SPS制备致密碳化硼陶瓷的结构及性能

以富硼碳化硼粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)制备致密碳化硼陶瓷体,研究了SPS工艺对碳化硼陶瓷结构和性能的影响.结果表明,SPS烧结工艺可以低温快速烧结得到致密度达到99.7%的碳化硼陶瓷体,烧结温度和烧结时间对碳化硼的致密度和晶粒尺寸都有影响.烧结过程中样品晶粒表面产生玻璃相,玻璃相的存在使碳化硼断裂机制由穿晶断裂过渡为沿晶断裂,有助于提高材料断裂强度和断裂韧性.SPS制备的致密碳化硅陶瓷材料具有良好的力学性能,其中致密度达到99.6%,抗弯强度达到550.1 MPa,硬度39.52 GPa.     

超声振动辅助铣削金属玻璃的试验研究

金属玻璃具有优良的力学、物理和化学性能而广泛的应用于航空航天和医疗等高端领域,但其高硬度、低弹性模量等特性导致该材料的切削加工难度较大。为此通过超声振动辅助加工方法对Vit1块金属玻璃进行铣削试验,用三因素四水平正交实验方法对切削力、表面粗糙度和刀具磨进行研究。试验结果表明,相比普通铣削方法超声振动铣削进给方向铣削力平均降幅为23%,轴向抗力降低平均为31%;表面粗糙度平均降幅约15%;刀具磨损显著下降。试验证明超声振动加工能有效地解决金属玻璃的切削加工难题,同时试验也为非晶态合金的加工机理研究提供一定的借鉴。     

含钡玻璃陶瓷LTCC粉体的表面修饰及其对玻璃陶瓷性能的影响

为了降低BaO-TiO2-B2O3-SiO2玻璃陶瓷中钡离子的析出,通过化学沉淀法和硫酸处理法对玻璃陶瓷粉体进行了表面修饰,在玻璃陶瓷粉体的表面形成了一层不溶于水的无机膜(氧化铝或BaSO4),不仅阻断了LTCC中钡离子与水的接触途径,使LTCC玻璃陶瓷粉体制备可适用于水基流延工艺的浆料,且操作简便,无毒副作用.研究发现用共沉淀法包覆氧化铝对玻璃陶瓷的性能影响不大,但是硫酸包覆处理后大大提高了玻璃陶瓷的烧结温度,限制了LTCC的应用.     

块体金属玻璃的开发和应用

Ca-Mg-Zn-Cu块体金属玻璃的开发 Ca基金属玻璃具有非常独特的性能,其密度很低(～2g/cm3)并且具有与人体骨骼很接近的低弹性模量(～17～20GPa),低玻璃转化温度(Tg～110℃)和很宽的过冷液相区(△Tx=Tx-Tg约为30～70 ℃).     

氧化钇对CaO-BaO-Al2O3-SiO2-GeO2系玻璃结构与性能的影响

采用传统熔体冷却法制备氧化钇含量为0～6.84%(摩尔分数)系列的多元锗酸盐玻璃,研究氧化钇含量对CaO-BaO-Al2O3-SiO2-GeO2玻璃系统的性能与结构的影响.结果表明:该系统玻璃的密度、玻璃转变温度和热膨胀系数随氧化钇含量的增加而升高,玻璃的化学稳定性随氧化钇含量的增加而下降;在玻璃中加入1.80%氧化钇后,玻璃的抗弯强度值由53.52 MPa增至109.65 MPa;继续增大氧化钇的含量至6.84%时,玻璃的抗弯强度维持在110 MPa左右;氧化钇的加入减少玻璃网络结构中非桥氧数量,使孤立的岛状网络单元重新聚合,增强玻璃的网络结构.同时,由于玻璃网络结构的变化,减少羟基的形成几率,降低玻璃中羟基的含量.     

