燃烧合成—热压制备Al2O3—TiC—ZrO2纳米复合隐瓷的力学性能与显微结构

以TiO2,Al,C,纳米ZrO2粒子为原料,利用燃烧合成-热压工艺制备了Al2O3-TiC-ZrO2纳米复合陶瓷.添加ZrO2可使Al2O3-TiC断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂.ZrO2纳米粒子弥散于基体中,其周围产生的应力集中可引发位错,起到亚晶界的作用,并可使位错钉扎、堆积,阻碍位错运动,从而使复合陶瓷的力学性能得到明显改善抗弯强度为706 MPa,提高幅度达19.8%;断裂韧性为6.3 MPa@m1/2,提高幅度18.9%;洛氏硬度为94.4.     

液相烧结对微-纳复合ZTA陶瓷组织性能的影响

在微-纳复合ZTA材料中加入少量复合助剂，材料在较低温度下实现液相烧结，促进了材料的致密化过程，提高了材料的相对密度。ZTA陶瓷发生液相烧结后，ZrO2在晶界处所形成的熔与未熔共存的独特微观结构使之在基体晶界上分布更加均匀，晶界结合较为紧密，钉扎作用增强，材料得到了强韧化。由于ZrO2与Al2O3的弹性模量不匹配，在粒子周围形成的切应力使扩展裂纹遇到未溶粒子易发生偏折，造成部分的穿晶断裂，使材料的断裂模式发生改变。并且这种结构更加有利于应力诱导相变。能够有效地提高材料的力学性能。     

泡沫陶瓷复合净化锌合金的显微结构特征

研究了泡沫陶瓷复合净化技术对锌合金熔体内夹杂物的去除效果及试样断口显微结构特征。现有的锌合金净化技术以氯盐处理法为主,该方法不仅会使合金熔损率增大,而且会产生大量有毒气体,危害操作工人的身体健康和污染环境。根据金属净化过程的特点及原理,设计制造了高静压头、多级泡沫陶瓷复合净化装置,对锌合金熔体进行净化处理,并分析净化前后试样的显微组织结构。结果表明,该净化技术不仅能有效地减少合金熔体内的夹杂物数量和尺寸,而且在试样断口组织中呈现大量韧窝。     

Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金

使用Ag-Cu钎料钎焊ZTA陶瓷与TC4钛合金,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析了钎焊接头界面组织,阐明了反应机理,并研究了钎焊温度对接头界面组织和力学性能的影响. 结果表明,钎焊接头的界面结构为ZTA陶瓷/TiO+Ti₃(Cu,Al)₃O/Ag(s,s)/Ti₂Cu₃/TiCu/Ti₂Cu/α+β-Ti/TC4合金. 随着钎焊温度的升高,钎缝中Ag基固溶体层变薄,Ti-Cu金属间化合物层变厚,当钎焊温度达到890 ℃时,Ti-Cu金属间化合物几乎占据整了个钎缝区域. 随着温度的升高,接头抗剪强度先增大后减小,在钎焊温度为890 ℃时,接头的室温抗剪强度达到最大值,其值为43.2 MPa.     

超声椭圆振动磨削ZTA的表面完整性研究

针对改性氧化铝(ZTA)陶瓷的超声椭圆振动磨削,给出了磨粒的切削轨迹模型,讨论了其对加工精度的影响.通过试验获得了椭圆超声振动磨削对ZTA陶瓷的表面形貌的影响.被加工表面上可以观测到晶粒细化现象,几乎没有破碎发生,表明材料去除模式主要为塑性去除;与普通磨削的对比试验表明,表面粗糙度降低约30～40%.X-射线衍射分析表明被加工表面的相结构主要为α-Al2O3,和t-ZrO2,以及少量的m-ZrO2;普通磨削和超声椭圆振动磨削的表面上都观察不到非晶相.试验结果表明,ZTA的非弹性变形去除对表面完整性有重要影响.     

