原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料的组织和性能

以钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/铁基复合材料;用扫描电镜、X射线衍射仪对其进行了组织分析,用热分析法对铁-钛-碳体系原位合成的反应机理进行研究,用MM-200型磨损试验机研究了该复合材料的耐磨性能.结果表明:复合材料相组成为TiC和α-Fe,生成的硬质相TiC颗粒细小,在铁基体中均匀分布;铁-钛-碳的反应机理为,首先在765.6℃发生铁的同素异构转变,即α→Fe→γ-Fe,其次在1078.4℃钛与铁共熔而形成低共熔体Fe2Ti,最后碳与Fe2Ti在1138.2℃反应生成TiC;在重载干滑动条件下,该复合材料显示了良好的耐磨性能.     

钛合金表面电火花原位沉积TiC颗粒强化层的组织与硬度

以石墨为电极,采用电火花沉积工艺在BT20钛合金表面沉积了TiC颗粒得到了强化层,并对该强化层的组织和硬度进行了研究。结果表明:强化层分布不连续,厚度也不均匀,最厚处可达30μm,最薄处还不到10μm;强化层中TiC颗粒的分布不均匀,大量TiC聚集于强化层表面,内部很少,这使得强化层表面硬度达到了基体的5倍以上。     

搅拌摩擦加工原位合成Al-Ti颗粒增强铝基复合材料的微观结构

采用搅拌摩擦加工法进行了原位合成Al-Ti金属间化合物颗粒增强铝基复合材料的试验,研究了复合材料的微观组织和精细结构。结果表明,以纯Ti粉和纯铝板为原材料,采用搅拌摩擦加工的方法可以原位合成TiAl3金属间化合物颗粒增强铝基复合材料。在复合材料铝基体上,除了生成的TiAl3金属间化合物外,还存在一些纯Ti颗粒以及纯铝基体上的固溶体。经旋转摩擦挤压后,纯铝基体的晶粒得到细化,尺寸为200nm左右,生成的TiAl3晶粒尺寸约为200~300nm。     

原位合成TiC/Ni3Al表面复合涂层

采用铸造工艺结合SHS技术制备出TiC/Ni3Al表面复合涂层材料,研究了涂层的物相、组织和界面形态.结果表明:Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,产物为TiC和Ni3Al.表面复合涂层中直径为1～3 μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上,且随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密;涂层与钢基体界面为良好的冶金结合,界面随TiC含量的变化而呈现出不同的形貌,在w(TiC)<45%时,涂层为一整体,从涂层到界面处Ni、Al、Ti、Fe元素呈梯度变化;在w(TiC)≥45%时,涂层出现了分层现象.     

TiC—TiB2复合陶瓷制备与性能

相比于TiC、TiB2单相陶瓷,TiC—TiB2复合陶瓷因具有高硬度、高断裂韧性及优异的耐磨性,目前已成为工程陶瓷的研究热点。本文基于对目前国内外TiC—TiB2复合陶瓷制备方法与力学性能的介绍,分析了反应物成分,反应物颗粒尺寸,压坯密度等因素对力学性能的影响,并且结合超重力下燃烧合成技术制备大尺寸、高致密、高硬度TiC—TiB2近共晶成分复合陶瓷研究结果,指出燃烧合成及其衍生技术现已成为制备TiC—TiB2复合陶瓷的研究热点,并且为获得高致密的细晶材料,TiC—TiB2复合陶夺发展趋势在于共晶系复合陶瓷。     

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.     

激光原位制备CrFeAlTi复合涂层及性能

利用火焰喷涂和激光原位复合工艺在CLAM钢表面制备了CrFeAlTi复合涂层。利用扫描电镜、基材拉伸法以及摩擦磨损试验机分别分析了复合涂层表面和截面形貌,界面结合性能以及摩擦磨损性能。结果表明:复合涂层表面光整均匀,涂层内部组织致密分布,没有孔洞和裂纹等缺陷,与基体形成了良好的冶金结合。此外,复合涂层与基体之间呈现出较强的界面结合性能,且复合涂层也具有良好的摩擦磨损性能。     

添加Y2O3对激光熔覆原位合成TiB2和TiC增强镍基复合涂层组织的影响

在Ti6Al4V合金表面激光熔覆原位合成了TiB2和TiC颗粒增强镍基复合涂层,通过X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜以及能谱仪研究了添加2%(质量分数)Y2O3对涂层组织的影响。结果表明:未添加Y2O3的涂层由增强相、少量如CrB和基体组织组成;添加Y2O3后,涂层中增强相TiB2的尺寸显著细化且有新相Ni3Y生成,CrB化合物数量减少,涂层与基底形成冶金结合,且界面更平整、致密,成分过渡区有一定程度的缩小。     

无机磁性颗粒原位高分子修饰复合粒子的合成及...

