喷射成形法原位生成Cr3C2/Cu复合材料组织与性能

采用真空电弧炉熔铸＋喷铸成形技术，以Cu-0．8Cr-0．04RE（55wt％La＋45wt％Ce）为名义成分，通过熔铸过程中原位自生成的Cr碳化物制备了颗粒增强Cr3C2／Cu复合材料；研究了该材料的显微组织、力学性能和电学性能。结果表明：经冷变形和时效处理后该材料的显微组织特征为以稳定的等轴晶α-Cu相为基，其上弥散分布着Cr3C2颗粒；经适当的冷变形＋时效处理后，该材料抗拉强度664．5MPa，显微硬度220HV100，电导率82．5％IACS．软化温度550℃，可满足超大规模集成电路引线框架材料所要求的主要性能指标。     

压制力对Al2O3弥散强化Cu／Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3／Cr复合材料,研究了压制力（200、250、300、350MPa）对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化。结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3／Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200MPa增加到300MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快。     

冷轧Cu70Cr30复合材料的显微组织和性能

研究了室温低应变速率下大变形冷轧Cu70Cr30复合材料的显微组织和性能.结果表明,Cu70Cr30复合材料经冷轧变形后富Cr相的显微组织呈现明显的纤维状;显微硬度在刚开始变形时上升很快,随变形的增加.硬度增加的幅度逐步降低;导电率随轧制变形的增加而降低,当达到一定量的大变形后,导电率又有上升.     

压制力对A1203弥散强化Cu/Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3/Cr复合材料,研究了压制力(200、250、300、350 MPa)对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化.结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3/Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200 MPa增加到300 MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快.     

Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能

研究了不同工艺制备的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能,结果表明:Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主.Cu/Al2O3复合材料的耐磨损性能要优于同样条件下制备的Cu/Cr2O3复合材料.当Al或Cr与Cu形成预合金后而进行原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性优于当未形成预合金粉末原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性.     

稀土Ce对Cr2O3/Cu复合材料组织和性能的影响

采用Cu-Cr-Ce预合金粉末进行内氧化反应研究Ce对Cr2O3/Cu复合材料组织和性能的影响。结果表明:在预合金粉中添加适量的Ce,可提高Cr2O3/Cu复合材料的性能,同时明显改善复合材料中Cr2O3在基体中的分布和细化Cr2O3的颗粒,提高Cr2O3/Cu复合材料中Cr2O3的生成率,促进Cr的内氧化。本实验条件下,Ce的最佳添加量为0.1%(质量分数,下同)。     

Ti3AlC2／Cu复合材料的制备及其性能研究

采用粉末冶金的方法在1000℃和30MPa的热压条件下，烧结制备了以Ti3AlC2为增强相的Ti3AlC2／Cu复合材料，研究了增强相含量（10％～40％）对复合材料的显微结构、抗弯强度、硬度和电阻率的影响。结果表明：Ti3AlC2能够有效增强铜，当Ti3AlC2含量为30％时，增强效果最佳，复合材料的抗弯强度达1033MPa，最大形变为2．5％，增强相含量继续增加时，复合材料的强度反而降低；随着增强相含量的增加，复合材料渐趋脆性断裂，同时复合材料的电阻率基本呈线性升高。     

高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的组织与性能

用高速火焰喷涂法在20钢上制备Fe-Al／Cr3C2复合涂层。利用配有能谱仪的扫描电镜分析涂层表面形貌和所含元素,利用X射线衍射仪分析涂层的相组成,并测试了涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率等性能。结果表明,高速火焰喷涂Fe-Al／Cr3C2复合涂层中主要包括Fe、Al以及FeAl、Fe3Al、Cr3C2相,Cr3C2增强相呈点状均匀分布涂层中;涂层具有较高的结合强度、硬度和较低的孔隙率。     

喷铸制备液相原位生成Cr_3C_2/Cu复合材料的组织与性能

采用真空高频感应炉喷铸技术,以Cu-0.5Cr-0.2Zr-0.02Y为原材料,通过在石墨坩埚中熔炼液相Cr与石墨C反应原位生成液相Cr3C2金属碳化物,制备了颗粒增强Cr3C2/Cu复合材料。研究了该材料的显微组织、力学性能和电学性能。结果表明,经压延变形和人工时效处理后该材料的显微组织特征为以稳定的等轴晶α-Cu相为基;经90%压延变形+763K时效45min处理后,该材料的硬度(HV)为182.7,电导率为48.4MS/m。     

真空热压烧结Al2O3/Cu-Cr复合材料的组织与性能

采用简化内氧化真空热压烧结工艺制备了不同Cu2O加入量(4%、5%、6%)的Al2O3/Cu-Cr复合材料.分析研究了其微观组织与性能,并研究了冷变形对材料性能的影响.结果表明,在铜基体上弥散分布着细小粒状Al2O3颗粒,其粒径为5~20 nm,颗粒间距为20～150 nm;Al2O3/Cu-Cr复合材料经80%变形后,其硬度和抗拉强度明显提高,而电导率则随变形量的增大先升高后降低;随着Cu2O加入量的增加,材料的抗软化性能逐渐提高;当Cu2O加入量为5%时,真空热压烧结(950 ℃,2 h,22 MPa)后全部完成内氧化,且变形后综合性能最优,此时Cu2O含量为最佳的添加量.     

