高温高压法制备金刚石/铜复合材料的研究

采用高温高压法制备金刚石/铜复合材料。研究金刚石体积分数、烧结压力、保温时间、烧结温度、金刚石表面金属化对金刚石/铜复合材料热导率及热膨胀系数的影响。实验表明:金刚石体积分数70%,烧结压力2 GPa,烧结时间300 s,烧结温度1200℃时,金刚石/铜复合材料热导率达426 W/（m·K）。      

冷轧及退火对WC弥散强化铜组织和性能的影响

研究了不同冷轧变形量和不同退火工艺对以机械合金化法制备的Cu-4%WC复合材料的组织与性能的影响,探讨了该材料的硬度、强度以及组织在高温退火过程中出现异常现象的原因.结果表明,冷轧变形可提高原始粉末烧结材料的致密度,材料的强度和导电率随轧制变形量的增大而增大;WC弥散强化铜材料不宜通过冷轧变形来提高其软化温度;该复合材料的退火行为在500℃下以再结晶晶粒长大为主,在600℃及其以上温度以再结晶晶粒形核为主.     

微波烧结温度对WC钢结硬质合金组织性能的影响

以WC颗粒为增强相,铁粉为基体,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC钢结硬质合金。结果表明：随着烧结温度的升高,硬质合金相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,在1280℃时达到最高值,即相对密度、显微硬度和抗弯强度分别达到94.85%、544 HV和847.37 MPa。1280℃烧结为液相烧结,烧结过程中WC和Fe发生相变,产生新的增强相Fe2W2C,新相以颗粒的形式存在,弥散分布在钢的基体中,对材料的性能起到强化作用。微波烧结比真空烧结温度更低,时间更短,力学性能更好。     

弥散强化Pt-3Rh合金高温性能(英文)

用粉末冶金-内氧化-烧结方法制备ZrO2弥散强化Pt-3Rh合金并测试、分析其高温性能。结果表明,Pt-3Rh合金被弥散强化以后,800℃以下的膨胀系数比Pt-3Rh大,800℃以上的膨胀系数比Pt-3Rh小;高温抗拉强度和延伸率得到提高;高温晶体结构稳定性增加;用其制备的拉丝漏板高温使用寿命与Pt-10Rh合金漏板相当。     

铁基高温合金氧化物强化相的形成和演化

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析、差示扫描量热法(DSC)分析、金相观察和显微硬度测定,研究铁基合金Fe-14Cr-3W-5Ti-3Y-2.2O(质量分数,%)中氧化物弥散相的形成和演化过程,以及氧化物弥散相对铁基合金的强化作用。结果表明:在高能球磨过程中,TiH2、YH2和Fe2O3可以在雾化粉末Fe-14Cr-3W基体中充分固溶;在随后的压制、烧结过程中,当烧结温度为950℃时弥散相以Ti2Y2O7相的形式析出,其强化作用不明显,合金的显微硬度只有250HV;当烧结温度为1100℃时,烧结体致密度得到提高,弥散相强化效果显著,合金的显微硬度为798HV;随着烧结温度的提高,析出相粒子长大,合金的显微硬度降低。     

WC含量对弥散铜-WC复合材料热变形行为的影响

采用真空热压烧结工艺成功制备WC体积分数为0、10%、20%的弥散铜-WC复合材料,分析了其显微组织和性能;并利用Gleeble-1500D热力模拟试验机,研究了该复合材料在变形温度为350~750℃,应变速率为0.01~5 s-1条件下的热变形行为。结果表明:复合材料的相对密度在95%以上,随着WC含量的增加,其导电率下降、硬度升高。弥散铜-WC复合材料高温流变应力-应变曲线主要以动态再结晶机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;高温变形条件下弥散铜-WC复合材料流变应力本构方程可以用双曲线正弦方程和Z参数描述;其热变形激活能分别为193.81,208.35和229.17 kJ/mol。     

几种高速电弧喷涂层高温冲蚀磨损性能

用高速电弧喷涂技术制备出用于热电厂抗高温冲蚀磨损的FeCrAl／WC、FeCrNi／WC、Fe3Al和Fe3Al／WC复合涂层。研究了涂层在不同的温度和冲蚀角度下的高温冲蚀磨损性能。结果表明，温度和攻角对Fe，Al／WC、FeCrAl／WC涂层的冲蚀行为有较大影响；在650℃棱角状石英砂磨粒冲蚀条件下，Fe3Al、Fe3Al／WC、FeCrAl／WC复合涂层的抗冲蚀磨损性能明显优于G20钢，FeCrAl／WC涂层具有最好的全攻角冲蚀磨损抗力，可以作为燃煤锅炉管道的抗高温燃气-飞灰高温冲蚀磨损的防护涂层。     

