Si3N4陶瓷钎焊用钎料的熔化特性与元素扩散行为

研究了微量稀土元素Ce以及不同Ti含量,对Si3N4陶瓷钎焊用钎料的熔化特性的影响.结果表明:加入微量稀土Ce,对钎料的熔化特性影响不大;当Ti含量增加到35%时,钎料的结晶温度区间明显变窄;钎料钎焊Si3N4陶瓷后发现,Ti元素向界面结合处偏聚,并与Si3N4陶瓷发生化学反应;提高钎料的Ti含量到35%,钎料和界面都会生成含Ti量高的化合物,且钎料脆性增大;提高Ti含量同时添加微量稀土元素Ce,Ti元素扩散得更加充分,钎料中粗大化合物变细变小.     

钎焊温度对Cu-Sn-Ti-Ga钎料钎焊金刚石接头组织及性能的影响

探讨了Cu-Sn-Ti-Ga复合钎料在900—980 ℃钎焊温度下对金刚石/钢进行钎焊连接,研究了钎焊温度对钎焊金刚石微观形貌、界面特征、元素分布变化及力学性能的影响。结果表明,Cu-Sn-Ti-Ga复合钎料在金刚石表面润湿性良好,钎焊界面主要包含Cu_5.6Sn、TiC及富Ga相;随着钎焊温度的提高,金刚石的出露度逐渐降低,石墨化程度逐渐增大,导致钎焊接头的磨削性能呈现先增大后减小的趋势;当钎焊温度为920 ℃时,界面处已形成连续均匀的TiC反应层,反应层厚度为0.31 μm、硬度达到最大值为310 HV_0.1;金刚石试样的磨损形式表现为均匀磨损,钎料对金刚石的把持力较高。本研究为低成本钎料的发展和应用提供了理论基础。     

Ni含量对Sn-0.7Cu无铅钎料钎焊性能的影响

以Sn-0.7Cu无铅钎料为基础,以改善二元Sn-Cu钎料合金的性能为目标,研究了Ni含量对Sn-0.7Cu钎料合金组织和性能的影响.通过组织观察、力学性能测试、熔化特性测试、润湿性能测试、电阻率测试、耐腐蚀性测试、时效处理等,研究了Ni含量对Sn-0.7Cu-xNi(x=0.5、1.0、1.5、2.0)钎料合金凝固行...     

35CrMo截齿钢A_(c_3)温度淬火回火时间对其组织和性能的影响

研究了35Cr Mo截齿钢Ac温度加热淬火不同回火时间实验材料组织和性能。结果表明:35Cr Mo钢Ac温度淬火,500℃不同时间回火,随回火时间延长,实验材料的抗拉强度在1 054~960 MPa变化,硬度值在HRC37~32变化,冲击值在62~78 J变化,回火保温时间为6 h时冲击值出现低谷值。35Cr Mo钢Ac淬火,500℃不同保温时间回火的组织主要为索氏体及未溶的铁素体组织,组织细化,回火保温时间在3 h以内实验材料可获得高的强韧性。     

工艺参数对非晶铜磷钎料钎焊接头机械性能和组织的影响

将相同成分的晶态钎料和非晶钎料分别与纯铜同炉进行真空钎焊,采用XRD、SEM和EDS观察分析钎焊接头显微组织,研究钎焊工艺参数对两种钎料接头拉伸强度的影响。结果表明,普通钎料的拉伸强度低于非晶钎料,随炉冷却钎焊时两种钎料的拉伸强度均随着保温时间的延长而先增大后减小,随着钎焊温度的升高而增加。采用随炉冷却时的拉伸强度低于气冷时的拉伸强度。两种钎料的钎焊接头主要由铜基固溶体、脆性化合物(Cu Ni)2P和Cu3P组成,合金元素在基体深度方向明显表现为沿晶界优先渗透。     

Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的组织与力学性能研究

采用热压烧结方法制备了Si3N4-TiC纳米复相陶瓷,研究了其组织与力学性能.SEM照片表明,Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的显微组织由球形晶粒构成.在液相烧结过程中,TiC与Si3N4发生反应,生成了TiC0.7N0.3.力学性能测试结果表明,添加适量的TiC颗粒可以提高Si3N4陶瓷的抗弯强度和断裂韧性;Si3N4陶瓷的硬度随TiC含量的增加而增大.     

