原位合成TiC/Fe基复合材料的组织与性能

以铬铁粉、钼铁粉、钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/Fe基复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射仪等方法对所制备的试样进行了组织结构分析.结果表明:未加钒时合成的复合材料主要相组成为TiC和α-Fe,硬质相TiC颗粒细小(≤2.3μm);当加入一定量的钒后,复合材料主要相组成为(Ti,V)C和α-Fe,其组织更加致密,其抗弯强度升高;硬质相(Ti,V)C的面间距比硬质相TiC的面间距均有不同程度的减小;(Ti,V)C颗粒尺寸明显减小(≤1.6μm),分布更均匀,颗粒形状趋于球形.     

两种TiC基金属陶瓷的组织结构与刀具切削性能

采用纳米TiN加入微米TiC混合粉末（A）和纳米TiC0.7N0.3固体粉末（B）两种配料,用无压烧结方法制备了A和B两种金属陶瓷材料及其相应刀具,对材料的组织和刀具的切削性能进行了研究。结果表明：A陶瓷相由黑色的芯和灰色的壳构成;而B陶瓷相兼有黑白两种芯和灰色的壳结构。分布于陶瓷相晶界处的纳米颗粒具有增强陶瓷基体的作用。在相同切削条件下,刀具A的切削性能比刀具B更好;高速切削时,氧化和扩散磨损加速了刀具的失效进程。     

WC添加量对等离子喷涂Mo2FeB2金属陶瓷涂层组织和耐腐蚀性能的影响

采用等离子喷涂法在Q235钢表面制备不同质量分数(0,10%,15%,20%,25%)WC改性Mo₂FeB₂金属陶瓷涂层,研究了WC添加量对涂层物相组成、显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明：WC改性Mo₂FeB₂金属陶瓷涂层均主要由Mo₂FeB₂、WC、W₂C、铁和铁的氧化物相组成;当WC质量分数由0增加至15%时,金属陶瓷涂层的Mo₂FeB₂和WC双硬质相数量增多,尺寸减小,分布趋于均匀,当WC质量分数超过15%时,双硬质相发生聚集,孔隙率增大,涂层致密性下降;当WC质量分数为15%时,涂层组织最均匀致密,耐腐蚀性能最好。     

低压烧结工艺下TiC基金属陶瓷性能的研究

通过对TiC基金属陶瓷在真空烧结及低压烧结工艺下性能的对比研究,确定了低压烧结在TiC基金属陶瓷烧结工艺中的明显优势。低压烧结的TiC基金属陶瓷的抗弯强度、硬度可得到提高,其切削性能也比普通真空烧结有明显提高。     

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)。     

TiC(N)基金属陶瓷刀具材料的制备与切削性能研究

制备了一种新型TiC(N)基金属陶瓷刀具材料 ,并通过加工冷硬铸铁、4 5钢的对比切削试验 ,分析研究了它的切削性能     

二硅化钼对镍铝涂层显微组织和性能的影响

在镍包铝粉体中添加MoSi2,采用等离子喷涂方法制备了镍铝涂层,研究了MoSi2对镍铝涂层的组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并分析了涂层的磨损机理。结果表明:加入MoSi2后,镍铝涂层主要由Ni3Al、NiAl、MoSi2和Mo5Si3相组成;随着MoSi2含量的增加,涂层中孔隙、微裂纹的数量及尺寸增加,显微硬度也逐渐增大;加入质量分数为20%的MoSi2后涂层的耐磨性最好;纯镍铝涂层的磨损机理为磨粒造成的犁削,加入20%MoSi2后涂层的磨损机理为碾压作用和少量的脆性断裂,加入50%MoSi2后涂层主要为脆性断裂。     