报道了无机粒子表面经高分子单体原位聚合,合成具有核－壳结构的无机磁性颗粒－高分子修饰复合粒子,并讨论某ＸＲＤ、ＩＲ和ＴＥＭ表征。以Ｆｅ３Ｏ４－聚甲基丙烯酸甲复合粒子为例的合成过程中,详细了各种影响因素,包括反应物浓度、体系搅拌速度、反应温度和时间     

灰铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合涂层的组织及耐磨性

采用铸造反应合成技术在灰铸铁表面原位合成TiC/Al3Ti复合涂层材料,对复合涂层的显微组织、硬度和耐磨性进行了研究。结果表明:Al-Ti-C体系完全反应后可制备出纯净的TiC/Al3Ti表面复合涂层材料,该表面复合材料组织致密,并随着涂层中TiC含量的增加,材料的硬度有所提高,表面复合涂层的硬度明显高于铁基体的硬度,磨损性能也要优于铁基体,明显改善了铸铁的表面硬度和摩擦性能。       

不锈钢基体上激光熔覆原位合成制备TiB2/WC增强镍基复合涂层

采用激光熔覆原位合成技术在不锈钢基体表面制备了TiB2／WC增强镍基复合涂层,用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等对涂层进行了分析,并对涂层进行了热震试验。结果表明：涂层致密、厚度均匀、表面平整、无裂纹和孔隙、与基体呈冶金结合;涂层主要由TiB2、WC、γ-Ni等物相组成,细小的TiB2和WC粒子主要分布于γ-Ni枝晶间,可阻碍基体晶粒晶界的推移长大;WC颗粒主要分布于涂层中部和下部区域,原位合成的细小TiB2粒子主要分布于涂层上部;涂层具有较高的抗裂能力,与基体具有良好的结合强度。     

不锈钢基体上激光熔覆原位合成制备TiB_2/WC增强镍基复合涂层

采用激光熔覆原位合成技术在不锈钢基体表面制备了TiB2/WC增强镍基复合涂层,用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等对涂层进行了分析,并对涂层进行了热震试验。结果表明:涂层致密、厚度均匀、表面平整、无裂纹和孔隙、与基体呈冶金结合;涂层主要由TiB2、WC、γ-Ni等物相组成,细小的TiB2和WC粒子主要分布于γ-Ni枝晶间,可阻碍基体晶粒晶界的推移长大;WC颗粒主要分布于涂层中部和下部区域,原位合成的细小TiB2粒子主要分布于涂层上部;涂层具有较高的抗裂能力,与基体具有良好的结合强度。     

电磁搅拌合成(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料的净化机制与性能

在电磁搅拌条件下,通过Al-Zr（CO3）2熔体原位反应法,合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,对材料的组织和性能进行了研究。结果表明：由于电磁搅拌能促进铝热反应固液两相的传质和扩散,改善了原位合成动力学条件,采用电磁搅拌合成的复合材料中增强相颗粒在基体中的体积分数和弥散度都较未施加电磁搅拌时有了明显提高,浇注缺陷明显减少,铝基体得到净化;当Zr（CO3）2加入量为20％时,所获复合材料抗拉强度达202．6MPa,较未施加电磁搅拌的强度提高了34．8％。     

原位聚合法制备环氧树脂／纳米炭黑复合导电材料的性能研究

采用原位聚合法制备了环氧树脂／纳米炭黑复合导电材料,并对其力学性能、电阻率和抗弯断面形貌进行了分析。结果表明,环氧树脂／纳米炭黑复合导电材料的邵氏硬度和抗弯强度随纳米炭黑含量而变化,当其含量为3％（质量分数）附近时两者出现最大值,抗弯强度可达到43．86MPa,邵氏硬度可达到5．34HD;纳米炭黑的加入使复合材料的电性能得到较大的提高。     

