Si_3N_(4p)-SiC_w/MoSi_2复合材料的强韧化效果与机制

通过显微组织观察和力学性能测试,对SiC晶须和Si3N4颗粒复合强韧化MoSi2的效果及其作用机制进行了初步研究和探讨。结果表明:复合材料中的SiC晶须和Si3N4颗粒的加入可大幅提高其抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度;弥散强化和细晶强化是复合材料强度提高的主要机制,抗弯强度达到427 MPa;通过晶粒细化、裂纹偏转和分叉等机制的综合作用使复合材料增韧,室温断裂韧度达到10.4 MPa.m1/2。     

纳米HfC对微波烧结TiB2基金属陶瓷刀具材料力学性能和微观组织的影响

采用微波烧结技术快速制备一种力学性能良好的TiB₂基金属陶瓷刀具材料,研究了纳米HfC含量对金属陶瓷力学性能和微观组织的影响,分析了微观组织和力学性能之间的关系,揭示了纳米HfC对金属陶瓷刀具材料的增强补韧机理。结果表明：加入纳米HfC可显著提高材料的断裂韧度和抗弯强度,含20wt.%HfC的金属陶瓷断裂韧度和抗弯强度相较于未加HfC的断裂韧度和抗弯强度分别提高了36.7%和45.4%,断裂韧度高达10.68MPa·m^1/2±0.30MPa·m^1/2;随着纳米HfC含量的增加,TiB₂基体晶粒由粗大、无规则形状向细小、矩形形状转变,平均晶粒尺寸可缩小到原来的1/2.6;TiB₂-TiC-HfC金属陶瓷的主要增强补韧机理为细晶强化、颗粒弥散强化、固溶强化、裂纹偏转和钉扎效应。     

石墨烯添加量对无压烧结石墨烯/碳化硅陶瓷复合材料性能的影响

在碳化硅粉中添加质量分数为1%~5%的石墨烯,采用无压烧结工艺在2 190℃保温1h制备石墨烯/碳化硅陶瓷复合材料,研究了石墨烯添加量对复合材料物相组成、密度和力学性能的影响。结果表明:该复合材料由碳化硅相及少量石墨相组成;随着石墨烯添加量的增加,复合材料的密度下降,相对密度变化较小,抗弯强度和断裂韧度先增大后减小,硬度下降;当石墨烯的质量分数为3%时,复合材料的抗弯强度为395 MPa、硬度为89HRA、断裂韧度为6.0 MPa·m1/2,综合力学性能最好。     

Al_2O_3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料的微观结构与性能

采用真空热压烧结技术制备了纳米TiC体积分数为3%~5%的Al2O3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料,并对其力学性能、相对密度、微观结构和三点弯曲断口形貌进行了研究。结果表明:微纳陶瓷复合材料中存在非典型的灰芯/白环结构;复合材料的断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合形式;添加的纳米粒子分布于Al2O3基体晶粒的内部与晶界,形成了晶内/晶界型结构,细化了晶粒,强化了晶界,提高了复合材料的强度和相对密度,其抗弯强度、断裂韧度、硬度和相对密度分别为970MPa,5.5MPa·m1/2,20.4GPa和99.5%。     

氮化硅/碳化硅纳米陶瓷的显微组织与抗弯性能

研究了氮化硅／碳化硅纳米复合陶瓷经三点弯曲试验后的显微组织和断口形貌。结果表明，随着SiC纳米粉含量的增加，断口从沿晶断裂向穿晶断裂过渡；当SiC的质量分数是15％时，复合陶瓷的显微组织明显细化，抗弯强度、断裂韧度明显提高。     

自蔓延原位合成TiC/MOSi2复合材料及其力学性能

以钼、硅、钛和碳粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备了不同体积分数TiC强韧化的MoSi2基复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:TiC颗粒均匀分布于MoSi2基体中;TiC体积分数为30%时,TiC/MoSi2复合材料硬度、抗弯强度和断裂韧度分别达到15.02 GPa、366 MPa和6.26 MPa·m1/2,比纯MoSi2分别增加61.5%、26.8%和150%;复合材料的断口表现为沿晶断裂和准解理断裂的混合形式,其强化机制是细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化.     