ZrO2／MoSi2纳米复合陶瓷显微结构和性能

热压合成制备ZrO2/MoSi2纳米复合陶瓷。显微结构和力学性能测试分析表明：复合陶瓷中ZrO2粒子沿着MoSi2晶界偏聚,抑制MoSi2晶粒长大;复合陶瓷断口晶粒细小,裂纹扩展曲折,呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征。ZrO2/MoSi2纳米复合与MoSi2陶瓷相比综合力学性能较好。     

仿生结构复合陶瓷刀具材料力学性能及显微结构

针对不同烧结条件及TiC/WC组分比,采用热压烧结工艺制备出三层仿生结构复合陶瓷刀具材料。测试了仿生结构复合陶瓷材料力学性能,并对材料断口形貌和裂纹扩展进行了观察分析。结果表明：仿生结构复合陶瓷刀具材料抗弯强度达870 MPa,维氏硬度达21.83 GPa,断裂韧性达7.56 MPa?m_1/2,比SG4均质陶瓷刀具材料性能有所提高。断口形貌显示仿生结构复合陶瓷刀具材料较SG4均质刀具材料晶粒细密,晶粒尺寸呈现多尺度特征。材料断裂模式为穿晶断裂和沿晶断裂混合型。仿生结构复合陶瓷材料表面裂纹扩展呈现偏转和分叉。裂纹穿过材料界面扩展时有明显偏转现象。     

硬质合金WC—TiAlN超硬纳米复合涂层的显微结构、力学性能与应用

利用多阴板电弧离子镀装置在WC－Co硬质合金基体上沉积了WC－Ti(1-x)AlxN纳米复合涂膜。为了获得层状结构，基体座以6rev/min的速度旋转。为了弄清纳米结构涂膜的生长机理，对涂膜的显微结构和力学性能进行了研究。WC－Ti(1-x)AlxN涂膜的显微结构取决于Al含量（x)。通过控制Al阴极的电弧功率密度来改变涂膜中Al含量。随着涂膜中Al含量增大，WC和TiAlN层之间的界面共格性不稳定，并当x增大到0．57时，WC－Ti0.43Al0.57N涂膜则显示出完整的纳米晶体结构，其晶粒尺寸为10nm，与超晶格常数（λ）一致。WC－Ti(1-x)AlxN涂膜内的残余应力与x值无关，其测定值大约为6．5GPa。涂膜的这种高应力通过周期性地涂覆，Ti-WC过渡层降低到4．7GPa。过渡层厚度（Dbuffer)与纳米复合层厚度（Dnc)之比（Dbuffer/Dnc)可达0．8。当Dbuffer/Dnc比为0．3时，涂膜的粘结强度达到最大值即45．5N，而当Dbuffer/Dnc比高于0．3时，涂膜的粘结强度则下降到25N。WC－Ti1-xAlxN涂膜的显微硬度在38GPa-50GPa的范围内，并获得了WC－Ti0.43Al0.57N纳米复合涂膜最高的硬度值。X－射线衍射分析表明，Ti0.43Al0.57N涂膜与只显示出TiAlN(111)和（200）反射线的超硬（H≥40GPa)相呈现相同的结构。同时，透射电子显微镜分析也说明，WC－Ti0.43Al0.57N涂膜是由极其微细（1－10nm)的纳米晶粒组成的。因此，我们认为，涂膜的纳米晶体显微结构对显著提高涂膜的硬度是极其重要的。由于WC－Ti0.43Al0.57N纳米复合涂膜具有最高的硬度和良好的粘结强度，因此，涂覆该涂层的印刷电路板钻头在现场试验中显示出优异的使用性能，其使用寿命比未涂层的钻头提高1倍以上。     

