WC/TiC增强Fe基复合材料制备与性能

在Fe基复合材料Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C中分别添加TiC和WC/TiC颗粒,采用常规混粉与网带烧结工艺制备颗粒增强复合材料,观察和测试材料的显微孔隙形貌、密度、硬度与抗弯强度等性能.结果表明,TiC与Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0....     

Ti、石墨含量对铁基粉末冶金烧结材料的组织与性能影响

本文以雾化铁粉、羰基镍粉、钼粉、电解铜粉、钛粉及石墨粉为实验原料,在Fe-2%Ni-0.5%Mo-2%Cu-0.3%C基础上,按Ti和C原子比1∶1同时添加Ti和石墨(Ti的添加量为质量分数0～4%),利用粉末冶金与原位烧结合成技术制备了TiC颗粒增强铁基粉末冶金烧结材料,并用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了实验材料的显微组织及性能。研究结果表明:实验粉末冶金烧结材料的组织主要为珠光体、铁素体及贝氏体。随着Ti加入量的增加,珠光体含量增多,且珠光体片间距更细小,而铁素体及贝氏体组织逐渐减少。原位合成的TiC颗粒尺寸约在0.3μm,主要分布在珠光体晶粒边界处。随Ti加入量的增大,材料的表观硬度提高,而抗弯强度和密度下降。断口形貌没有表现出明显的塑性变形,属于脆性断裂。     

固溶温度及SiC含量对粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料组织与性能的影响

以SiC颗粒为增强体,Al-Mg-Cu-Fe-Sn合金作为基体合金,采用真空热压再热挤压的方法制备SiC/Al-Mg基复合材料,然后进行固溶和时效热处理,通过扫描电镜观察热压与挤压态材料的形貌,测试时效态材料的维氏硬度、拉伸性能,并进行电化学腐蚀实验,研究固溶温度及SiC颗粒含量(体积分数,下同)对该复合材料的显微组织与性能的影响。结果表明:随SiC颗粒含量增加,SiC/Al-Mg其复合材料的抗拉强度明显提高,材料在拉伸过程中的Serration现象减弱,10%SiC/Al-Mg基复合材料的屈服强度从基体合金的57 MPa提高到246 MPa,而伸长率从23.5%降低到6.0%。随固溶处理温度从400℃升高到570℃,材料的硬度先升高后降低,在固溶温度为500℃时,10%SiC/Al-Mg基复合材料的硬度HV达到92。粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料的腐蚀行为除了受SiC含量影响外,还与固溶温度有关。     

原位生成TiC颗粒对铁基合金组织及性能的影响

通过向Fe—Al-B合金中添加C和Ti元素的方法，在合金中原位生成了TiC颗粒，利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪分析了添加TiC前后材料中相的变化、显微组织的变化及材料中各相的化学成分。结果表明，在合金中原位生成TiC颗粒后，合金组织明显得到细化，其耐熔锌腐蚀性能及强度也有大幅度提高。     

感应烧结工艺对Fe基粉末冶金材料组织与性能的影响

采用感应加热对不同密度和不同C含量的压坯在不同温度下进行烧结,通过金相观察和力学性能测试分析感应烧结技术对Fe基粉末冶金材料组织和性能的影响.研究结果表明:感应加热会使粉末颗粒在界面处产生较高的温度,促进了C向Fe中的溶解与扩散,有利于Fe、C的化合;当C含量较多时,经感应烧结后的试样珠光体含量明显多于普通电阻炉烧结后...     

原位合成SiC对铝基复合材料微观组织和力学性能的影响

以铝粉、硅粉、石墨粉为原料, 通过冷压真空烧结原位合成了含不同质量分数SiC颗粒的SiC/Al-18Si复合材料。利用X射线衍射仪, 扫描电子显微镜和能谱分析仪等设备手段表征了铝基复合材料的相组成和微观结构, 研究了原位合成SiC对复合材料微观结构、抗弯强度和显微硬度的影响, 分析了复合材料力学性能的变化规律。结果表明: 复合材料的基体相为Al相, 第二相为Si相和SiC相; 原位合成的SiC颗粒弥散细小的分布在Al基体中, 其颗粒尺寸主要分布在0.2~2.8 μm, 具有亚微米、微米级的多尺度特性; 随着SiC质量分数的不断增加, 复合材料的显微硬度增大, 同时颗粒的平均尺寸仅由0.81 μm增大到1.13 μm, 但仍均匀分布, 正是这种尺寸稳定性, 使得SiC/Al-18Si复合材料硬度远大于Al-18Si; 当SiC质量分数为30%时, 材料的显微硬度最高, 达到HV 134, 相较于Al-18Si提高了88%。     

