添加微量TiC对钨的性能与显微组织的影响

为细化钨晶粒,采用粉末冶金方法通过添加加量Ti C于钨基体中制备W-Ti C合金,研究了微量Ti C的添加对钨性能与显微组织的影响。结果表明:当Ti C的添加量为1%(质量分数),烧结温度为1890℃时,W-Ti C合金具有最佳性能,其拉伸强度可达401 MPa,致密度为97.4%;添加的Ti C粉末以球状二次相粒子形式分布于晶界和晶内,与纯钨相比,Ti C的添加有效地抑制了晶粒长大,对钨基体起到细晶强化与弥散强化作用。     

钼添加对CrN涂层抗氧化性能的影响

研究钼添加对CrN涂层微观结构和抗氧化性能的影响,采用反应磁控溅射法在硅片和高速钢片上制备不同Mo含量的Cr-Mo-N涂层,并在500~800 ℃的高温空气中退火1 h,用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱和扫描电子显微镜（SEM）对涂层退火前后的微观形貌进行表征。沉积的CrN和Cr-Mo-N涂层均表现出基于CrN晶格的B1面心立方相（fcc）。Mo离子取代Cr-N晶格中的Cr离子,形成Cr-Mo-N固溶体。在600 ℃时,XRD和拉曼光谱表明,Mo含量较高的Cr-Mo-N涂层中形成MoO₃相,表面较粗糙,含氧量较高。在700 ℃时,CrN涂层由于内应力的作用,其横截面形貌为疏松的柱状晶,并有一定的多孔区,而Cr-Mo-N涂层则为致密的柱状晶结构。低Mo含量（<17at%）的Cr-Mo-N涂层比CrN涂层具有更好的抗氧化性。     

添加微量ZrC对钨材料组织演变和性能的影响

为了批量化制备面向等离子体用高性能钨材料,在钨中添加少量ZrC第二相粒子提高钨的性能,系统的研究了W-ZrC材料在1150 - 2000°C常压氢气气氛烧结下的致密化行为、晶粒和第二相颗粒的长大行为,并在优化工艺下研究了ZrC含量对材料的性能和组织的影响。 结果表明,W-ZrC复合粉末在1300°C开始形成非常细小钨晶粒, 晶粒在1600°C之前增长速率很大,在1600°C之后速率变缓。在优化的烧结工艺下,W-ZrC材料的相对密度和拉伸强度最高可达到99.6%和460 MPa。ZrC以粒径为0.1-2μm粒子均匀分散在W基体的晶界和晶粒内部。ZrC可以有效地阻碍W晶界的迁移,有效的将钨的晶粒由100μm细化至30μm左右。ZrC改变了钨材料的断裂模式,并提高强度和韧性。     

钒的添加对S30432耐热钢高温抗氧化性能的影响

采用高温静态空气氧化试验和600℃、20 MPa高温水蒸气氧化试验,比较不含V和含V的S30432钢高温抗氧化性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究不含V钢和含V钢氧化后表面氧化层的物相和形貌,并分析V对S30432钢高温抗氧化性能的影响机理。结果表明：添加V后,S30432钢的高温抗氧化性能下降。高温静态空气氧化时,含V钢氧化更严重。在800℃静态空气氧化时,不含V钢和含V钢的氧化动力学方程分别为(Δw)^1.25=0.0551t和(Δw)^1.41=0.0952t。与不含V钢相比,含V钢表面氧化层更易破裂脱落,破裂脱落后的氧化层保护作用降低,使得氧化更严重。在600℃、20 MPa水蒸气氧化时,不含V和含V的钢表面生成的富Cr氧化物层致密且连续,两种钢均具有良好的抗蒸气氧化性能。     

钼添加对CrN涂层抗氧化性能的影响（英文）

研究钼添加对CrN涂层微观结构和抗氧化性能的影响,采用反应磁控溅射法在硅片和高速钢片上制备不同Mo含量的Cr-Mo-N涂层,并在500～800℃的高温空气中退火1 h,用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM)对涂层退火前后的微观形貌进行表征。沉积的Cr N和Cr-Mo-N涂层均表现出基于Cr N晶格的B1面心立方相(fcc)。Mo离子取代CrN晶格中的Cr离子,形成CrMo-N固溶体。在600℃时,XRD和拉曼光谱表明,Mo含量较高的Cr-Mo-N涂层中形成MoO_3相,表面较粗糙,含氧量较高。在700℃时,CrN涂层由于内应力的作用,其横截面形貌为疏松的柱状晶,并有一定的多孔区,而Cr-Mo-N涂层则为致密的柱状晶结构。低Mo含量(17at%)的Cr-Mo-N涂层比Cr N涂层具有更好的抗氧化性。     