钒添加量对Mo2FeB2基金属陶瓷显微组织和 力学性能的影响

采用真空液相烧结技术制备了Mo_2FeB_2基金属陶瓷,研究了钒添加量(质量分数,0～7.5%)对其组织和力学性能的影响。结果表明:当钒添加量不大于2.5%时,金属陶瓷的孔隙率无明显变化,当钒添加量大于2.5%时,金属陶瓷中的孔隙明显增多,金属陶瓷的致密性下降;钒的添加对金属陶瓷的相组成无显著影响,Mo_2FeB_2硬质相均匀分布在铁基黏结相中;当钒添加量为2.5%时,硬质相呈长条状且明显细化;当钒添加量大于2.5%时,硬质相发生团聚,且形貌由长条状向等轴状转变;随着钒添加量的增加,金属陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧度均先增后降,当钒添加量为2.5%时均达到最大值,分别为90.6HRA、2 350MPa和15.1MPa·m~(1/2)。     

热挤压模具用Al2O3/(W,Cr)金属陶瓷的性能

采用热压烧结法制备了不同Al2O3含量的热挤压模具用Al2O3/(W,Cr)金属陶瓷,并研究了其力学性能、抗热震性能及摩擦磨损性能.结果表明:Al2O3/(W,Cr)陶瓷的最大抗弯强度和断裂韧度分别达到800 MPa和13 MPa·m1/2;Al2O3体积分数为60%的金属陶瓷抗热震性能优于体积分数为70%的;两者的摩...     

热压烧结法制备氧化铝/透辉石陶瓷复合材料

采用热压烧结法制备了氧化铝/透辉石复相陶瓷材料,分析了复合材料的微观结构,测试了复合材料的断裂韧度、硬度和抗弯强度与透辉石颗粒含量的对应关系.结果表明:在28 MPa、1 450℃×30 min条件下热压烧结制备的复相陶瓷材料,其抗弯强度、断裂韧度均有明显提高,最高达到442.5 MPa和4.76 MPa·m1/2.     

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。     

纳米碳化硅增强铜基复合材料的组织及其磨损性能

为了探求在常温下制备颗粒弥散增强金属基复合材料的方法,采用复合电铸工艺在室温下制备了纳米碳化硅粒子弥散增强铜基复合材料,对其表面形貌、微观组织结构进行了观察,对显微硬度、磨损性能及导电性能进行了测试。结果表明：纳米碳化硅粒子均匀弥散分布在铜基体中,且与基体结合良好;复合材料表面平整、细密;与电沉积纯铜材料相比,其显微硬度明显提高,磨损性能改善,导电性能下降幅度不大。     

超声电沉积镍/纳米碳化硅复合镀层组织结构研究

采用超声电沉积方法在20钢基体上制备了镍／纳米碳化硅的复合镀层。通过扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌和显微组织，用能谱仪(EDS)对镀层中特定区域进行了显微组织成分分析，使用X射线衍射仪检测了镀层的微观结构。结果表明：通过合适的超声电沉积工艺，得到的镀层中SiC纳米粒子含量较高，且分散均匀，没有出现团聚现象；同时镀层中的镍晶粒得到了细化，取向也由择尤取向趋于随机取向。     

The Microstructure and Wear Characteristics of Cu–Fe Matrix Friction Material with Addition of SiC

The Cu–Fe matrix continuous braking friction materials using SiC as abrasive were fabricated by powder metallurgy technique, and the effect of content and size of SiC were investigated. The tribological properties of friction materials sliding against AISI 1045 steel ring were carried out on a block-on-ring tester at different loads and sliding speeds. The strengthening effect of nano-SiC (55 nm) was superior to that of micro-SiC (70 μm) of the tribological properties for friction materials. The friction coefficients of friction materials increased with increasing nano-SiC content. However, the wear rates decreased with increasing nano-SiC content and then increased when the content of nano-SiC particle exceeded 10 wt%. The specimen contained 10% nano-SiC had the best tribological properties at different testing conditions.     