Al2O3弥散强化铜-锡含油轴承的制备和性能

以内氧化法制备的Al2O3弥散强化铜(简称“弥散铜”)粉和雾化锡粉为原料,采用扩散合金化法制备弥散铜-锡合金粉末,经压制、烧结制备弥散铜-锡含油轴承,研究扩散温度对弥散铜-锡粉末合金化程度的影响,并考察烧结温度对含油轴承性能的影响。结果表明:弥散铜-锡混合粉末经700℃扩散处理后,锡在弥散铜基体中分布均匀,制备的弥散铜-锡合金粉末的松装密度为2.40 g/cm3、流动性为39.6 s(50 g);轴承压坯在800℃及以下温度烧结时,粉末颗粒之间没有发生显著烧结,导致轴承性能较差。当烧结温度为850℃时,粉末颗粒之间形成一定的冶金结合,轴承强度显著提升,开孔率小幅降低。在900℃及以上温度烧结时,轴承发生显著收缩,开孔率明显降低。850℃烧结制备的弥散铜-锡含油轴承的径向、轴向尺寸变化率均约为1.0%,压溃强度为160 MPa,显微硬度为166 HV0.05,开孔率为26.0%。     

辊锻模具表面送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金 WC、Co基自熔合金 WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度 ,结果表明三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异。Ni基自熔合金 WC在 70 0℃时硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化 ,而Co基自熔合金和Co基自熔合金 WC在 70 0℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明WC在加热过程中硬度没有显著降低。试验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。     

镍基WC等离子弧熔敷层的组织和高温磨损性能

为在15CrMo钢表面采用等离子堆焊含60%WC的镍基合金粉末,对堆焊层的显微组织、硬度和高温耐磨性能进行了试验分析.结果表明,堆焊层焊道成形良好,堆焊层组织致密.堆焊层横截面上WC颗粒分布均匀,WC颗粒的质量分数可达60%以上,堆焊后WC颗粒硬度值基本上仍保持了原有的高硬度,颗粒表面重熔量小.堆焊层具有较高的硬度;原始WC颗粒构成的硬质骨架,加上次生WC的弥散强化作用,使堆焊层具有良好的耐磨料磨损性能,其600℃高温耐磨料磨损性能为45正火钢的5倍以上.     

“高温粉末”WC和气压烧结对YG8硬质合金性能的影响

选择高温碳化和普通碳化两种WC粉为原料制备YG8硬质合金试样,同时对比了不同的烧结工艺,结果表明采用高温碳化的WC粉制备的合金性能有明显的提高,低气压烧结工艺对合金性能的提高也是十分有益的。     

细晶TiAl基合金的制备及高温氧化行为

采用机械合金化及放电等离子烧结方法制备超细晶/纳米晶TiAl基合金,并利用差热分析仪进行循环高温氧化试验,研究粉末机械合金化对烧结细晶粒TiAl基合金组织及高温氧化性能的影响。结果表明,球磨是获得细晶粒组织的原因,粉末经球磨及放电等离子烧结后,形成了细小、球状的TiAl和Ti3Al相组织;该细晶粒组织在高温循环氧化条件下显示出较高的抗氧化性,且随Nb量增加抗氧化性得到提高,升温阶段的氧化速率最快。     

激光熔敷Ni基合金层的高温干摩擦磨损性能研究

利用ＣＯ２连续激光器,对耐热铸铁表面进行了Ｎｉ基ＷＣ、Ｎｉ基ＷＣ中加入少量稀土元素ＣｅＯ２等合金粉末的激光熔敷,研究了不同成分激光熔敷层的高温硬度,高温干磨磨损性能,对摩擦磨损后的表面形貌进行了分析研究,试验结果表明,Ｎｉ２１＋２０％ＷＣ＋０．５％ＣｅＯ２熔么的高温性能较好。     

快速成型钼金属喷管高温烧结试验研究

结合某军品项目进行研究,对激光快速成型预烧结喷管件进行高温烧结和还原气氛二步烧结试验,测试制件的各项性能,确定此喷管件是否有进行还原气氛二步烧结的必要,并对Mo粉末高温烧结机理进行理论分析,探讨高温烧结改善坯体性能的原因.试验表明,经过还原气氛二步烧结的结构件才能达到某喷管的性能要求,还原气氛二步烧结是必要的,且高温烧结理论分析解释了这一原因.     