原位自生TiC与TiB增强钛基复合材料的组织和力学性能

通过真空自耗熔炼、锻造、退火等工艺制备得到不同含量原位自生Ti C、Ti B,以及Ti C+Ti B(体积比1∶1)钛基复合材料,研究了其显微组织、室温和高温(300℃)拉伸性能以及室温压缩性能,并分析了室温拉伸时Ti C和Ti B强化作用之间的耦合关系。结果表明:复合材料的基体组织为变形α组织,Ti C呈细小等轴状和略微粗大椭球状,Ti B呈短纤维状;当增强体总体积分数相同时,Ti C+Ti B的强化效果高于Ti C或Ti B的,且随着增强体体积分数的提高而增强,但复合材料的塑性明显下降;复合材料室温拉伸断裂方式主要是增强体的承载断裂,而高温拉伸时的断裂方式包括增强体的承载断裂和部分Ti B短纤维与基体的脱黏;室温拉伸时,Ti C与Ti B的强化作用与细晶强化作用间满足耦合系数1.5的叠加关系。     

45钢表面激光熔覆镍基纳米WC/Co镀层显微组织研究

采用CO2激光在45钢表面镀覆镍基纳米WC／Co复合镀层。通过SEM、XRD、EDAX、AFM分别对此镀层的显微组织、成分、物相进行分析研究。结果表明：选择合适的激光组装工艺,可以在45钢表面获得基本消除了裂纹和孔洞并与基体呈冶金结合的镍基纳米WC／Co复合镀层。视激光镀覆工艺参数及预涂层之差异,镀层中碳化物相的形态和分布可分为4种。镀层在原子力显微镜下可见含相当数量的粒度≤100am的纳米颗粒。     

纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织与力学性能

采用真空烧结法制备了纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料,用XRD、FESEM、EDS、万能试验机及维氏硬度仪等手段研究了纳米SiC晶须对复合材料显微组织和抗弯强度及断裂韧度的影响。结果表明:复合材料的显微组织具有典型的芯-壳结构,主要由黑色的硬质核心相,灰色的环形相,灰白色的粘结相以及部分分布于外环形相/粘结相界面、部分弥散分布于粘结相中的白色增强相组成;随着纳米SiC晶须添加量的增加,粘结相的体积分数减小,增强相的体积分数增大;与未添加晶须的金属陶瓷相比,复合材料的抗弯强度和断裂韧度均有显著提高,当纳米SiC晶须的体积分数为7.5%时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度为2 346 MPa,断裂韧度为16.82 MPa·m~(1/2)。     

原位合成TiC颗粒增强铁基复合材料的组织和性能

以钛粉、铁粉和炭黑为原料,原位反应合成了TiC/铁基复合材料;用扫描电镜、X射线衍射仪对其进行了组织分析,用热分析法对铁-钛-碳体系原位合成的反应机理进行研究,用MM-200型磨损试验机研究了该复合材料的耐磨性能.结果表明:复合材料相组成为TiC和α-Fe,生成的硬质相TiC颗粒细小,在铁基体中均匀分布;铁-钛-碳的反应机理为,首先在765.6℃发生铁的同素异构转变,即α→Fe→γ-Fe,其次在1078.4℃钛与铁共熔而形成低共熔体Fe2Ti,最后碳与Fe2Ti在1138.2℃反应生成TiC;在重载干滑动条件下,该复合材料显示了良好的耐磨性能.     

添加锰铬对车辆用Al-Mg-Si-Cu系铝合金显微组织与拉伸性能的影响

熔炼制备了单独添加锰、铬以及复合添加锰铬的Al-Mg-Si-Cu系铝合金铸锭,并依次进行560℃×10h均匀化退火处理、热挤压成形和T6处理(535℃×75min水淬+175℃×10h时效),研究了锰和铬的添加对合金显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:在均匀化退火过程中,锰或铬会置换Al-Fe-Si相中的部分铁原子,促进杆状_β-Al_9Fe_2Si_2相向颗粒状α-Al_8Fe_2Si相转变,从而在组织中形成α-Al_8(FeMn)_2Si,α-Al_8(FeCr)_2Si或α-Al_8(FeMnCr)_2Si相;T6处理后,与单独添加铬的相比,单独添加锰后试验合金晶内针状_β″相较少,晶界附近的亚微米级相数量较多;与未添加锰铬的相比,单独添加锰、铬或复合添加锰铬后试验合金的强度和伸长率提高,拉伸断裂形式均为韧性断裂,且复合添加质量分数0.10%锰和质量分数0.15%铬时的拉伸性能最优。     