Si含量对Ti-Al-Si合金显微组织和性能的影响

采用粉末冶金法在多段位真空烧结炉中制备了Ti-20Al-xSi(x=0%、1%、2%、3%、4%、5%)合金。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)表征分析了合金的组织和物相,并测试了合金的密度和布氏硬度。结果表明,烧结温度为1 400℃时,Ti-20Al-xSi合金组织均匀、细小; Si的添加使合金组织细化、分布更均匀;合金中除Ti_3Al相外,还有Ti_5Si_3和Ti_5Si_4相;当Si的含量为3%,致密度和硬度比未添加时分别提高了19. 89%和47%。     

退火时间对BAg30CuZnSn钎料合金组织和性能的影响

本文研究了在500℃条件下退火时间对(轧制态)BAg30CuZnSn钎料合金的组织和力学性能的影响。通过对钎料合金进行退火处理,组织观察、力学性能测试等,研究了退火时间对钎料的微观合金组织和力学性能的影响规律。结果表明：随着退火时间的增加,BAg30CuZnSn钎料合金的Cu基固溶体沿着轧制方向由长条状转变为片状且逐渐变得粗大,同时析出网状的Cu-Ag共晶组织,相边界逐渐变得清晰和完整;随着退火时间的增加,钎料合金的显微硬度值呈现出逐渐降低,且在未退火处理时取得最大值120.85Hv0.05,在退火时间为100h时取得最小值84.5 Hv0.05。     

Mn13钢基材表面真空钎焊Al1.2CoCrFeNi2.1高熵合金的微观组织与性能

针对传统钢材Mn13钢等在大规模应用中暴露出的低应力耐磨性差、低温脆性和易生锈等问题,采用在Mn13钢表面焊接具有高强度、良好的延展性和耐蚀性的Al_1.2CoCrFeNi_2.1近共晶高熵合金来改善其表面性能。采用BNi2钎料通过真空钎焊的方式在Mn13钢表面钎焊Al_1.2CoCrFeNi_2.1高熵合金,并对高熵合金母材和钎焊接头的微观组织与力学性能进行了探究,同时研究了真空钎焊温度对钎焊层微观组织和力学性能的影响。实验结果表明：母材Al_1.2CoCrFeNi_2.1高熵合金的显微组织由FCC相和有序B2相组成,钎焊后合金组织中B2相体积分数增加,显微维氏硬度从（436±15.7）HV升至（472±7.1）HV;钎焊接头的微观组织主要为Ni基的固溶体相和硼化物相,焊缝中心主要以CrB为主,扩散区则以B元素与母材元素形成的硼化物为主;钎焊温度过低或者过高会在焊缝形成气孔及硼化物,从而降低钎焊接头的剪切强度,当钎焊温度为1 050 ℃时,焊接接头的剪切强度达到最大值684.6 MPa。     

焊后处理对Q690钢接头组织及性能的影响

为考查不同地域、不同季节焊态下Q690钢焊接接头的组织及性能,采用干冰急冷、自然冷却和250℃×2 h低温回火3种方式对焊接接头进行焊后处理。利用光学显微镜、透射电镜,通过拉伸试验、显微硬度试验及冲击试验,研究了3种焊后处理对Q690钢接头组织及性能的影响。     

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

镁合金/不锈钢钨极氩弧焊熔钎焊接头结合界面微观组织分析

以黄铜为中间层, 采用钨极氩弧焊对 AZ31B镁合金和304不锈钢进行搭接熔钎焊, 观察分析了接头结合界面处的显微组织, 并测定了元素分布。结果表明, 在交流电流70 A、气流量15 L/min、焊接速度1.5 mm/s的条件下, 实现了镁合金和不锈钢的搭接熔钎焊。结合界面由铺展区、缩裂区和氧化区3部分组成。在铺展区, 镁合金在不锈钢表面润湿铺展良好, 形成有效的连接, 结合力最强; 在缩裂区, 部分位置有收缩形成的缝隙, 削弱了界面结合力, 结合力低于铺展区; 在氧化区, 镁合金被氧化, 只与不锈钢的表面形成微弱的连接, 结合力最弱。添加黄铜夹层, 增强了镁合金在不锈钢表面的润湿铺展, 增加了铺展区的长度, 从而增加了界面结合力。     