基于Ti1100合金的微量元素添加对合金抗氧化性能的影响

本文利用固溶体合金中的‘团簇加连接原子’模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分,其团簇成分式为[Al-(Ti13.7Zr0.3)](Al0.69Sn0.18Mo0.03Si0.12)。在此基础上,采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分,即 [Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1(Mo/Ta/Nb)0.03)。对该系列合金进行950 ℃/1 h固溶+560 ℃/6 h时效处理,然后进行组织结构、硬度、抗高温氧化及电化学腐蚀性能测试。研究结果表明,Zr0.15Hf0.15合金与参比合金具有相同片层β转变组织,而在此基础上Ta和Nb的添加会使合金中产生大量等轴α组织;但组织的改变对系列合金的显微硬度影响不大,介于330-370 HV。650 ℃氧化100 h后系列合金均具有较强的抗氧化能力,氧化增重小于1.0 mg/cm2,而在800 ℃氧化100 h后,添加Hf、Ta、Nb元素的合金氧化增重明显低于Ti1100合金,氧化层厚度为25~27 μm,且氧化层致密,其中[Al-(Ti13.7Zr0.15Hf0.15)](Al0.69Sn0.18Si0.1Ta0.015Nb0.015)合金具有最优的抗高温氧化性能,800 ℃/100 h后的氧化增重仅为2.6 mg/cm2。此外,该系列合金在在3.5 %NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性。     

Si添加对TiN涂层微结构、力学及抗氧化性能的影响

借助EDX、XRD、SEM及纳米压痕研究了采用磁控溅射技术制备的TiN和Ti-Si-N涂层的微观组织结构和力学性能。研究表明:TiN和Ti-Si-N涂层均呈面心立方结构,Si元素的加入使TiN涂层的组织形貌由柱状晶结构转变为Si3N4界面相包裹纳米晶TiN的纳米晶复合结构;由于界面强化效应,Si的加入使涂层的硬度显著增加;涂层的应力也随着Si元素的加入而增加;Si的加入使TiN涂层的抗氧性得到明显改善。     

钨含量对钨合金动态剪切性能的影响

利用帽形试样在Hopkinson压杆上测试钨合金动态剪切应力应变关系,研究了钨含量在90%～97%（质量分数）范围内,应变率约为10^5s^-1时,钨含量对动态剪切性能的影响.结果表明,钨含量增加,动态剪切强度随之增加,断裂应变随之降低.动态剪切强度与钨的体积分数呈线性递增关系.断口分析表明,断口表现以粘结相撕裂和钨颗粒劈裂的混合断裂,钨颗粒劈裂比例近似等于钨颗粒体积分数.     

微量元素添加对Ti1100合金的高温抗氧化及耐蚀性能影响

利用固溶体合金中的"团簇加连接原子"模型解析了典型高温近α-Ti合金Ti1100的成分,其团簇成分式为[Al-(Ti_(13.7)Zr_(0.3)](Al_(0.69)Sn_(0.18)Mo_(0.03)Si_(0.12)。在此基础上,采用相似元素替代原则设计了微量元素Hf、Ta和Nb添加的系列合金成分,即[Al-(Ti_(13.7)Zr_(0.15)Hf_(0.15))](Al_(0.69)Sn_(0.18)Si_(0.1)(Mo/Ta/Nb)_(0.03))。对该系列合金进行950℃,1h固溶+560℃,6h时效处理,然后进行组织结构、硬度、抗高温氧化及电化学腐蚀性能测试。结果表明Zr_(0.15)Hf_(0.15),合金与参比合金具有相同片层β转变组织,而在此基础上Ta和Nb的添加会使合金中产生大量等轴α组织;但组织的改变对系列合金的显微硬度影响不大,介于3300~3700MPa。650℃氧化100 h后系列合金均具有较强的抗氧化能力,氧化增重小于1.0mg/cm~2,而在800℃氧化100h后,添加Hf、Ta、Nb元素的合金氧化增重明显低于Ti1100合金,氧化层厚度为23~27μm,且氧化层致密,其中[Al-(Ti_(13.7)Zr_(0.15)Hf_(0.15))](Al_(0.69)Sn_(0.18)Si_(0.1)Ta_(0.015)Nb_(0.015))合金具有最优的抗高温氧化性能,800℃,100h后的氧化增重仅为2.6mg/cm~2。此外,该系列合金在在3.5%NaCl溶液中也具有较好的耐蚀性。     

添加活性剂对ZA14铝合金钨极氩弧焊接接头性能的影响

为了提高2A14高强铝合金钨极氩弧焊的效率,将粉煤灰、粉煤灰+Ti O2作为活性剂涂敷在试件表面,采用钨极氩弧焊方式进行焊接。研究了粉煤灰、粉煤灰+Ti O2作为活性剂对焊缝深宽比、显微组织和接头的显微硬度的影响。结果表明,粉煤灰、粉煤灰+Ti O2的涂敷均会使焊缝熔宽增加、熔深加大,添加活性剂焊件的焊缝及焊接热影响区硬度高于常规焊接件的。     

