VC/Cr_3C_2添加剂对超细硬质合金组织及性能的影响(英文)

研究了VC/Cr3C2添加剂对WC-12Co超细硬质合金的显微组织、硬度和抗弯强度(TRS)的影响.结果表明,舍一定比例VC/Cr3C2添加剂的合金具有更均匀的微观组织和优异的力学性能.当添加剂含量(质量分数)为0.5%VC/0.2%Cr3C2时,1430℃烧结制备的WC-12Co超细硬质合金的抗弯强度达3786 MPa,硬度达91.7 HRA.VC添加剂对WC晶粒的连续长大和非连续长大的抑制作用比Cr3C2添加剂更有效.此外,当烧结温度较高时,VC/Cr3C2添加剂对WC晶粒长大的抑制效果更显著.VC和Cr3C2添加剂抑制WC晶粒长大的作用机理为:VC和Cr3C2添加剂降低了WC相在粘结相中的过饱和度,从而降低烧结温度下粘结相中WC相溶解-析出过程的驱动力,起到阻碍WC晶粒长大的作用.     

纳米复合WC-6Co粉末的快速烧结

以液相复合-连续还原碳化方法制备的纳米复合WC-6Co粉末为原料，采用放电等离子烧结（SPS），制取了超细硬质合金。利用扫描电镜、维氏硬度仪、洛氏硬度仪、密度测试仪、MTS陶瓷测试系统等，观察烧结体显微结构，测试其硬度、密度、断裂强度、矫顽磁力、磁饱和度。结果表明采用放电等离子烧结获得的烧结体的硬度HVl≥19500MPa，断裂强度TRS≥2800MPa，平均晶粒度150nm～300nm。制备了高强度、高硬度的超细WC-6Co硬质合金。     

VC/Cr_3C_2及配碳量对WC-0.5Co超细硬质合金组织与性能的影响

以超细WC粉末和超细WC-6Co复合粉末为原料,添加VC/Cr3C2作为晶粒长大抑制剂,同时进行配碳,采用高能球磨和气压强化烧结制备晶粒度小于0.5μm的WC-0.5Co超细硬质合金,研究了不同VC/Cr3C2添加量及配碳量对其组织与性能的影响。结果表明:VC/Cr3C2有效抑制了烧结过程中WC晶粒的长大,显著提高了WC-0.5Co超细硬质合金的硬度。当VC/Cr3C2添加量为0.73%(质量分数,下同)时,合金的硬度(HV0.05)最高,达到32 658 MPa;同时一定的配碳量有利于控制合金中的脱碳,提高合金性能,当配碳量为0.2%时,WC-0.5Co-0.73VC/Cr3C2合金的综合力学性能最好,断裂韧性为6.935 MPa·m1/2,维氏硬度(HV0.05)为32 216 MPa。     

超细硬质合金晶粒生长抑制剂VC、Cr_3C_2作用机理的研究

本文以液相复合-连续还原碳化方法制备的掺杂有VC和Cr3C2抑制剂的纳米复合WC-10Co粉末为原料,采用真空烧结+低压处理的工艺制备超细WC-10Co硬质合金,运用原子力显微镜(AFM)和场发射扫描电镜(FESEM)确定VC和Cr3C2抑制剂在硬质合金中的分布,讨论其抑制晶粒生长的机理。一部分VC、Cr3C2抑制剂吸附在WC晶粒表面形成30nm～50nm的沉淀物,降低WC晶粒的表面能;一部分VC、Cr3C2溶解在Co相中,降低WC在液相中的溶解度;其余VC、Cr3C2沉积在WC晶界,从而有效地抑制WC晶粒的长大。     

超细硬质合金中晶粒非均匀长大机理

采用市售的粒度为0.8μm的WC粉末和粒度为1.6μm的Co粉制备了WC-10%Co超细硬质合金,通过金相显微镜﹑扫描电子显微镜观察了不同烧结温度下制备的试样WC晶粒形貌,对超细晶粒硬质合金非均匀长大现象及机理进行了研究。结果表明:粉末湿磨后的粗大颗粒在烧结过程中起晶核作用,是引起晶粒非均匀长大的关键因素。固相烧结时,烧结体中细小颗粒受到张力的作用发生旋转,当其取向与邻近的大颗粒取向一致时,形成共格界面,以粗大晶粒为核心以并合的方式非均匀长大;液相烧结时,细小晶粒溶解并优先地在大晶粒的某些低能量晶面如(0001)和(1010)面析出,引起晶粒异常长大。本研究中,当烧结温度达到1 410℃时,WC晶粒可异常长大为接近20μm的粗大晶粒。     