小方坯高拉速结晶器铜管温度的测量

阐明了小方坯结晶器铜管温度测量试验的方法与过程,通过在铜管内弧、外弧和侧面不同位置埋设的32支热电偶,对浇铸150 mm×150 mm过程中铜管温度进行在线检测,记录了不同工况下铜管温度随浇注时间的变化关系,分析了各种工艺参数对结晶器铜管温度分布的影响。结果表明,生产过程中结晶器铜管温度场是不稳定的,各点温度都在做非周期性、无规律的起伏变动;拉速越快,铜管四面的温度不均匀倾向越大;梅花型铜管各处温度要高于普通铜管,证明其换热效率更高,更适合高拉速的生产。     

氢化钛高温分解制高纯WTi合金

本研究分析了Ti H2高温分解释氢的特性,将其应用于高纯WTi合金靶材的热压成型制备中。讨论了热压过程工艺对烧结样品纯度及原料配比对烧结坯微观组织的影响,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、碳硫分析、氧氮氢分析仪、辉光放电质谱法(GDMS)等观察WTi10样品的微观形貌及检测杂质含量。结果表明,随着Ti H2在Ti成分中占比的提高,烧结出的WTi合金的气体杂质含量减少,烧结WTi10合金的微观组织更趋均匀,W元素无扩散至Ti基体内形成纤维状富钨相倾向逐渐减弱。研制出纯度99.9993%的超高纯WTi10靶材制品。     

一种粉末烧结材料的高温复压装置

在对粉末烧结材料的试验过程中,自制了一台硅化钼高温加热炉,并将它装配到改装了的普通油压机上,配以专用模具工装,形成了一种复压装置。经验证,该装置工作稳定、造价低廉、试验简便易行。     

等离子喷涂制备WC-Co-Cu-BaF2/CaF2自润滑耐磨涂层及其高温摩擦性能

通过大气等离子喷涂方法,使用自制的含有WC-Co、Cu和BaF2/CaF2共晶体的复合喷涂粉末,制备出WC-Co-Cu-BaF2/CaF2自润滑耐磨涂层。在200℃、400℃和600℃下进行WC-Co-Cu-BaF2/CaF2涂层和WC-Co涂层的高温摩擦试验,用扫描电镜观察涂层磨损表面微观形貌。结果表明:200℃时,由于WC-Co-Cu-BaF2/CaF2涂层摩擦产物层中含有的WC硬质颗粒引起磨粒磨损,该涂层摩擦因数和磨损率相对较高。而400℃和600℃时,WC-Co-Cu-BaF2/CaF2涂层的摩擦产物层中均无WC颗粒存在,且由于涂层中Cu和BaF2/CaF2等固体润滑剂的作用,生成的摩擦产物层光滑且致密,涂层的摩擦因数和磨损率均较低,在400～600℃下表现出比WC-Co涂层优异的耐磨性能。     

高速电弧喷涂Fe3Al/WC复合涂层高温冲蚀行为研究

采用自行研制的新型热喷涂Fe3Al/WC复合合金粉芯丝材,成功地用高速电弧喷技术制备出了Fe3Al金属化合物基金属陶瓷复合涂层。对涂层成分、显微组织、涂层相结构和组成进行了分析,结果表明,涂层由以Fe-26Al为主的Fe3Al基体相与约20%的WC、W2C和 a-Al2O3相组成。对比研究了Fe3Al/WC涂层和电站锅炉钢20 g从室温至650 ℃氧化环境条件下不同攻角的高温冲蚀磨损性能,结果表明Fe3Al/WC涂层的高温冲蚀磨损抗力高于20 g钢,650 ℃和30°攻角下的稳态相对冲蚀磨损抗力为20 g钢的3.14倍。温度对Fe3Al/WC涂层的冲蚀行为有较大影响：温度 < 450℃,涂层的冲蚀率变化不大,表现出塑性材料的冲蚀行为;温度 >450 ℃,涂层冲蚀率变化较大,呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。并对其高温冲蚀磨损机理进行了分析。     

烧结温度对铁镍代钴硬质合金组织和性能的影响

采用传统粉末冶金工艺制备了WC+TiC+Ni+Fe硬质合金,研究了不同烧结温度对铁镍代钴硬质合金显微组织和性能的影响。结果表明:烧结温度为1 400～1 480℃时,合金组织正常,无石墨相和η相产生。试样的密度随烧结温度的上升而逐渐增加。在研究的烧结温度范围内,WC+TiC+Ni+Fe合金的硬度和抗弯强度值都是先升高,再缓慢降低。试验最佳烧结温度为1 440℃,材料的综合力学性能最好,硬度和抗弯强度值达到"双高",其值分别为91.6 HRA和1 720 MPa。并且此时合金的切削性能与传统的WC+TiC+Co合金相当。