选择性激光熔化原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料的组织和力学性能

以Ti-6Al-4V钛合金粉末和LaB6粉末为原料,采用选择性激光熔化(SLM)技术制备原位自生TiB+La2O3/TC4钛基复合材料以及TC4钛合金,对比研究了复合材料和钛合金的物相组成、显微组织、硬度和抗压强度.结果表明:复合材料和钛合金的显微组织均为β柱状晶及晶内分布的针状α'马氏体,复合材料的β晶粒和α'马氏体...     

原位自生锌基复合材料零件的力学损伤研究

采用重力铸造工艺制备了原位自生硅相增强高铝锌基复合材料。应用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验等手段研究了复合材料的显微组织、断口形貌特征和力学损伤机理。结果表明：硅相含量越大,抗拉强度越小,复合材料的力学损伤越明显;复合材料的断裂裂纹主要起源于缩孔和疏松处。     

原位自生20%TiC/Fe和20%(TiW)C/Fe复合材料的组织与性能

用原位自生法制备了20％TiC/Fe复合材料,并以W替代部分Ti制备了两种20％(TiW)C／Fe复合材料,研究了它们的显微组织与性能。结果表明：在20％TiC／Fe和20％(Ti0．8W0.2)C／Fe复合材料中,TiC和(TiW)C分别是两种材料中唯一的第二相,它们呈枝晶、方块和条形等多种形态。在20％TiC／Fe中．由于TiC与铁熔体的密度相差较大,出现了第二相的分布不均现象。在20％(Ti0.7W0.3)C／Fe复合材料中,(TiW)C相是唯一的第二相,它呈细小等轴粒状和条状两种形态,均匀分布于基体中,它的硬度与耐磨性明显好于前两种复合材料。     

硅对原位反应自生Mg_2Si/ZM5复合材料热处理态的组织和性能的影响

在真空感应炉中氩气保护下制备材料,用OM,SEM,EDAX及拉伸试验,探讨硅对原位反应自生Mg2Si /ZM5复合材料T6热处理后显微组织和性能的影响规律。结果表明,反应添加物Si在ZM5合金中形成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相,时效处理可促进(Mg17Al12)相沿晶内连续析出,明显地提高了材料的室温与高温强度,如含1.5%Si的复合材料经T6处理后室温屈服强度提高幅度为28.7%,高温抗拉强度与屈服强度提高幅度分别为9.3%、14.0%;此外Mg2Si相的形貌随着硅含量的不同而变化,如含Si 0.5%为时,主要形成细小短棒状或片状共晶Mg2Si相,Si>1%时,则出现了粗大块状或汉字状初生Mg2Si相和片状或短棒状的共晶Mg2Si相;Mg2Si相是一种脆性相,使得该材料呈现出解理断裂,降低了材料的塑性。     

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.     

Ca对原位自生Mg2Si/ZM5复合材料组织与性能的影响

通过真空感应炉中氩气保护,在ZM5熔体中加入Si获得原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料.采用OM、ESEM、拉伸试验等探讨了Ca对该材料的组织与性能的影响规律.结果表明Ca的加入改变了Mg2Si/ZM5复合材料中Mg2Si相的形貌,使其从不规则的汉字状变成较细小的多角形,从而改善了材料的力学性能;当加入0.05wt%Ca时,复合材料的室温力学性能最好,屈服强度提高了10.4%,伸长率提高了52.4%;200□高温下,当含Ca 0.05wt%～0.10wt%时屈服强度和伸长率最好,分别提高了30.1%和92.3%.     

超声作用下原位反应制备Mg_2Si/AM60复合材料的显微组织

以AM60镁合金和硅为原材料,在原位反应的基础上,采用高能超声处理来改善原位反应的条件,制备出以Mg_2Si为增强相的镁基复合材料;采用XRD对复合材料物相进行分析,用光学显微镜对其显微组织进行观察,同时与未施加超声处理的复合材料进行了对比。结果表明:超声作用下原位生成的Mg_2Si增强相更加细小,团聚现象得到改善;熔体在高能超声作用下,声空化产生的瞬态高温、高压及声流效应是增强相细化的主要原因。     

激光熔覆原位自生TiB2/Ni金属陶瓷涂层高温抗氧化性研究

利用激光熔覆技术在45钢表面制备了不同涂层成分的原位自生TiB2/Ni金属陶瓷复合涂层,研究了涂层显微形貌以及在600℃等温和不断升温中的高温抗氧化性能.结果表明:涂层均匀致密,内部无裂纹、气孔等缺陷,熔覆质量良好.当涂层中陶瓷相含量较低时,可以得到晶粒细小、均匀致密的氧化层,能有效阻止了涂层内部的高温氧化;但陶瓷相含...     

