.5%时,涂层的硬度分布最均匀,耐腐蚀性能最好。     

多层复合钎料钎焊Ti(C,N)基金属陶瓷与45钢接头的组织

采用由Ag-Cu-Ti+Mo钎料、铜箔和Ag-Cu钎料组成的多层复合钎料,对Ti(C,N)基金属陶瓷和45钢在不同温度(890,920,950℃)和不同时间(10,20,30min)下进行了真空钎焊,根据接头截面形貌和剪切强度确定了最佳钎焊温度和保温时间,并分析了最佳工艺下钎焊接头的显微组织。结果表明:随钎焊温度的升高或保温时间的延长,Ag-Cu-Ti+Mo钎料与金属陶瓷间的界面反应层厚度增大,铜钛金属间化合物增多,两侧钎料区中的铜基固溶体增多,接头的剪切强度先增后降;最佳钎焊工艺为钎焊温度920℃、保温时间20min,此时接头剪切强度最大,从金属陶瓷向45钢,接头组织依次为Cu3Ti2+Ni3Ti金属间化合物,银基固溶体+铜基固溶体+钼+铜钛金属间化合物,铜,银基固溶体+铜基固溶体。     

钢结硬质合金冷加工工艺研究

<正>1 前 言 钢结硬质合金是新型高效能“工程材料”,既有硬质合金高硬度、高耐磨性又有熔炼钢的热加工性能,填补了两者之间的空白。合金以WC、TiC作为硬质相,以Cr、Mo、V等合金元素作为粘结剂,将二者机械均匀混合后,采用粉末冶金方法通过液相真空烧结轧制而成。合金制作方法不同熔炼钢,因此,合金加工难度大,特殊之处为:合金表面有层厚约0.5～1.0mm硬壳层,既硬又韧,加工时刀刃易磨损,难切削加工;高硬度的WC、TiC硬质相和复式碳化物易在表层偏析和富集,坚硬的表面层难切削加工,在切削时,刀刃切在钢基体上,WC.TiC硬质颗粒连撕带挤剥落下来,若刀刃碰在大颗粒WC、TiC上将导致崩刃。因此,对合金坯料进行改锻和球化退火可改善冷切削加工性能。     

粉末冶金原位合成(Ti,W)C增强铁基复合材料

以钛粉、铁粉、钨铁粉、石墨等为原料,原位烧结合成了35%(Ti,W)C/Fe复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射等测试方法对试样进行了组织结构分析.结果表明:复合材料的相组成为α-Fe固溶体、Fe3W3C、(Ti,W)C和少量TiC;原位合成的硬质相(Ti,W)C颗粒形状多为球形,粒径小于1μm;该复合材料的洛氏硬度达到59 HRC;磨损试验显示其耐磨性是高铬铸铁的5～6倍.     

TiC颗粒对铁-碳-铬-硅合金堆焊层显微组织及耐磨性的影响

用埋弧焊制备铁-碳-铬-硅合金堆焊层,通过显微组织观察、硬度测试和耐磨性能试验等方法研究了外加TiC颗粒含量对其显微组织及耐磨性的影响。结果表明:不同TiC含量的铁-碳-铬-硅合金堆焊层基体组织均为α-Fe,随TiC含量增加,初生M7C3颗粒尺寸从40~80μm逐渐减小至15~25μm,颗粒数量增多,分布弥散,且出现了TiC2和TiC等增强相;弥散密集分布的M7C3颗粒有利于堆焊合金层表面均匀磨损,避免因粗大脆性共晶优先磨损引起的过早失效,显著改善了耐磨性;该合金堆焊层的耐磨性随TiC含量的增加先增强,接着减弱,然后再增强,其主要磨损机理由微观断裂转变为微切削。     

GW50钢结硬质合金模具渗硼强化新工艺

钢结硬质合金国外被誉为“80年代新型工程材料”之一,应用于飞机、火箭发动机、宇航飞船上的耐热、耐磨、耐腐蚀零件和工模具制造,我国近年来有了较快发展,主要应用于冷作模具制造。钢结硬质合金以高熔点WC(或TiC)为硬质相,以合金工具钢作为粘结剂,将二者混合,采用粉末冶金真空烧结而成。硬质相颗粒均匀分布于钢基体上。性能介于硬质合金与合金工具钢之间,综合了二者的性能长处。它具有钢材“四性”特征:即可加工性、可锻性、可焊性和可热处理,又有硬质     

激光熔覆不同TiC含量硬质合金层的组织与性能

为探究应用激光熔覆技术时,重要硬质相Ti C对硬质合金熔覆层显微组织及力学性能的影响,用预置粉末法在45钢试样表面激光熔覆不同Ti C含量的硬质合金涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、耐磨性测试等方法对试样进行分析。结果表明:激光熔融条件下,熔覆层中Ti C质量分数达到一定值时,除了与WC生成固溶体外,自身还会聚集长大形成黑色晶粒;随着Ti C质量分数增大,熔覆层固溶强化与第二相强化作用增强,显微硬度逐渐上升,在Ti C质量分数为25%时达到最大值;磨粒磨损为熔覆层主要磨损机制,当Ti C质量分数为15%时,摩擦系数最为稳定。     

Ti及中间温度对双相钢强度影响规律研究

本文在已有的强度预测模型基础上,增加考虑了第二相析出强化对双相钢抗拉强度的影响,对已有强度预测模型进行了完善。利用完善后模型并结合Thermo-Cal软件讨论了不同Ti元素添加量和不同淬火温度对双相钢抗拉强度的影响。结果显示,在0.12%的Ti含量内,随着Ti含量的增加双相钢的强度逐步增大。高温时析出相以TiN为主,随着温度的降低,析出相逐渐转变为TiC。随淬火温度的升高马氏体体积分数增加,马氏体含C量下降,双相钢的强度增加。