热处理对钼硅系金属间化合物显微组织和力学性能的影响

以纯金属钼与纯硅为原料，通过电弧熔炼法制备了钼一硅系金属间化合物：Mo5Si3-Mo-Si2亚共晶和过共晶。在1200℃分别对两种合金进行了真空退火。观察层状结构在合金中的形成、变化及重构。退火48h后在亚共晶合金中发现了发展完好的Mo5Si3(D8m)／MoSi2(C11b)层状结构，层间距为几百纳米。测量了各合金退火前后的维氏硬度，研究了显微组织变化对维氏硬度的影响。     

钛合金表面激光熔覆TiC复合涂层显微组织的研究

采用HL-5000型横流CO2激光加工机,在TC4钛合金表面制备了表面较平整、较细密、基本消除了裂纹与孔隙并与基体呈冶金结合的TiC复合涂层。通过SEM、EDAX、XRD、HXD分析了熔覆层的显微组织、成分、物相．测试了激光熔覆层的显微硬度。结果表明,激光熔覆制备的TiC复合涂层与基体呈冶金结合,涂层中有大量小块状、针状TiC颗粒和TiC树枝晶。激光熔覆层由TiC、γ—Ni、TiB2、CrB、Ni3B等相组成。熔覆层的显微硬度平均值约为950HV0.1。     

AlN含量对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了AlN添加量(0,1％,2％,3％,质量分数)对Ti(C,N)基金属陶瓷硬度、抗弯强度以及抗氧化性能的影响.结果表明:不同AlN添加量下的金属陶瓷主要由Ti(C,N)、Ni3Al和镍相组成;随着AlN添加量增加,金属陶瓷的硬度增大,抗弯强度先增大后减小,AlN添加量为2％时达到峰值;与未添加AlN相比,添加2％A...     

激光熔覆Ni/TiC复合涂层组织与性能

采用激光熔覆技术在45钢样品表面制备了Ni/TiC复合涂层,利用光学显微镜、SEM,EDS,XRD、显微镜硬度计及摩擦磨损试验机等检测设备研究了Ni/TiC复合涂层的组织和性能。试验结果表明：Ni/TiC复合涂层没有出现裂纹、孔洞等缺陷,涂层与基体之间具有良好的冶金结合,涂层显微硬度沿层深皆呈明显的阶梯状分布,最外表面的熔覆层硬度最高,约为800 HV;熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了86.5％,表明Ni/TiC复合涂层具有较好的耐磨性能。     

粉末球磨时间对Mo2NiB2金属陶瓷组织与性能的影响

将钼粉、镍粉和硼粉进行球磨混合,压制成型,采用液相烧结工艺制备Mo₂NiB₂金属陶瓷,研究了粉末球磨时间(1,12,24,36,48 h)对Mo₂NiB₂金属陶瓷显微组织、硬度和耐电化学腐蚀性能的影响。结果表明：不同粉末球磨时间下Mo₂NiB₂金属陶瓷均主要由Mo₂NiB₂、MoB和MoNi相组成,当粉末球磨时间为24 h时,原料粉末混合最均匀,反应生成的Mo₂NiB₂相含量最高,金属陶瓷的相对密度最大;随着粉末球磨时间的延长,金属陶瓷的硬度先减小再增加后减小,自腐蚀电流密度先增大后降低再增大,当粉末球磨时间为24 h时硬度最高,自腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好,这与此时金属陶瓷内部孔隙最少减少了腐蚀介质扩散通道以及Mo₂NiB₂相含量较多促进阳极极化有关。     

烧结工艺和碳加入量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

采用反应烧结法制备了Mo2FeB2基金属陶瓷,用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等手段研究了烧结工艺和碳加入量对其显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着碳加入量的增大,金属陶瓷的硬度和抗弯强度均先增大再减小;当添加0.5%的碳时,在1 100℃保温60 min并最终在1 280℃烧结60 min,能够获得完全致密且力学性能较好的MozFeB2基金属陶瓷,其抗弯强度达到1 176 MPa.