添加微量ZrC对钨材料组织演变和性能的影响（英文）

为了批量化制备面向等离子体用高性能钨材料,在钨中添加少量ZrC第二相粒子提高钨的性能,系统的研究了W-ZrC材料在1150~2000℃常压氢气气氛烧结下的致密化行为、晶粒和第二相颗粒的长大行为,并在优化工艺下研究了ZrC含量对材料性能和组织的影响。结果表明,W-ZrC复合粉末在1300℃开始形成非常细小钨晶粒,晶粒在1600℃之前增长速率很大,在1600℃之后速率变缓。在优化的烧结工艺下,W-ZrC材料的相对密度和抗拉伸强度最高分别可达到99.6%和460 MPa。ZrC以为0.1~2μm粒子均匀分散在W基体的晶界和晶粒内部。ZrC可以有效地阻碍W晶界的迁移,有效的将钨的晶粒由100μm细化至30μm左右。ZrC改变了钨材料的断裂模式,并提高其强度和韧性。     

钼钨合金抗氧化涂层的制备及性能

采用原位反应法对不同钨含量的钼钨合金表面进行渗氮-渗硅处理,制备了高温抗氧化涂层。采用扫描电子显微镜及X射线衍射分析了钼钨合金中钨含量对涂层形貌和结构的影响,并评价了涂层在1600℃的抗氧化性能,简要分析了涂层的抗氧化机理。研究表明,随着钼钨合金中钨含量的增加,涂层表面硅渗出量减少,说明钨含量的增加可以有效地减缓Si元素的向外扩散;1600℃的高温氧化实验证实了Mo-30%W(质量分数)表面涂层的抗氧化性能最为优异,抗氧化时间长达327 h。实验表明,钨含量的增加在一定程度上提升了涂层的抗氧化性能。     

热处理对高铬钨铸铁性能的影响

研究了热处理对高铬钨铸铁力学性能的影响,结果表明,高铬钨铸铁经980℃×2h空冷+400℃×2h回火处理可获得较高的力学性能。     

烧结工艺对铈钨性能的影响

将APT一次还原得到的蓝钨通过固液掺杂加入铈元素,然后通过二次还原获得铈钨粉,通过200 MPa的压力等静压制成型,在中频炉内进行烧结,获得铈钨材料。利用SEM、能谱等分析手段对所制备的铈钨材料进行分析。对烧结温度和烧结保温时间对铈钨各项性能的影响进行研究。结果表明,烧结保温时间的长短对铈钨的密度几乎没有影响。受到晶界间的Ce O2颗粒阻碍,铈钨的硬度和晶粒尺寸在烧结保温时间增加达到4⁵ h之后的变化并不明显。铈钨材料的密度、硬度、晶粒尺寸随着烧结保温温度的增加而增加,超过2 200℃之后,烧结温度对铈钨的密度和硬度影响不大。Ce O2在铈钨内部起的作用是细晶强化和颗粒强化的综合,而非弥散强化。     

添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响

本文使用放电等离子烧结(SPS)的方法制备得到面向等离子体材料(高性能钨块).使用纳米和微米钨粉作为原料,加入不同计量的自制纳米碳化钽,采用密度测试、硬度、抗弯、金相、EDS、SEM等分析手段,研究了添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响,并对其机理进行探讨.结果表明,添加适量的碳化钽可以有效地提高钨块的相对密度、显微维氏硬度和抗弯强度,使用30nm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达95.7%,显微维氏硬度值达540.4HV0.1,使用3μm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达96.8%,抗弯强度达617.0MPa.其强化机理是添加的碳化钽呈粒状均匀分布于晶界,对于晶界起到了钉扎作用,从而细化了晶粒,使钨块强韧化.     

钼钨合金抗氧化涂层的制备及性能研究

本研究采用原位反应法对不同钨含量的钼钨合金表面进行渗氮-渗硅处理,制备得到高温抗氧化涂层。采用扫描电子显微镜及X射线衍射分析了钼钨合金中钨含量对涂层形貌和结构的影响,并评价了涂层在1600℃的抗氧化性能,简要分析了涂层的抗氧化机理。研究表明,随着钼钨合金中钨含量的增加,涂层表面硅渗出量减少,说明钨含量的增加可以有效地减缓Si元素的向外扩散;1600℃的高温氧化实验证实了Mo-30%W表面涂层的抗氧化性能最为优异,抗氧化时间长达327 h。实验表明,钨含量的增加在一定程度上提升了涂层的抗氧化性能。