晶须增强Ag-18Cu复合钎料钎焊氧化锆增韧氧化铝陶瓷接头组织试验研究

采用硼酸铝晶须增强的Ag-18Cu复合钎料对氧化锆增韧氧化铝陶瓷进行钎焊,根据钎料润湿和铺展性能的变化得出合理的晶须加入量。通过扫描电镜进行钎焊接头组织形貌观察,并通过能谱仪进行元素分析,研究钎焊接头微观结构及晶须对接头的强化机理。在改变焊接温度、焊接时间等工艺参数的情况下,进行多次钎焊试验。通过微机控制电子万能试验机及专用夹具,对钎焊后的试验件进行抗剪强度测试。通过测试得到工艺参数对钎焊接头组织及力学性能的影响规律,进而得出最优的工艺参数。     

细观力学理论在氧化铝陶瓷材料中的应用进展

叙述细观力学的主要研究方法、模型及其应用,并针对陶瓷材料的细观结构,论述提高陶瓷材料韧性的方法,如相变增韧、微裂纹增韧、纤维或晶须增韧等.     

复合尼龙涂层的腐蚀—冲蚀磨损特性

本文对尼龙涂层及尼龙+5％Al_2O_3陶瓷颗粒和尼龙+5％SiC晶须复合涂层进行了腐蚀—浆体冲蚀磨损试验研究。研究了砂浆的pH值,冲击速度等参数对涂层的腐蚀冲蚀磨损的影响,对涂层表面的组织结构和形貌进行了观察分析,探讨了复合尼龙涂层的腐蚀冲蚀磨损机理,建立了V_e-pH-U腐蚀—冲蚀磨损三维图。     

机械合金化钛、锡、碳混合粉体中锡晶须的形成机理

将质量比为2:1:1的钛粉、锡粉和碳粉混合,在高能球磨机中进行机械合金化,再进行室温时效处理,研究了机械合金化粉体中锡晶须的物相组成、微观结构及形成机理.结果表明:经机械合金化和室温时效处理后,混合粉体中出现絮状物,絮状物由锡晶须组成;锡晶须为体心正方结构β-Sn单晶体,呈柱状、丘状或结节状、纽结或弯折状和针状,直径约...     

化学镀镍-磷-纳米SiC-PTFE复合镀层的组织结构与晶化动力学

采用扫描电镜、X射线衍射仪、差热分析仪等分析了化学镀镍-磷-纳米SiC-PTFE复合镀层的表面形貌和物相结构,并研究了镀层的晶化动力学。结果表明:纳米SiC、PTFE颗粒均匀地分布于复合镀层中,且SiC颗粒在镀层中发生部分团聚;随热处理温度升高,镀层由镀态下的非晶态出现晶化,并逐渐析出镍、Ni3P以及Ni3Si等晶相;与镍-磷镀层相比,这种含两种颗粒的复合镀层表现出较低的晶化起始温度与较长的晶化时间,且其晶化激活能为268kJ.mol-1。     

Sliding wear behavior of mesocarbon microbeads based carbon materials

The sliding wear behavior of mesocarbon microbeads (MCMBs) based carbon materials was investigated. Samples were sintered at 1300 °C from pure MCMBs without ball-milling (C0) and ball-milled MCMBs doped with 3, 5, 10 wt.% nano-SiC (C3, C5 and C10). The results indicated that C0 sample had poor sliding wear property; ball-milling and doping nano-SiC contributed to the improvement of sliding wear property. The mean friction coefficient values of the C0–C10 samples against H62 brass alloy were 0.38, 0.24, 0.21, and 0.30, respectively. Mass loss increased with increasing sliding time, and C0 and C3 had the highest and lowest mass loss, respectively. The worn surface images showed C0 sample had broad wear tracks and was free from debris layer, while the worn surfaces of C3 and C5 were rather smooth because of the formation of adherent contact films without any significant fracture. These good sliding wear properties were related to small grains, uniform high hardness and large amount of aromatic layers along contact surface.     

2205双相不锈钢氢致开裂行为的试验分析与模型预测

开展了2205双相不锈钢(Duplex stainless steel,DSS)氢致开裂(Hydrogen assisted cracking,HAC)行为的研究,考察了组织形态对2205双相不锈钢中氢致裂纹萌生和扩展的影响.结果表明,横向组织中的氢致裂纹扩展的长度比纵向组织中的裂纹更明显,裂纹优先萌生的位置在铁素体相...