刻蚀法制备高透过率防眩高铝玻璃

目的 采用刻蚀法制备了具有高透过率的高铝玻璃,分析刻蚀时间对玻璃表面形貌和性能的影响。方法将经过HF(2.3mol/L)溶液酸洗10min后的玻璃样品清洗烘干,然后放入H₂SO₄(0.1mol/L)、HCl(0.4 mol/L)、Na₂SiF₆(0.02 mol/L)的混合溶液中进行不同时间的表面刻蚀处理,形成了超表面凹坑结构,这种结构使部分光线经过有限次数的反射和折射后成为透射光的一部分,这种凹坑结构也相当于在空气和玻璃之间增加了一个具有梯度折射率的介质层,从而减少反射率、增加透过率。通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线能谱仪(EDS)、紫外可见近红外分光光度计等仪器,对刻蚀前后玻璃的表面进行分析研究。结果 随着刻蚀时间的延长,蚀坑的直径逐渐增大,同时致密度也在逐渐增加直至相互融合,而坑深先增大后减小。可见光波长范围内的平均透过率先增加后降低,反射率先降低后增加,且透过率均大于玻璃原片,反射率均小于玻璃原片。刻蚀前后玻璃成分基本不变,铅笔硬度达到9H。结论 刻蚀后,在玻璃表面形成...     

温度对Cu58.1Zr35.9Al6块状非晶合金弹性性能与微结构的影响

利用超声脉冲聚焦法研究了温度对直径3 mm的 Cu58.1Zr35.9Al6块状非晶合金弹性性能与微结构的影响.结果表明:对应不同的温度区间,弹性性能与微结构的变化可以被分成3个阶段.低于玻璃转变温度,结构驰豫发生.低于150 ℃时,由局域、短程的结构变化而致的弹性性能变化微小;但在150 ℃～玻璃转变温度,原子有足够的条件发生中程与长程扩散,去除过剩的自由体积,发生集聚重排,因此弹性性能随温度的升高显著增加.进入过冷液相区,非晶基体上有Cu10Zr7相形成,且在玻璃转变温度附近(490 ℃)弹性指标有所降低;超过晶化起始温度,随温度的升高,弹性性能继续增加,除大量的Cu10Zr7相以外,还有少量的Cu8Zr3相生成.温度对弹性性能与微结构的影响与自由体积的减少、原子有序度提高以及分离相的形成紧密相关.     

悬浮熔炼制备Half-Heusler合金Zr1-xTixNiSn0.975Sb0.025及其热电性能

采用悬浮熔炼法合成了Zr1-xTixNiSn0.975Sb0.025(x = 0, 0.15, 0.25, 0.5)基Half-Heusler热电材料,X射线衍射结果表明所制备合金为单相.相对于常规方法,悬浮熔炼显著缩短了制备Half-Heusler合金的时间.同时研究了Ti取代及不同热压条件对材料热电性能的影响.结果表明:ZrNiSn0.975Sb0.025合金进行A位取代可降低材料的热导率,而不会明显影响其热电性能.致密度可以影响材料的热电性能,适当的热压条件可以使合金的ZT值达到最大,约为0.45.     

FeS固体润滑复合层在锂基脂润滑条件下的摩擦磨损性能

应用离子氮碳共渗与离子渗硫技术,在SiCrMoCu合金铸铁表面制备出由离子氮碳共渗次表层及以FeS相为主的渗硫表层组成的FeS固体润滑复合层.试验表明,锂基脂润滑条件下,FeS固体润滑复合层表面的摩擦因数比未渗表面大约降低了40 %,比渗硫表面降低了30 %左右;体积磨损量分别比未渗表面及渗硫表面减少了50 %和20 %左右.FeS固体润滑复合层具有优良的减摩、耐磨及抗划伤性能是因为,复合层自身的结构性能使其符合理想的摩擦表面要求,并且延长了锂基脂及其在摩擦表面上可能形成的化学反应膜的润滑作用.     