新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响

本文制备了一种新型Al-Ti-La中间合金,用来细化变质处理亚共晶Al-7Si合金中的α-Al和共晶Si相。研究了新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：新型Al-Ti-La中间合金对初生α-Al和共晶Si表现出优异的细化变质效果。加入0.2wt.%Al-Ti-La可以使α-Al晶粒尺寸从1460μm减小到230μm,减小了84.25%;二次支晶臂间距从28.55μm减小到15.16μm,减小了46.90%;共晶Si的形貌由粗大的针片状转变为细小的短棒状和颗粒状。随着初生α-Al和共晶Si相的细化,Al-7Si合金的抗拉强度从154MPa增加到175MPa,增加了13.63%;伸长率从5.83%增加到11.94%,增加了104.80%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性提高。     

熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉,制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金,研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm,此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小,分布趋于均匀,形貌逐渐向树枝状转变,甚至溶解为较为圆整的颗粒,且共晶Mg2Si相层片间距较小,并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%,合金的力学性能得到明显改善。     

保温时间对AZ31B/ZnAl15/TC4扩散钎焊接头组织及力学性能的影响

为实现AZ31B镁合金与TC4钛合金的可靠连接, 采用ZnAl15作为中间层, 在520 ℃、0.01 Pa真空下对AZ31B与TC4进行了扩散钎焊试验, 研究了保温时间对焊接接头微观结构、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明, 以ZnAl15为夹层的AZ31B/TC4扩散钎焊界面显微组织包括α-Mg固溶体、Mg-Al-Zn化合物以及α-Mg+Al₆Mg₁₁Zn₁₁共晶体。ZnAl15夹层AZ31B/TC4界面的显微硬度呈台阶式分布, 靠近钛侧的显微硬度值最大, 靠近镁侧的显微硬度值最小; 接头剪切强度随保温时间延长呈先增加后减小的规律, 520 ℃下保温20 min时的剪切强度达到最大值71 MPa, 约为AZ31B母材(82.4 MPa)的86.2%。接头拉伸断口由许多大小不等、形状不规则的冰晶状物相组成, 呈沿晶断裂特征。     

Si添加对快速凝固/粉末冶金镁合金组织及力学性能的影响

采用快速凝固/粉末冶金工艺分别制备Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn及Mg-8Al-0.5Zn-0.15Mn-2Si合金挤压棒材。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及拉伸机,研究了Si添加对Mg-Al-Zn-Mn合金显微组织及室温力学性能的影响。结果表明,与热压Mg-Al-Zn-Mn合金相比,热压Mg-Al-Zn-Mn-Si合金内晶界上网状分布的Mg17Al12相减少,晶内出现多边形状Mg2Si相。热压后的反向挤压过程中Mg-Al-Zn-Mn合金与Mg-Al-Zn-Mn-Si合金组织均发生连续动态再结晶,其中Mg-Al-Zn-Mn-Si晶粒细化较好,伸长率较大,第二相Mg2Si与基体接合良好,但Mg2Si相周围出现的应力集中导致屈服强度和抗拉强度降低。随着反向挤压温度上升,反向挤压制备的两种合金屈服强度和抗拉强度均降低,而伸长率增大。     

铝电解用后Si3N4结合SiC耐火材料提纯技术研究

本文研究了用后Si3N4结合SiC耐火材料的主要化学组成、矿物组成、硬度和氟化钠的堪布特性,研究了影响其提纯效果的酸浸条件,结果表明通过水浸-酸浸联合流程可以得到纯度96.45%的Si3N4结合SiC耐火材料,Na、F浸出率分别达到了91.89%、97.80%,主要杂质相是SiO2、莫来石、SiCN、AlN等     

Si含量对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织与力学性能的影响

通过室温拉伸、高温拉伸,研究了固溶时效态Al-Cu-Mg-Ag合金力学性能随Si含量的变化关系; 利用扫描电镜、透射电镜和高分辨投射电镜观察不同Si含量合金峰时效态下的微观组织特征变化。研究结果表明: 合金中Si含量增多,会导致Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸强度尤其是高温拉伸强度下降; Si含量从0.03%增加到0.20%,合金固溶时效后残余大尺寸第二相粒子(AlFeMnSi)数量增多,合金延伸率明显下降; 当Si含量大于0.10%时,合金基体中开始有β″(MgSi)相析出,影响时效初期析出过程中Mg-Ag团簇的形成,抑制了Ω相的析出,θ'相密度随之增加。