强磁场对Fe-0.76%C合金共析点的影响

研究了在不同热处理工艺下强磁场对Fe-0.76%C合金冷却转变过程的先共析铁素体显微组织及共析点所对应的碳含量的影响。结果表明:不论在何种工艺条件下施加磁场后Fe-0.76%C合金的先共析铁素体析出量均明显增加,而且共析点所对应的碳含量也随之明显增加。原因被归结为降低了先共析铁素体形核所需驱动力,从而有利于先共析铁素体的形核和长大,使共析点向高碳方向移动。     

Ae3温度以上变形对先共析铁素体相变形核影响的理论分析

应用Pillbox模型研究了低碳钢高温变形对先共析铁素体相变形核率的影响,主要依据稳态形核率方法进行计算.为确定变形储能的数值,探讨了变形参数对变形储能的影响.计算结果表明,热变形使铁素体相变起始温度和最大形核率温度升高、相同温度条件下形核率增加、相变孕育期缩短,如进一步控制铁素体晶粒长大,可以起到促进晶粒细化的作用.     

热变形对Fe-0.2C-2Mn合金γ→α转变动力学的影响及理论探讨

通过热处理实验和理论计算研究了热变形条件下Fe-0.2C-2Mn合金先共析铁素体转变动力学.金相观察表明,热变形细化铁索体组织,并使铁素体形貌趋于等轴状.在PLE/NPLE理论基础上,运用Pillbox模型和抛物线长大模型计算了变形前后铁素体的晶界形核率和长大系数,结果表明,过冷奥氏体变形促进NPLE模式下铁素体形核的主要原因是奥氏体晶界面积增加和元素扩散加快,而PLE模式下则是相变驱动力增大占主导.最后对比分析了热变形对形核和长大的影响程度,阐明了热变形细化不同温度区间转变的铁素体组织的机制.     

两段式冷却对C-Mn钢奥氏体中温转变的影响

采用Formastor全自动相变仪进行了两段式冷却条件下C-Mn钢的热膨胀试验,并结合组织观察和显微硬度测量,研究了冷却速度以及发生部分先共析铁素体转变对奥氏体中温转变的影响。结果表明:随着冷却速度的增大和先共析铁素体含量的增加,贝氏体相变开始温度和结束温度均降低,贝氏体转变量减少;奥氏体随冷却速度的增大,转变产物由铁素体+珠光体逐渐变为魏氏组织铁素体+珠光体、网状铁素体+魏氏组织+贝氏体、马氏体的趋势;而对已发生部分先共析铁素体转变的过冷奥氏体,随先共析铁素体含量的减少,组织由魏氏组织+贝氏体向魏氏组织+马氏体转变。     

热变形条件下X80管线钢连续冷却相变

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了两种不同Nb含量的X80管线钢变形后连续冷却过程中相变行为,绘制了连续冷却转变曲线(CCT曲线);分析了控轧控冷工艺以及Nb含量对X80管线钢连续冷却相变的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,降低了铁素体转变开始温度,组织得到细化,铁素体形貌从多边形逐渐向针状转变;变形量的增加和变形温度的降低,对铁素体相变也有促进作用,并使铁素体晶粒尺寸进一步细化;Nb可推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,细化了铁素体晶粒尺寸。     

Mn对低碳钢中先共析铁素体生长的影响

采用高温共聚焦激光扫描电镜(HTCSLM)对Fe-0.15%C-0.8%Mn碳钢连续冷却时先共析铁素体的生长过程进行原位观察和动态追踪,通过对先共析铁素体生长方式和生长方向的分析,以及对先共析铁素体生长速度的定量分析,得到先共析铁素体在奥氏体晶内的生长规律。结果表明:在Mn含量为0.8%的低碳钢连续冷却过程中,先共析铁素体主要以直线方式生长,其生长方向有时发生连续两次大角度偏转,有时发生间断式偏转;不含合金元素的低碳钢中先共析铁素体的生长速度较慢,其平均生长速度为48.79μm/s,添加0.8%Mn元素后,先共析铁素体的生长速度明显加快,其平均生长速度为124.3μm/s。     

Q420特厚钢板连续冷却过程的相变行为

针对Q420钢特厚板的生产工艺特点,利用Gleeble-2000热模拟试验机研究了该钢变形和未变形条件下的连续冷却过程中相变行为及组织演变规律,绘制了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线,分析了控轧控冷工艺对其连续冷却相变的影响。结果表明:Q420钢随着冷却速度的提高,奥氏体→铁素体开始转变温度Ar3降低,相变后铁素体晶粒细化;贝氏体开始转变温度(Bs)先升高后降低,贝氏体转变量逐渐增加。随着变形量的增加,CCT曲线整体向左上方移动,加速了铁素体和贝氏体相变。随着变形温度的降低,铁素体相变温度升高,扩大了铁素体区,贝氏体相变温度降低。     