Cf／ZrC—ZrB2-SiC—C超高温陶瓷复合材料的显微结构表征

利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对Cf／ZrC-ZrB2-SiC-C超高温陶瓷复合材料的相组成、纤维／热解碳层的界面特征和超高温陶瓷基体的显微结构特征进行了表征。在碳纤维表面有一层厚度为2～3μm石墨化程度较高的热解碳界面层,该界面层可以避免采用PIP工艺制备超高温陶瓷基体时可能对碳纤维造成的损伤。热解碳层与碳纤维之间为弱机械结合,其界面间分布着20～30nm的ZrC纳米颗粒。Cf／ZrC—ZrB2-SiC—C超高温陶瓷复合材料基体主要由ZrC,ZrB2,SiC和石墨相（Cg）组成。基体中石墨的（002）面沿着ZrC,ZrB2或SiC的表面生长。在石墨与ZrB2和石墨与SiC的界面没有观察到取向关系,界面处既没有反应层也没有非晶相存在。在石墨与ZrC之间存在ZrC（111）／／Cg（002）,ZrC[110]／／Cr[010]的取向关系。ZrB,和SiC之间也没有界面反应和非晶层存在。     

MICROSTRUCTURE AND FRACTURE FEATURE OF ZTA-SiC_W COMPOSITE

A ZTA-SiC_W ceramic composite of room temperature strength 935—1110 MPa and frac-ture toughness 9.7MPa·m~(1/2) was prepared using the sol-gel proeess.Its microstructure andfracture feature have been examined by means of X-ray diffraction analysis and electron mi-croscope observations.The results show that the whiskers are well dispersed and the matrixhas an obvious texture character.Between the whisker and matrix,there is a great number oftranscrystalline and transcrystalline connective relation other than part of conventionalpolycrystalline connective ones.Certain secondary cracks closely related with local whiskergroup are found on the fracture surface.It may be a new reinforcing and toughening mecha-nism by whisker group,of which the whiskers in the local whisker group arrest synergeticallythe crack propagation accompaning with the formation of secondary cracks.     

SiC_w/6061Al复合材料的组织与性能SCIEI

本文对SiC_w/6061Al复合材料的组织与性能进行了研究,结果表明,压铸法可以制备出高强度、高模量的各向同性复合材料,挤压使复合材料的强度由压铸态的582MPa提高到639MPa,并使材料变为各向异性,这可以由晶须的定向排列和基体的高密度位错得到解释。复合材料的抗高温性能要比基体高150℃,透射电镜观察还发现,层错是SiC晶须中常见的一种面缺陷。     

机械合金化制备NiAl—TiC复合材料的组织和力学性能

研究了反应球磨方法制备的ＮｉＡｌ－ＴｉＣ复合材料的组织和力学性能。结果表明,强化相呈两态分布。１０００℃长期退火对材料的组织和显微硬度影响不大。ＮｉＡｌ－ＴｉＣ复合材料的强度远高于铸态ＮｉＡｌ的强度,也比ＸＤ ＮｉＡｌ－ＴｉＢ２复合材料的强度高。高温热等静压后,该复合材料的室温和高温屈服强度都明显下降。材料的高温强度依赖于应变速率,变形受扩散机制控制。     

MICROSTRUCTURE AND COMPRESSIVE PROPERTIES OF REACTION-MILLED NiAl-10wt%TiC COMPOSITE

1.IntroductionTheB2structuralintermetallicc0mp0undNiAlhasemergedaspotentialstructuralmaterialsf0rhightemperatureapplicati0n.However,thelack0fr00mtemperatureduc-tilityandpoorhightemperaturestrengthimpedesitsuse.Lackofambientductilityhasbeenattributedt0theabsence0fslipsystems(0nlydislocationhasbeenf0undinpolycrystallinematerialdeformedatr00mtemperature)['-'].Severalattemptshavebeenmadet0res0lveitsroomtemperaturebrittleness,includingmodification0fslipsystems,microalloying,grainb0undaryelim…     

铸造SiCp／2024复合材料微观结构与强化机制的研究

研究了SiC体积分数分别为5,10,15和20%的2024Al基复合材料在峰值时效态下的微观结构和强化机制透射电镜观察和Vickers硬度测定表明:增强相的加入使复合材料基体中的位错密度升高,亚晶尺寸略有下降,但基体的硬度却无明显升高拉伸试验发现,弹性模量和加工硬化指数随SiC体积分数增加而显著提高,初始流变应力先下降后升高本文认为由增强相导致的应力集中和基体形变的高约束度是控制SiC_p/2024复合材料形变与强化的两个主要因素     