激光熔覆原位自生Ti-Al-Si复合涂层的微观组织和高温抗氧化性能

为提高钛合金的高温抗氧化性能,采用激光熔覆原位自生技术,在TC4钛合金表面自行设计并制备了原子百分比为Ti∶Al∶Si=41∶41∶18和Ti∶Al∶Si=35∶35∶30的两种涂层。通过XRD、OM、SEM表征了涂层的微观组织和物相组成;借助管式电阻炉测试了涂层和基体试样在800℃×24h×5次循环氧化条件下的高温抗氧化性能;结合氧化增重和氧化动力学曲线分析了涂层的高温抗氧化机理。结果表明,涂层主要由Ti5Si3、Ti7Al5Si12、Ti3Al、TiAl和TiAl3等物相组成。涂层中没有出现一般激光熔覆所产生的外延生长柱状晶组织,全部为细小等轴晶。在800℃×24h×5次循环氧化条件下,TC4基材单位面积的氧化增重约为35.1mg·cm-2,涂层的约为2.8mg·cm-2和3.3mg·cm-2。两种涂层的高温抗氧化性能较钛合金基材分别提高了12.5倍和10.6倍。激光熔覆原位自生Ti-Al-Si复合涂层能明显改善TC4钛合金的高温抗氧化性能。涂层抗氧化性改善的机理,一方面是表面生成了连续致密的TiO2、Al2O3、SiO2氧化层,阻碍了氧扩散;另一方面是提高了氧化层的黏附性,使氧化层不易从涂层表面剥落,对涂层未氧化部分起到了很好的保护作用。     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌、组织结构及性能研究

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,探讨了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对Ni-ZrO2纳米复合电铸层表面形貌的影响,用SEM、TEM和显微硬度仪对纳米复合电铸层的表面形貌、组织结构和显微硬度进行了分析。结果表明,镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和电流密度对纳米复合电铸层表面形貌有较大程度的影响。纳米ZrO2颗粒细化了复合电铸层中基质金属的晶粒,使复合电铸层的表面光滑平整,组织均匀、致密,显微硬度大幅度提高。     

热处理条件下激光原位合成高铌Ti-Al金属间化合物复合涂层的微结构特征

为了提高钛合金的高温抗氧化性能,推动钛合金在高温和复杂工况环境下的进一步工程应用,利用高能激光束作用下Ti、Al、Nb三种元素混合粉末之间的原位反应在BT3-1钛合金表面制备了高温抗氧化的高铌Ti-Al金属间化合物复合涂层。针对原位反应所制备涂层存在的缺陷,通过自行设计的热处理工艺优化了涂层和界面微观组织。借助光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了热处理前后复合涂层的物相结构及显微形貌。结果表明:热处理前的涂层主要由单质Nb、金属间化合物γ-TiAl、α_2-Ti_3Al、Ti_3Al_2等物相组成;热处理后的复合涂层,单质Nb固溶到γ-TiAl和α_2-Ti_3Al中,同时形成了新相Ti_3AlNb_(0.3),涂层近似为γ-TiAl+α_2-Ti_3Al双相层片状等轴晶组织。此外,涂层中并未观察到减弱抗氧化性的单质Nb颗粒和Ti_3Al_2相,Ti、Al、Nb的宏观偏析得以消除,涂层与基材界面位置的气孔和裂纹均以消失,出现了明显的白亮带冶金结合过渡层,涂层组织也更加均匀致密。热处理对提高钛合金表面Nb的合金化程度和改善Ti-Al金属间化合物的高温抗氧化性能起到了显著的促进作用。     

真空烧结原位合成制备SiC+WSi2/MoSi2复合材料及其性能

以钼粉、硅粉、钨粉和石墨粉为原料,采用真空烧结原位合成方法制备了不同SiC和WSi2配比颗粒增强的SiC+WSi2/MoSi2复合材料,研究了其物相组成、力学性能和室温断口形貌,并分析了复合材料的强韧化机理.结果表明:该复合材料主要由WSi2、MoSi2和SiC相组成,还有微量的(Mo,W)5Si3相;其中10%SiC...     

模具钢表面盐浴渗钛层的制备及性能研究

采用盐浴法在Cr12Mo V冷作模具钢表面进行渗钛处理,研究了不同温度和时间对渗层厚度的影响。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度测试仪和旋转摩擦试验仪分析了渗层的显微形貌、相结构、表断面硬度和耐磨性能。结果表明:通过配方优选,在适宜的渗入温度(1000℃)和时间(6h)下,可在模具钢表面形成致密、厚度约13μm的渗钛层,相组成主要为Ti C,渗层具有较高的表面硬度(约2789HV0.3)。室温干摩擦试验表明,与基体相比,相渗层试样的磨损量降低约17倍,平均摩擦系数为0.4054,仅为基体的70.6%,说明模具钢盐浴渗钛处理后具有较佳的耐磨减摩性能。     

负压铸渗法制备铸铁表面FeCr复合渗层的热疲劳性能研究

采用负压铸渗法制备了铸铁表面FeCr复合渗层,观察了渗层与基体结合形貌并研究了渗层的热疲劳性能.结果表明:渗层组织致密,与基体结合良好.在热循环过程中渗层与基体表面出现了不同程度的氧化现象,渗层的抗热疲劳性优良.