复合添加晶粒长大抑制剂对WC-12Co超细晶硬质合金涂层性能的影响

利用真空原位还原碳化反应合成超细WC-12Co复合粉末,通过复合添加不同含量的晶粒长大抑制剂VC和Cr_3C_2,经团聚造粒获得喷涂用复合粉末喂料,采用超音速火焰(HVOF)喷涂系统制备WC-12Co涂层。利用X射线衍射和扫描电镜对涂层的物相、显微组织结构等进行了系统表征,并对涂层耐磨性进行了测试分析。结果表明:WC-12Co涂层中WC晶粒的平均尺寸,随着晶粒长大抑制剂的增加而减小,且抑制剂的添加使涂层的摩擦系数降低;当复合添加抑制剂总含量(质量分数)为1.0%时,WC-12Co涂层的显微硬度(HV_(0.3))达到最大值13 670 MPa,且涂层的磨损速率最低;随抑制剂含量进一步增加,WC-12Co涂层的显微硬度逐渐降低,磨损速率增加,涂层的耐磨性降低。     

超细WC—10Co硬质合金的显微结构与机械性能

本文对超细WC-10wt％Co-X硬质合金的机械性能进行了研究：通过喷雾干燥，用舍AMT和硝酸钴溶液来制取超细原始粉末，再用机械一化学工艺，将原始粉末还原和碳化成WC／Co粉末：直径大约为100nm的WC粉末与粘结剂Co均匀地混合，在n-已烷和球料比为5：1的条件下湿磨24小时，过后再干燥24小时，并在Imtorr压力下和1375℃二的温度下进行烧结：为了比较超细硬质合金的显微结构与机械性能，将直径为0．57μm～4μm的WC粉末与Co粉末进行混合，随后在1mtorr压力下和1375℃二的温度下烧结：添加不同数量的TaC、Cr3C2、和VC晶粒长大抑制剂到WC-10wt％Co超细硬质合金中，发现烧结后超细硬质合金中的Co相在WC晶粒的边缘快速产生：Hall-Petch类型关系说明WC—10wt％Co硬质合金的硬度是随着WC晶粒度的下降而增加，而抗弯强度则取决于Co粘结相中的溶解度。     

纳米及超细复合粉添加对超粗晶硬质合金晶粒长大的影响及机制

在粗颗粒WC/Co混合粉末中分别添加平均粒径为100、250、400nm的WC-8Co复合粉,经球磨混合压坯后在不同温度进行Ar气保护烧结。针对烧结块体的形貌、晶粒尺寸及其分布进行了研究,并分析了复合粉添加对不同烧结阶段WC晶粒长大的影响机理。研究发现,在WC/Co混合粉中加入纳米和亚微米复合粉末均可制备得到超粗晶硬质合金,且添加纳米复合粉烧结的试样平均晶粒尺寸达到9.3μm。烧结初期,纳米和亚微米复合粉通过增加混合粉末的表面能而有效促进WC晶粒长大;当达到液相烧结温度时,添加纳米复合粉的烧结块体中,由于小晶粒具有更大的溶解驱动力,促使小晶粒溶解并在周围大晶粒表面析出,进一步增大烧结块体的晶粒尺寸;添加亚微米复合粉的块体中,小晶粒WC呈集中分布,使其溶解驱动力较小,且析出主要发生在周围细小晶粒之间,达到溶解析出动态平衡,从而使烧结块体的平均晶粒尺寸增长缓慢。     

超细硬质合金WC-10Co-0.8(VC/Cr_3C_2)的烧结特征

超细硬质合金粉末粒度细小,具有高的比表面积和缺陷密度,因而具有较高的烧结活性,呈现出与普通硬质合金不同的烧结特征。因此,针对超细硬质合金特点制定合适的烧结工艺在生产超细硬质合金中是至关重要的。真空烧结超细硬质合金WC-10Co-0.8(VC/Cr3C2)的结果表明:1320℃烧结温度下的超细硬质合金,较1350℃和1380℃的密度和硬度低,WC晶粒细而孔隙度高。1350℃比1380℃具有更高的横向断裂强度(TRS)。WC-10Co-0.8(VC/Cr3C2)超细硬质合金的适宜烧结温度为1350℃。差热分析(DTA)对烧结过程中的热效应分析表明:出现液相温度为950℃,1300℃结束。同时氧化杂质被还原导致质量的损失和气体的产生。晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2的加入,提高了氧化物杂质还原温度。     