内氧化制备Al2O3/Cu复合材料组织性能研究

采用内氧化工艺,用Cu2O粉作氧化剂,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al2O3/Cu复合材料,研究Al2O3/Cu复合材料的组织特征及性能。结果表明,复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表层和内部的晶粒大小明显不同,表层处晶粒比内部的细小,固溶在Cu基体内部的Al内氧化时以Al2O3形态从基体析出,弥散分布的Al2O3颗粒强化了铜基体,表面显微硬度提高。与固溶在Cu基体中的Al原子相比,Al2O3对电子的散射要小得多,因而内氧化析出Al2O3后电导率升高。Al2O3/Cu复合材料薄板随着冷加工变形量的增加,氧化颗粒与位错的缠结越严重。     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的组织与性能

采用Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)原位合成了铁铝金属间化合物涂层,并研究了涂层的显微组织与性能.结果表明,高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2涂层中生成了多种物相,主要是Fe3Al和FeAl相,同时还包括Fe3C硬质点相及FeO*Al2O3和Cr2O3氧化物相等.涂层具有很高的热震结合强度及相对基体较高的显微硬度,密度和孔隙率较低.     

激光选区熔化Cr3C2/CoCrMo合金的组织结构及力学性能研究

通过激光选区熔化(SLM)技术制备了高致密度的CoCrMo和Cr3C2/CoCrMo合金,对比研究CoCrMo和Cr3C2/CoCrMo合金的组织结构、拉伸性能及磨损性能,探讨添加Cr3C2颗粒对CoCrMo合金组织及性能的影响机制。研究发现,合金的主要组成相为γ-Co和ε-Co,添加Cr3C2使合金的物相发生改变,产生M23C6相。CoCrMo与Cr3C2/CoCrMo合金的组织均由外延生长的柱状晶和等轴晶组成,添加Cr3C2使柱状晶数量减少。Cr3C2/CoCrMo合金的硬度为514±18 HV,抗拉强度为1520 MPa,相比于CoCrMo合金分别提升了27%、39%。在相同载荷下,Cr3C2/CoCrMo合金的磨损量明显小于CoCrMo合金,耐磨性能提升30%。在SLM过程中,添加的Cr3C2颗粒快速熔解,Cr固溶在基体中,产生固溶强化;在晶界处转变生成M23C6型碳化物,具有沉淀强化作用,有效提高了合金的强度和耐磨性。     

高速电弧喷涂铁基Cr3C2复合涂层组织及磨损特性的研究

采用高速电弧喷涂技术将自制的铁基Cr3C2型粉芯丝材制备成复合涂层,并对涂层的组织结构、力学性能及高温冲蚀磨损特性进行了研究.结果表明,该涂层组织致密,颗粒扁平细小,主要由α-Fe固溶体、(Fe,Cr)23C6、(Fe,Cr)7C3及少量FeCr2O4等氧化物相构成;涂层具有较高的结合强度和硬度、较低的孔隙率及优良的抗热震性能;铁基Cr3C2复合涂层的冲蚀磨损行为介于塑性与脆性冲蚀之间,其冲蚀机理以塑性冲蚀为主,在650℃高温环境下,涂层的抗冲蚀磨损性能高于20g钢,表现出良好的抗高温冲蚀抗力,能够解决循环流化床锅炉受热面的高温磨损问题.     

Cr3C2/Ni3Al复合材料的微观组织和室温耐磨性

采用药芯焊丝法制得Ni-Al-Cr3C2复合焊丝,将该焊丝堆焊于工件表面,在堆焊过程中,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,Ni与Al化合反应生成Ni3Al金属间化合物,Cr3C2则发生分解,除少部分[C]与[Cr]固溶于Ni3Al基体中外,大部分反应重新析出细小的Cr3C2相,均匀地分布于Ni3Al基体中.室温磨粒磨损和微动磨损实验结果表明,Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性为Stellite12合金的2倍左右,较高的硬度、高的碳化物体积分数以及碳化物与Ni3Al基体间良好的界面结合力是Cr3C2/Ni3Al复合材料耐磨性优良的主要原因.     

电弧离子镀QTi2.5／Cu镀层组织与性能分析

在磁控条件下进行QTi2.5/Cu同基合金离子镀试验,用TEM、EDS、XRD和数显显微硬度计以及球磨机对镀层结构、截面和表面的化学成分、相结构、显微硬度及耐磨损性能进行了测定.结果表明:镀层由沉积层和过渡层构成,近表面为层片状组织;镀层中Ti含量由表至里逐渐降低.镀层显微硬度呈梯度分布,镀层硬度(三点取平均值)约为铜基材的2倍.表面层耐磨损性能得到明显改善.     

硝酸盐分解法制备Al2O3/Cu复合材料的组织和性能

探索了在不同浓度的Al（NO3）3溶液中加入Cu粉，搅拌至糊状，在80℃干燥后，在H2保护气氛下加热至500℃使得Al（NO3），分解成Al2O3，所得粉末在真空烧结机中加热到800℃，制备出Al2O3弥散强化铜基复合材料。研究了Al2O3含量对该复合材料各种性能的影响规律，结果表明：随着Al2O3含量的增加，材料的电导率下降；当Al2O3含量达1．0％时，材料的硬度达到最大值，而密度随Al2O3含量的增加而下降。