粉末冶金原位合成法制备钛基复合材料的研究进展

本文从制备钛基复合材料所需的基体和增强体的选材出发,阐述了粉末冶金方法在颗粒增强钛基复合材料中的研究与应用,并就未来粉末冶金技术在颗粒增强钛基复合材料中的研究方向阐明了观点。     

TiC粒子增强钛基复合材料的显微组织与性能研究

探讨了添加粒子的形态对熔铸法制备的TiC粒子增强钛基复合材料力学性能与显微组织的影响。研究采用的TiC粒子增强的钛基复合材料是用预处理熔炼法 (PTMP)工艺制备的。将二次真空自耗电弧熔炼的铸锭用常规方法锻造成Φ13mm左右的棒材 ,在其上切取拉伸试样和蠕变试样 ,在 80 0～ 10 5 0℃温度范围内热处理 1h ,空冷。测试复合材料的室温和高温拉伸以及蠕变性能。研究结果表明 ,TiC粒子在基体分布均匀 ,添加尺寸为 5 μm以下的球形或近似球形TiC粒子时 ,粒子增强的钛基复合材料的综合性能优异 ,具有良好的热强性与室温塑性匹配 ,直至 65 0℃ ,复合材料仍具有良好的综合机械性能     

热等静压TiC_p/30CrNi4Mo钢基复合材料的组织与性能

采用球磨与热等静压相结合的方法制备TiC_p/30Cr Ni4Mo钢基复合材料,研究材料的显微组织、密度、硬度、常温和高温拉伸性能以及摩擦磨损性能。结果表明,TiC_p/30Cr Ni4Mo钢基复合材料的组织均匀细小,基体组织主要为细片状珠光体、铁素体和少量残余奥氏体,Ti C颗粒弥散分布在基体上,与基体结合牢固;复合材料的相对密度高达99.7%,硬度为49 HRC,抗拉强度高达1 266 MPa,伸长率为4.0%;复合材料具有较好的高温力学性能,400℃时复合材料抗拉强度仍高达1 135 MPa;在200 N载荷条件下,复合材料的耐磨损性能较原30Cr Ni4Mo材料提高约4倍,磨损形式主要表现为轻微的磨粒磨损;复合材料经950℃水淬和520℃回火后,抗拉强度高达1 325 MPa,伸长率为4.6%。     

粉末冶金制备原位自生钛基复合材料的显微组织和力学性能研究

利用Ti与B4C、C、LaB6之间的化学反应,采用粉末冶金工艺制备了原位自生钛基复合材料(TiB+TiC+La2O3)/Ti-6Al-4V;通过X射线衍射仪和光学显微镜,分析了材料的物相组成、显微组织及增强体的微观形貌;测试了材料的室温和高温力学性能,并分析了断裂机理.结果表明:增强体总体分布均匀,但局部有团聚现象,形状和尺寸多样;粉末冶金制备Ti-6Al-4V的抗拉强度高于铸造工艺制备的材料,增强体的原位合成使复合材料的室温和高温性能与基体相比明显提高;室温时,体积较大的增强体的断裂是复合材料失效的主要原因,高温下则主要是增强体和界面的脱粘导致材料失效.     

原位TiC颗粒细化喷射沉积7075铝合金组织的机理

采用原位反应喷射沉积法制备TiCP/7075(TiCP体积分数为2·91%)铝合金,观察其微观组织.应用I mage Tool软件及平均截线法统计平均晶粒尺寸,并与喷射沉积7075铝合金进行对比.发现前者的晶粒尺寸比后者减小50%左右,表明原位TiC颗粒对喷射沉积7075铝合金组织具有显著的细化作用.从形核的属性、速度以及过程的晶体学分析对其细化机理进行了解释.     

元素Cr对粉末冶金Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用冷等静压、真空烧结的方法制备不同Cr含量的Ti-6Al-4V合金,通过金相观察、力学性能测试及SEM分析等方法研究Cr元素对Ti-6Al-4V合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:添加Cr元素后,合金中并未出现化合物Ti Cr2,其组织是由(α+β)相组成的魏氏组织。Cr的添加降低了合金的致密度,提高了其抗压强度,当Cr质量分数为4%时,合金的抗压强度达到1 855 MPa。Cr质量分数为1%、2%时,合金断裂形式为韧性断裂;Cr含量为3%、4%时,合金断裂形式为解理断裂。     