稀土Y_2O_3对WC-6%Co超细硬质合金组织及性能的影响

本文研究了在复合抑制剂(Cr3C2/VC/TaC)组成及含量不变的基础上,添加不同量Y2O3对WC-6%Co超细硬质合金的组织结构、磁性能及力学性能的影响。通过XRD以及性能测试,研究发现:在WC-6%Co超细硬质合金中添加Y2O3,能起到细化晶粒的效果,当添加0.2%Y2O3时,合金的晶粒最细,致密度最好,WC晶粒分布均匀;Y2O3会影响WC-6%Co超细硬质合金的磁性能,随着Y2O3含量的增加,合金的矫顽磁力增加,磁饱和强度略有降低,Y2O3能有效的改善合金的机械性能,特别是其抗弯强度。结果表明,当抑制剂配方为0.8%(Cr3C2/VC/TaC)+0.2%Y2O3时,制备的WC-6%Co超细硬质合金的机械性能具有最佳值,硬度达到94.1 HRA,抗弯强度1 770 MPa。     

Microstructure and Mechanical Properties of Unidirectional W Filament Reinforced Al-6Ti-6Nb and SiCp-Al-6Ti-6Nb Matrix Composites

1 ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｌ Ｔｉ ＮｂａｌｌｏｙｓｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅｇａｒｄｅｄａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｒｅａｌｉｓｔｉｃｍａｔｒｉｃｅｓｔｏｐｒｅｐａｒｅＡｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｇｏｏｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉ ｔｙｆｏｒｉｔｓｇｏｏｄｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ[1].ＴｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＡｌ 6Ｔｉ 6ＮｂｃｏｕｌｄｂｅｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＳｉＣｐ[2 ],ｈ…     

热处理工艺T6I6对2195合金组织和性能的影响

研究了热处理工艺T6I6对2195Al-Li合金组织和性能的影响,结果表明：2195Al-Li合金的断裂韧性与析出相的密度、尺寸及分布有关,而以T1相的密度、尺寸和分布影响最大;T6I6热处理工艺抑制T1相在亚晶界析出并促进T1和θ＇相在晶内细小弥散析出,从而使2195合金在强度没有降低的条件下相对T6工艺提高合金塑性及断裂韧性。     

GROWTH OF Nb_3Sn TRANSFORMED FROM Nb_6 Sn_5

The diffusion process of Sn in the transformation of Nb_6Sn_5 to Nb_3Sn has been studied.Theexperimental results show that the growth of Nb_3Sn laver is controlled by two processes,i.e.the short range diffusion of Sn which is responsihle for the inner layer with large grains,andthe long,range diffusion of Sn which results in the outer layer with fine grains.It was foundthai grain size depends on the reaction temperature.A model of Nb_3Sn growth based on theabove processes was established and its solution was found to be in good agreement with ex-perimental results.     

Nb_6Sn_5生成Nb_3Sn的生长特性

采用Nb管富Sn固-液相扩散法,研究了Nb_6Sn_5向Nb_3Sn转化过程中Sn的扩散方式及微组织结构.实验结果表明:Nb_3Sn层生长受Nb_6Sn_5分解时Sn的短程扩散和长程扩散两种机制的控制,分别形成晶粒较粗的内层和晶粒较细的外层;粗细晶粒的差别和热处理温度有关.根据此机制得出的扩散方程解与Nb_3Sn生长曲线符合得很好.     