钒、钕对锂铝硅微晶玻璃析晶与着色的影响

分别引入V_2O_5、Nd_2O_3对透明Li_2O-Al_2O_3-SiO_2(LAS)微晶玻璃进行着色,并利用DTA、XRD、UV-VIS等方法分析钒、钕离子对玻璃晶化过程和着色性能的影响.实验发现,V_2O_5明显降低了玻璃析晶温度,且以V~(5+)形式存在,使玻璃呈浅黄色,微晶玻璃为红棕色,荷移吸收导致光谱吸收带向长波方向移动,而Nd~(3+)离子的4f轨道为5s~25p~6轨道所屏蔽,对析晶和着色性能影响较小.     

回火处理对Fe-Mn基合金剪切模量的影响SCIEI

研究了回火温度和时间对两种成分Fe-Mn基合金剪切模量的影响。结果指出,附加Cr,Ti的合金在回火状态下ΔG G-T曲线有极小和极大两个极值,而附加Cr,Ni,W,C的合金只呈现极大值特征。这是由于Ni,W,C降低反铁磁转变点T_N造成的, 随着回火温度升高或回火时间增加,ΔG_λ效应逐渐增加。     

回火温度对X70管线钢感应加热弯管组织性能的影响

采用热模拟技术、力学性能测试技术和金相分析技术研究了回火温度对X70感应加热弯管组织性能的影响规律，并对热变形后以不同冷却速度冷却的回火和未回火的X70管线钢的组织性能进行了比较．从而确定了感应加热弯管回火热处理的重要性及回火温度的最佳参数范围。     

二次回火对23MnNiCrMo54钢矿用接链环疲劳循环次数的影响

因设备技术改造更换了矿用接链环的淬火介质,23MnNiCrMo54钢矿用接链环按原工艺淬火、回火后的疲劳寿命达不到图纸标准技术要求。通过二次回火试验发现,矿用接链环疲劳循环次数明显提高,达到了图纸标准技术要求。对经二次回火提高矿用接链环零件疲劳寿命的现象进行了验证确认,对不同回火状态下矿用接链环的显微组织、夹杂物进行了观察分析,未发现异常。在使用扫描电镜对回火试样的碳化物分布、合金元素分布和碳化物形态进行观察发现,分别经420℃一次回火和380℃+420℃二次回火后钢中碳化物具有不同的形态结构。一次回火后的碳化物边界较清晰,碳化物数量少,而经二次回火后碳化物的边界较模糊,碳化物数量多,二次回火状态下的碳化物形态对应有较高的疲劳寿命。     

淬火钢回火特性函数的建立与节能热处理

热处理生产过程中,判断回火后工件的性能合格与否,通常是以硬度检测为依据的。由于淬火钢的回火硬度与回火工艺参数之间存在相关关系,若能获得描述这种相关关系的特性函数,就能准确给出淬火钢回火过程的硬度变化规律。利用高控温精度试验电炉和等温回火试验方法,采集50CrVA钢在不同回火条件下的硬度数据,通过非线性回归分析得到该钢种的回火特性函数。利用该函数关系可以对50CrVA钢回火工艺参数进行优化设计,即通过采用适当提高回火温度、减少回火时间的工艺方法,实现回火生产过程的节能热处理。     

回火温度对E690海洋用钢组织和显微硬度的影响

在Gleeble-3500型热模拟试验机上,对E690海洋用钢进行直接淬火及快速加热条件下不同温度的回火处理,并采用光学显微镜等设备研究了不同的回火温度对其组织、析出物及显微硬度的影响。结果表明:实验钢直接淬火态组织以板条贝氏体为主,经回火后,组织为板条贝氏体、粒状贝氏体、多边形铁素体的混合组织,不同的回火温度下各自所占比例不同;回火后的析出物主要是10 nm以内的ε-Cu颗粒和20 nm以内的Nb、Ti、Cu的复合析出颗粒,它们均匀、弥散、细小地分布于基体上;550、580和620℃回火时的晶界取向差以≤15°的小角度晶界较多,使材料具有优良的韧塑性;不同回火温度对试样的显微硬度值影响较大,其随回火温度的升高呈现先升高后下降再略微升高的趋势。     