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。     

钙和锶对Mg_2Si/AZ91D复合材料组织和性能的影响

将铝-硅合金加入到AZ91D镁合金中,制备了原位合成Mg2Si/AZ91D复合材料,并研究了添加钙和锶对于复合材料铸态组织和力学性能的影响。结果表明:硅的加入在AZ91D镁合金中生成了高熔点、高硬度的Mg2Si强化相,但尺寸较大;元素钙和锶的综合作用可以显著细化复合材料基体的铸态组织,同时还可以明显改善Mg2Si的形态和分布,提高复合材料的强度。     

原位合成TiC/Ni3Al表面复合涂层

采用铸造工艺结合SHS技术制备出TiC/Ni3Al表面复合涂层材料,研究了涂层的物相、组织和界面形态.结果表明:Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,产物为TiC和Ni3Al.表面复合涂层中直径为1～3 μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上,且随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密;涂层与钢基体界面为良好的冶金结合,界面随TiC含量的变化而呈现出不同的形貌,在w(TiC)<45%时,涂层为一整体,从涂层到界面处Ni、Al、Ti、Fe元素呈梯度变化;在w(TiC)≥45%时,涂层出现了分层现象.     

超声电沉积镍/纳米碳化硅复合镀层组织结构研究

采用超声电沉积方法在20钢基体上制备了镍／纳米碳化硅的复合镀层。通过扫描电镜(SEM)观察了镀层的表面形貌和显微组织，用能谱仪(EDS)对镀层中特定区域进行了显微组织成分分析，使用X射线衍射仪检测了镀层的微观结构。结果表明：通过合适的超声电沉积工艺，得到的镀层中SiC纳米粒子含量较高，且分散均匀，没有出现团聚现象；同时镀层中的镍晶粒得到了细化，取向也由择尤取向趋于随机取向。     

Ni/Al复合涂层的显微组织及其强化机理

Ni/Al复合涂层由30层平均厚度为900nm的Ni和200nm的Al层交替组合而成,涂层总厚度约为15μm.试验结果表明,由于复合涂层能在Ni层和Al层之间形成一亚稳相(Al9Ni2)过滤层,使涂层的强度、硬度有了较大幅度的提高.     

Si3N4／MoSi2陶瓷的制备工艺与组织研究

研究了Ｓｉ３Ｎ４／ＭｏＳｉ２复合陶瓷材料的特殊制备工艺及其显微结构的变化。用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＤＸＳ及气孔率测试仪,对每一制备步骤中发生的显微结构变化进行了分析。     

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。     

氮化硅/碳化硅纳米陶瓷的显微组织与抗弯性能

研究了氮化硅／碳化硅纳米复合陶瓷经三点弯曲试验后的显微组织和断口形貌。结果表明，随着SiC纳米粉含量的增加，断口从沿晶断裂向穿晶断裂过渡；当SiC的质量分数是15％时，复合陶瓷的显微组织明显细化，抗弯强度、断裂韧度明显提高。     

氮化硅基陶瓷刀具材料力学性能和显微结构的研究

研究了混料介质、超声分散、烧结助剂以及纳米第二相颗粒对自增韧氮化硅陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能的影响。结果发现:加入5%Y_2O_3+5%La_2O_3+5%CeO_2烧结助剂的Si_3N_4粉体,以水作为混料介质并对混合浆料进行超声分散处理后,在温度为1700~1800℃下、保温40min、压力30MPa条件下热压烧结,材料的综合力学性能较好,抗弯强度可达1002·1Mpa,断裂韧性达8·2MPa·m1/2,硬度13·56GPa。SEM试验表明材料的显微组织结构均匀,β-Si_3N_4呈现长棒状交错排列;添加纳米TiC7N3第二相颗粒的氮化硅基陶瓷刀具材料后,β-Si_3N_4的长径比明显减小,晶界中嵌入了第二相粒子,材料的抗弯强度有所降低,但硬度和韧性则有所升高。     

沥青基碳/碳复合材料常压浸渍-碳化工艺及组织

对常压下液相浸渍 -碳化法制备沥青基 /碳复合材料工艺及致密规律进行了研究 ,并对所得制件的基体组织结构进行分析 ,从理论上解释其产生的原因 ,为制定工艺规范提供根据和指导     

Unlubricated wear of Si/SiC and its composite with nickel Si/SiC-Ni

Using a pin-on-disk tribometer, dry friction and wear properties at different temperatures were investigated for reaction-sintered silicon carbide Si/SiC and its composites with nickel Si/SiC-Ni. The friction and wear properties of the composites are improved by the addition of nickel. The analysis on the worn surfaces and sub-surfaces by SEM suggest that shallow grooves are the main wear feature at 15°C. At 600°C, surface cracking and fracture is the predominating wear mechanism for Si/SiC, and the formation of flake pits on the surface due to crack propagation at subsurface is the main wear mechanism for Si/SiC-Ni. Finally the relationships between wear resistance and mechanical properties are discussed.