Deformation Mechanisms of Ti-6Al-4V During Tensile Behavior at Low Strain Rate

A superplastic Ti-6Al-4V grade has been deformed at a strain rate of 5 × 10⁻⁴ s⁻¹ and at temperatures up to 1050 °C. Structural mechanisms like grain boundary sliding, dynamic recrystallization, and dynamic grain growth, occurring during deformation, have been investigated and mechanical properties such as flow stress, strain hardening, and strain at rupture have been determined. Dynamic recrystallization (DRX) brings on a decrease in the grain size. This could be of great interest because a smaller grain size allows a decrease in temperature for superplastic forming. For DRX, the driving force present in the deformed microstructure must be high enough. This means the temperature must be sufficiently low to ensure storing of enough dislocation energy but must also be high enough to provide the activation energy needed for DRX and to allow superplastic deformation. The best compromise for the temperature was found to be situated at about 800 °C; this is quite a bit lower than the 925 °C referenced in the literature as the optimum for the superplastic deformation. At this medium temperature the engineering strain that could be reached exceeds 400%, a value high enough to ensure the industrial production of complex parts by the way of the superplastic forming. Microstructural, EBSD, and mechanical investigations were used to describe the observed mechanisms, some of which are concurrent. This article was presented at the AeroMat Conference, International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming (SPF) held in Seattle, WA, June 6-9, 2005.     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形中的组织演变及变形机制

920℃、应变速率为1×10.3和2×10.4 s.1时,对不同初始晶粒尺寸(2.6、6.5和16.2 μm)的Ti-6Al-4V合金进行超塑性拉伸变形.采用光学显微镜、透射电镜观察变形后的显微组织.结果表明,初始晶粒尺寸的不同对超塑性变形中的组织演变及变形机制有着显著的影响.拉伸变形中晶粒明显粗化,变形诱发晶粒长大是超塑性变形组织的重要特征之一;随着变形程度的增大,应变诱发的晶粒长大显著增大,并且远大于静态长大的增幅.对于细晶粒材料(2.6和6.5 μm),位错运动协调的界面滑动是其变形的主要机制.而对于晶粒较粗的材料(16.2 μm),超塑变形机制是晶界滑动与晶内位错运动的共同作用.随着晶粒尺寸的增大,以晶界滑动为主的变形方式逐渐转向以晶内位错运动为主.     

Nb微合金化对18CrNiMo7-6钢奥氏体晶粒长大的影响

对比研究了含Nb和不含Nb的18CrNiMo7-6试验钢在加热温度(900~1100 ℃)和保温时间(1~8 h)下的奥氏体晶粒长大行为,建立了两种试验钢的奥氏体晶粒长大的数学模型。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,试验钢的奥氏体晶粒逐渐长大,相同加热条件下18CrNiMo7-6-Nb钢的奥氏体晶粒尺寸要小于18CrNiMo7-6钢。将试验钢的晶粒长大过程分为抑制长大阶段(900~1000 ℃)和自由长大阶段(1000~1100 ℃),分别建立了适用于含Nb和不含Nb的两种18CrNiMo7-6试验钢的晶粒长大数学模型。     

数字式6-DOF运动平台运动不平稳现象分析

数字式6-DOF运动平台在起动、换向及低速运行时存在抖动或振动冲击等运动不平稳现象,本文从低速摩擦力特性、数字伺服步进液压缸的结构特征,以及6组数字液压缸在并联平台运动中不同的工作状态对平台运动的影响等方面进行了定性分析。分析表明,以上因素都是使得平台产生运动不平稳现象的重要因素。分析结果有助于在机械结构设计、加工选型,以及补偿策略等方面提出有针对性的解决方案。     

自蔓延高温合成CaB6的基础研究

估算了CaB6的标准生成熔、恒压热容、标准熵值.通过计算CaO-B2O3-Mg反应体系的绝热温度,确定了该体系自蔓延反应进行的可行性.利用自蔓延高温合成的优点,以CaO,B2O3和Mg为原料制备CaB6.对燃烧产物进行X射线衍射分析,从理论上确定了燃烧产物的浸出条件.实验证实了该工艺可行,并得到了理想的CaB6,产品纯度达96.82%.     

热处理对TB6合金铸锭偏析的影响

对热处理之后进行水冷与空冷的TB6合金铸锭进行了成分分析,对两种热处理所得结果进行分析,发现无论铸态还是空冷与水冷之后的试样,晶界偏析总比晶内严重,而且晶界处的成分分布很不均匀;Fe元素的偏析要比Al元素与V元素的偏析严重;空冷与水冷后的试样,各个元素分布较原始态的更加均匀,各测试点之间的差距减小;水冷之后的试样成分分布更理想,比空冷的效果好,水冷可以显著改善TB6合金铸锭偏析现象.