TP347H钢焊接接头微观组织及断口形貌分析

采用了ER316L和H1Cr18Ni9Ti焊丝对TP347H钢的焊接性进行了研究,测试了焊接接头在常温下的力学性能,对焊缝金属和热影响区进行微观组织观察,并对冲击试件进行了SEM断口形貌分析.发现氧化物等杂质容易聚集在热影响区,内充氩不当在焊缝根部极易形成氧化裂纹,焊接参数大容易引起焊缝区未熔合,在启裂处有脆性断裂迹象.通过分析对TP347H钢的焊接性及工艺参数有了更清楚的认识,对大参数火电机组和核电机组材料的焊接具有一定的帮助.     

MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF TiCp/Al COMPOSITE FABRICATED BY CONTACT REACTION METHOD AND SEMISOLID EXTRUSION

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＴｉＣｐ／ＡｌＣＯＭＰＯＳＩＴＥＦＡＢＲＩＣＡＴＥＤＢＹＣＯＮＴＡＣＴＲＥＡＣＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＡＮＤＳＥＭＩＳＯＬＩＤＥＸＴＲＵＳＩＯＮ①ＬｕｏＳｈｏｕｊｉｎｇ，ＳｕｎＪｉａｋｕａｎＳｃｈ...     

Ni对C－B_4C－SiC复合材料显微结构与性能的影响

本文研究了烧结助剂Ｎｉ对Ｃ－Ｂ_４Ｃ－ＳｉＣ复合材料显微结构与性能的影响．Ｘ射线衍射表明Ｎｉ在烧结温度下与ＳｉＣ，Ｂ_４Ｃ人发生反应在晶界生成Ｎｉ_（４．６）Ｓｉ_２Ｂ，并产生液相，有效地促进了Ｃ－Ｂ_４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的烧结，抑制了晶粒的长大，使复合材料密度与强度大幅度地增加，电阻率下降；同时Ｎｉ_（４．６）Ｓｉ_２Ｂ在氧化时生成致密的２ＮｉＯ·Ｂ_２Ｏ_３，包裹了易氧化的Ｂ_４Ｃ和Ｃ，有效地防止了复合材料的氧化，从而大大提高了制品的抗氧化性能．     

TiAl合金细小全层片组织断裂机理

对多重热处理得来的铸造Ｔｉ－４６．５Ａｌ－２．５Ｖ－１．０Ｃｒ－０．２Ｎｉ（原子分数，％）合金细小全层片（ＦＦＬ）组织断裂韧性试样侧面和断口形貌及裂纹区位错、孪晶结构进行了观察分析．发现ＦＦＬ组织具有和ＦＬ组织相同的断裂特征，即多重断裂和裂尖区充分形变．但层片团尺寸的大幅度减小使得单个剪切带对应变能的消耗减小较多，且使裂纹扩展中总的变形体积减小，从而减弱了剪切带的韧化作用，使ＦＦＬ组织具有相对ＦＬ组织较低的断裂韧性．     

高强度高韧性铝合金基复合材料的制备和断裂机制

为解决金属基复氏韧性的缺点,采用宏观结构设计方法制备了断裂韧性达到相应铝合金水平的ＳｉＣｐ－ＬＤ２／ＬＤ２复合材料,与同体积分数的普通ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料比较,其强化效果得以保持,并提高了材料的断裂力,断裂过程表明现出阶段性,避免了普通复合材料灾难性失效突然发生的缺点,高体积分数的ＳｉＣｐ－ＬＤ２复合材料棒之间未增强基体的塑性变形以及其对裂纹的阻断,使裂纹沿（ＳｉＣｐ－ＬＤ２）／（ＬＤ２）界面