低碳微量铌钢形变过程中动态相变的特点

用热模拟变形实验研究了低碳微量铌钢形变中的动态相变以及形变后冷却中的相变行为,透射电镜观察了Nb（CN）的析出及对铁素体晶粒截径和体积转变量的影响。结果表明：含Nb钢动态相变中铁素体形核位置依次为原奥氏体晶界、铁素体,奥氏体的相界前沿直至奥氏体晶内,随着细小的应变诱导Nb（CN）析出在基体上弥散分布,铁素体的转变量大幅增加并且其相变长大趋势得到有效抑制,使得铁素体的长大在时间和空间上均受到限制,是一个以形核为主的过程,相变完成后铁素体晶粒截径约为2舯;而形变后冷却相变工艺中铁素体的形核位置主要为奥氏体晶界以及形变带,而大量弥散分布的Nb（CN）析出对细化铁素体晶粒的作用并不明显,是一个形核长大的过程,最终得到的铁素体晶粒截径约为7μm。     

热变形参数对铌微合金钢贝氏体相变的影响

利用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了铌微合金低碳钢连续冷却过程及等温过程贝氏体相变,分析了热变形参数对贝氏体相变的影响规律.研究表明,在连续冷却条件下,随着冷却速度的增加,贝氏体转变开始温度降低.随着变形温度的升高,贝氏体转变开始温度升高.从贝氏体转变开始温度来看,950℃变形时,对贝氏体相变有较明显的促进作用,当变形温度升高,变形的作用减弱.在相同变形温度情况下,随着变形量的增加,先共析铁素体的量增多,贝氏体量随之减少.变形温度在900℃以下时,变形促进了高温等轴铁素体的形成,同时由于先共析铁素体的影响而间接影响了贝氏体的量,导致了随变形温度的升高贝氏体量有所减少.在等温条件下,形变不仅缩短贝氏体相变的孕育期,而且促进了贝氏体的相变,贝氏体转变的鼻尖温度为500℃,贝氏体转变的上限温度为600℃.     

含Ti微合金低碳钢连续冷却过程中组织演变行为北大核心CSCD

通过热膨胀法及金相分析法,研究Ti含量为0.015%~0.10%的低碳钢连续冷却条件下组织演变行为,探讨了Ti含量及冷却速率对低碳钢相变行为的影响规律。结果表明,Ti微合金元素具有细化铁素体晶粒尺寸,抑制铁素体相变,促进贝氏体和马氏体相变的作用。当Ti含量由0.015%增加至0.10%时,0.5℃/s下获得的铁素体平均晶粒尺寸可由24.5μm细化至13μm,铁素体相变的冷却速率范围由≤5℃/s缩小至〈1℃/s,马氏体临界冷却速率由40℃/s降低至20℃/s。冷却速率及Ti含量共同决定Ti微合金低碳钢的组织演变行为,特别是对扩散型的相变开始温度具有显著的影响。     

碳化硅-碳／碳复合材料表面掺铬碳膜的研究

碳/碳复合材料既有良好的生物相容性,又有良好的力学性能,是一种极具潜力的新型生物材料。为提高其硬度、耐磨性,降低摩擦系数,需对其表面进行处理。本研究先利用包埋法在其表面制备SiC涂层,后利用非平衡磁控溅射技术在SiC涂层表面制备了掺铬碳膜。通过XRD,Raman,SEM,EDAX和XPS对其结构和形貌进行了表征,用MM-200型环块磨损试验机对膜的摩擦学性能进行了测定。研究结果表明:掺铬碳膜在XRD及拉曼光谱上都没有明显的峰,为非晶态结构。碳原子主要为类石墨碳。非晶态掺铬碳膜的摩擦系数约为0.100,比碳/碳复合材料低;磨损率为0.45×10-6mm3·(Nm)-1,也比碳/碳复合材料低。     

碳纤维表面生长纳米碳管及其增强的炭/炭复合材料

采用化学气相沉积工艺在碳纤维表面生长了纳米碳管,将此种碳纤维作为增强材料,以中间相沥青为基体炭前驱体采用浸渍炭化工艺制备了炭/炭复合材料.观察了所得复合材料断口的微观形貌,测试了抗弯强度及热物理性能.结果表明,碳纤维表面的纳米碳管可以有效地提高纤维与基体的粘结力,复合材料的抗弯性能提高了50%,而对复合材料的导热性能影响较小.     