Mn含量对粉末冶金铁铜碳低合金钢组织与力学性能的影响

采用铜粉、石墨粉和铁粉为原料,以Fe-74.8Mn-6.9C中间合金粉的形式加入Mn元素,制备粉末冶金Fe-x Mn-(2-x)Cu-0.3C(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1。质量分数,%)低合金钢,研究Mn含量对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,合金组织由铁素体和珠光体构成。加入含Mn中间合金粉对混合原料粉末的压制性能没有明显影响。随Mn含量增加,合金中孔隙的数量增多,尺寸变大;合金密度先升高后降低,Mn含量为0.4%时合金密度最大,达到7.24 g/cm~3;合金硬度先升高后降低,Mn含量为0.6%时硬度最大;合金抗弯强度下降,冲击韧性升高,Mn含量超过0.4%时二者变化均较小。因此Fe-0.6Mn-1.4Cu-0.3C合金具有较好的综合性能,硬度(HRB)和冲击韧性分别达到57.4和8.80 J/cm~2,比Fe-2Cu-0.3C合金分别提高5.3和0.82 J/cm~2,材料呈部分韧性断裂特征。     

稀土La对粉末冶金钛合金组织和力学性能的影响

在Ti-Fe-Mo合金中以LaH2和LaB6两种形式引入稀土La,制备含La的粉末冶金钛合金,研究La的添加量对钛合金烧结行为以及组织与力学性能的影响,探讨合金中La的存在形式及其在烧结过程中的作用机理。结果表明,钛合金相对密度随LaH2添加量(质量分数)的增加而升高,当LaH2的添加量达到0.6%后,钛合金的相对密度不再发生明显变化;但随着LaB6添加量的增加先升高后降低,在LaB6添加量为0.15%时出现峰值。添加LaH2的钛合金中,稀土元素主要以La2O3颗粒的形式存在,随La含量增加,颗粒发生长大;而在添加LaB6的合金中,烧结反应产物主要是纤维状的TiB、具有规则外形的La2O3颗粒以及含Ti和O的富La絮状颗粒。随LaH2和LaB6的添加量增加,合金的室温抗拉强度和伸长率均先升高后降低。LaH2的添加量达到0.6%时出现强度峰值,添加量达到0.3%时出现伸长率的峰值;而LaB6的添加量达到0.15%时抗拉强度和伸长率均出现峰值。     

稀土铈对内生TiC型超级耐磨钢组织性能的影响

作为耐磨钢研究的新领域,引入高体积分数TiC粒子的超级耐磨钢,虽然能够提升钢的耐磨性,但会降低材料的韧塑性.为了提升超级耐磨钢的综合性能,研究稀土铈对超级耐磨钢组织性能的影响,采用真空感应炉冶炼出不同铈质量分数的试验钢,通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、电子探针(EPMA)、硬度测试、低温冲击性能测试...     

元素Cr含量对粉末冶金TC4合金组织与性能的影响

采用冷等静压+真空烧结+热等静压(CHIP)法制备不同Cr含量的TC4钛合金,通过金相显微镜分析、力学性能测试、扫描电镜分析及透射电镜分析等方法研究Cr元素对TC4微观组织与性能的影响。结果表明:随Cr元素含量增加,TC4合金的抗拉强度、抗压强度升高,伸长率逐渐下降。Cr含量为2%时,TC4合金的抗拉强度为982 MPa,伸长率为14%,抗压强度为1 632 MPa,综合力学性能较好。     

润滑剂对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响

通过扫描电子显微镜观察和性能测试研究了硬脂酸锌、乙烯基双硬脂酰胺(ethylene bis stearamide,EBS)、复合润滑剂以及压制温度对Fe基粉末冶金材料温压工艺的影响规律。结果表明:当润滑剂加入量(质量分数)超过0.4%后,Fe基粉末的流动性和松装密度均随润滑剂加入量的增加而降低,其中加入单一EBS润滑剂的影响更大。添加润滑剂后增加了Fe基粉末冶金生坯的致密度,其中添加硬脂酸锌和复合润滑剂的Fe基粉末冶金生坯断口颗粒间结合更为紧密。润滑剂对提高Fe基粉末冶金试样生坯密度、烧结密度及抗弯强度的作用顺序为复合润滑剂硬脂酸锌EBS,Fe基粉末冶金材料的密度和力学性能均随温压温度的升高而增加。在最佳润滑剂加入量0.4%时,120℃温压Fe基粉末冶金试样密度比室温压制Fe基粉末冶金试样的密度提高了0.14~0.21 g/cm~3,硬度和抗弯强度提高了40%~65%。