模具钢回火组织及调质术语探析

针对淬火钢回火组织判定的不统一及国标中调质术语的定义,本文通过对传统理论和相关参考文献分析与探讨,认为,淬火钢回火组织根据形成机制及组织形态特征来判定更为确切。调质的定义应该为工件淬火、高温回火并获得以回火索氏体组织为主的复合热处理工艺。     

平整液对冷轧钢板表面耐蚀性能的影响

通过采用电化学方法、开尔文探头测试技术、红外光谱法、工业大气挂片等试验方法对无机平整液A与有机型平整液B两种不同类平整液对冷轧钢板表面耐蚀性能的影响进行了对比研究.结果表明:无机平整液在冷轧钢板表面的成膜速度及其耐蚀性能优于有机平整液;然而无机平整液与后道工序所用防锈油的兼容性能不如有机平整液.     

热处理对含铬低碳钢组织与性能的影响

研究了低碳含铬钢950℃淬火后650℃回火,不同的保温时间下,Cr对低碳合金钢调质后性能的影响,并和不加Cr相同成分的钢作了对比。研究发现,当保温时间以2.5 min/mm计算时,加Cr钢的力学性能低于不加Cr同成分的钢,金相组织观察发现Cr能够有效提高低碳合金钢的淬透性,淬火后即使钢板的心部也能获得贝氏体组织,为后续的回火做好组织准备。然而在回火后容易形成M23C6及M7C3碳化物,其稳定性较差,容易聚集长大,且形态为条状,拉伸时容易弯曲破裂,严重破坏钢板的连续性,降低钢板的强度及塑性。对不同回火保温时间的含Cr钢的二次相粒子析出行为研究发现,以1 min/mm计算保温时间时,没有发现含Cr碳化物的析出,但随着保温时间的增加,Cr钢中的含Cr碳化物快速析出,并迅速长大,尤其是以3 min/mm计算保温时间下,含Cr碳化物尺寸已经达到了300 nm。因此对含Cr低碳合金钢,必须采用合适的调质工艺,适当缩短回火保温时间,以降低碳化物的聚集长大,避免回火后强度和塑性的同时降低。     

等温回火硬度变化规律在连续回火条件下的应用研究

利用非线性回归分析方法,建立了42CrMo钢回火硬度变化规律的函数关系式。利用该关系式所描述的三维图形,分析了等温回火与连续回火的区别。理论分析表明,连续回火过程可看成多个等温回火过程的叠加,只要给出连续回火过程的温度变化曲线,就能利用等温回火模型确定连续回火条件下淬火钢的回火硬度值。因此,等温回火数学模型可方便地用来预测连续回火条件下淬火钢的硬度变化,或根据不同的硬度要求,利用等温回火模型对实际生产条件下的回火过程进行控制。     

回火温度对CLAM钢组织及性能的影响

以真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔精炼(ESR)生产的CLAM钢为研究对象,在1000℃淬火后,分别在690、725、760、795℃下回火,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了回火温度对CLAM钢组织及力学性能的影响。结果表明:在不同温度回火后,试验钢显微组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢中析出相数量逐渐增多;725℃回火后,试验钢析出相的尺寸细小,但出现偏聚现象,回火温度为760℃时,析出相分布较为均匀;随着回火温度的升高,试验钢强度逐渐降低,冲击韧性逐渐提高;760℃回火时试验钢具有较优的综合力学性能。725℃回火对试验钢的位错密度和强度影响最大,相比690℃回火,试验钢的位错密度、抗拉强度及屈服强度分别下降了2.575×10^14 m^-2、109.6 MPa和118.1 MPa。