Microstructure of carbon fiber preform and distribution of pyrolytic carbon by chemical vapor infiltration

The carbon/carbon composites were made by chemical vapor infiltration(CVI) with needled felt preform. The distribution of the pyrolytic carbon in the carbon fiber preform was studied by polarized light microscope (PLM) and scanning electronic microscope(SEM). The experimental results indicate that the amount of pyrolytic carbon deposited on the surface of chopped carbon fiber is more than that on the surface of long carbon fiber. The reason is the different porosity between the layer of chopped carbon fiber and long carbon fiber. The carbon precursor gas which passes through the part of chopped carbon fibers decomposes and deposits on the surface of chopped carbon fiber. The pyrolytic carbon on the surface of long carbon fibers is produced by the carbon precursor gas diffusing from the chopped fiber and the Z-d fiber. Uniform pore distribution and porosity in preform are necessary for producing C/C composites with high properties.     

碳纤维在高温下的结构、性能演变研究

针对碳纤维在碳／碳烧蚀防热复合材料中应用的基础问题,论述了不同碳纤维结构、成分、表面特征,及其力学性能和热物理性能的高温演变规律,揭示了碳纤维灰分含量对碳纤维力学性能和热氧化性能的影响。确定了在碳／碳复合材料复合成型过程中,碳纤维结构受基体碳影响的变化规律和碳纤维表面特征对碳／碳材料宏观力学性能的影响。阐明了碳／碳复合材料中碳纤维的力学性能对纤维发生折断烧蚀的阻碍作用和通过控制碳／碳成型最高温度实现提高性能的途径。     

Growth of helical carbon nanofibers in the presence of Ni−Cu catalysts

Carbon nanofibers (CNFs) are synthesized by the dissociation of ethylene gas in the presence of Ni−Cu alloy catalysts; helical CNFs are favored by Ni−Cu alloy catalysts. The role of alloy compositions and reaction time in the morphology of CNFs were determined by varying both the Cu content in the alloy catalyst and the holding time at a particular synthesis temperature. The chemical composition, the size, and the shape of the catalyst particles were shown to affect the morphology of CNFs. Two kinds of growth mechanism are suggested to explain the growth of helical and straight CNFs.     

高频燃烧红外吸收法分析高碳铬铁中碳、硫

通过对板流、助熔剂的选择及加入方式、称样量、分析时间等方面进行改进,解决了高碳铬铁中碳、硫元素分析经常出现燃烧释放慢、分析时间长、拖尾及数据不稳定等问题,提高了测定的准确性和稳定性.改进后的分析方法对标准样品进行准确度和精密度试验,分析结果与认定值相符,碳测定的相对标准偏差小于0.5％,硫测定的相对标准偏差为0.74％～2.80％,能够满足实验室快速分析高碳铬铁中碳、硫的需要.     

渗碳过程中碳势变化对工件碳浓度的影响

采用剥层分析和模拟试验研究了渗碳过程中的升温、排气、强渗、扩散和降温各阶段的碳势变化对工件渗层最终碳浓度梯度的影响,结果表明,升温、排气和强渗阶段的碳势波动对工件最终表面碳浓度梯度的影响较小,而扩散阶段碳势波动的影响则较大,特别是降温阶段,碳势波动0．1％就会导致自表面至100μm处的渗层中碳浓度变化超过0．05％。     

碳毡体密度对碳/碳复合材料抗氧化性能的影响

采用自加热化学液相沉积法制备碳/碳复合材料。考察了不同材料在不同温度、时间下的氧化失重率,研究了碳毡体密度与碳/碳复合材料氧化行为的关系。探讨了氧化温度和氧化时间对材料氧化侵蚀的影响机理。结果表明,毡体密度大的碳/碳复合材料具有更好的抗氧化性。扫描电镜观察材料氧化前后的显微形貌发现,基体碳更易被氧化。     

新型SiC-MoSi2/Al-O-Ti炭/炭抗氧化复合涂层的制备及其性能研究

采用包埋和涂刷法制备出一种新型的炭/炭复合材料抗氧化涂层,它由自愈合内涂层、热膨胀系数匹配过渡层、氧阻挡层三层复合而成.用SEM,XRD对它的组分和形貌进行了表征,同时测试了涂层在1 000,1 300和1 400℃下的抗氧化性能和抗热震性能.实验结果表明:该涂层能在1 400℃下有效保护炭/炭材料达50 h以上,经过...     

Effect of Mo/Si Ratio on the Microstructure and Oxidation Resistance of Si-Mo Coating for C/C Composites

Oxidation protective Si-Mo coatings were prepared by pack cementation on the surface of C/SiC coated carbon/carbon composites. The influences of Mo/Si mass ratio in the pack powders on the microstructure and oxidation resistance of the coating were investigated. It showed that with the Mo/Si ratio increasing from 0.1 to 0.4, the MoSi2 proportion and the dimension of cracks in the coating increased, and the oxidation protective ability of the coated specimens firstly increased and then decreased. The coating...