烧结温度对钢结硬质合金覆层/碳素钢结合强度的影响

采用液相烧结技术成功地将爆炸压制后的钢结硬质合金粉末复合在碳素钢的表面。为判断钢结硬质合金覆层／碳素钢基体之间的冶金结合状况,通过三点弯曲试验研究了不同烧结温度下的结合强度。结果表明：在1340-1350℃温度下烧结,钢结硬质合金覆层／碳素钢基体之间产生冶金结合,并且在1350℃下烧结界面冶金结合状况良好,具有较高的结合强度。     

三元硼化物基金属陶瓷覆层性能的研究

以钼粉、铁-硼合金粉和铁粉为原料，加入料浆添加剂，制备出成形料浆；用料浆喷涂法在Q235钢基体上成形覆层坯体；在真空烧结炉中通过原位反应液相烧结工艺制备出三元硼化物基金属陶瓷覆层。覆层强化了钢基体的力学性能，覆层与钢基体产生牢固的冶金结合，并具有较高的硬度和优良的耐磨性、耐腐蚀性，在机械工程领域具有广泛的应用前景。     

金属陶瓷表面硬质涂层的制备及其与基体结合强度研究现状

金属陶瓷因既具备金属材料优异的强度、高温导热性和热稳定性,又具备陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀等特性而广泛用于制造切削刀具。金属陶瓷耐磨性和硬度不足的问题限制了其应用范围,在其表面制备硬质涂层可以解决这一问题,但是涂层的结合强度弱,易剥落。介绍了硬质涂层的制备方法、涂层与基体结合强度的影响因素,阐述了提高硬质涂层结合强度的方法,最后对金属陶瓷表面硬质涂层的制备技术及结合强度的提高进行了展望。     

液相烧结法制备钢结硬质合金覆层材料

以WC、Cr3C2、Fe、Co和Ni为原料,加入有机粘结剂PVB,制备出成形料浆;利用料浆喷涂法在Q235钢基体上成形覆层坯体;在真空烧结炉中通过液相烧结工艺制备出钢结硬质合金覆层材料。覆层材料表面硬度远远大于Q235钢。在覆层受压应力的状态下,覆层材料的抗弯强度大于Q235钢;在覆层受拉应力的状态下,覆层材料的抗弯强度小于Q235钢。覆层中硬质相与粘结相分布均匀,无气孔等缺陷存在。覆层与钢基体之间没有清晰的结合界面存在,形成了冶金镶嵌结构,产生了致密的冶金结合。     

烧结温度对WC钢结硬质合金覆层/碳钢界面组织及性能的影响

采用液相烧结法将爆炸压实后的WC钢结硬质合金粉末复合在碳钢表面,对不同烧结温度下的界面组织和抗剪强度进行了研究.结果表明:试验条件下,覆层硬度、界面过渡层厚度和抗剪强度均随烧结温度的提高而增加;最佳烧结温度为1350℃,界面过渡层厚度约为38μm,抗剪强度达到106 MPa;界面存在元素的互扩散,过渡层组织为珠光体,覆层中相结构为WC、Fe3W3C和铁素体;WC钢结硬质合金覆层与碳钢具有良好的冶金结合.     

金属陶瓷硬质覆层零件在磨损载荷作用下的界面最大剪切应力分析

金属陶瓷硬质覆层材料是一种具有高耐磨损性能的新型层状复合材料,尤其适应于耐磨损零件的制造.文中选择板类金属陶瓷硬质覆层零件为研究对象,首先把该零件等效为均质零件,把该均质零件与圆柱体零件在一定压力作用下的摩擦过程简化为平面应变问题,根据赫兹接触理论建立覆层零件界面处最大剪切应力理论模型.根据理论模型进行实例研究,并进行有限元分析.理论研究结果与有限元分析结果相符.二者均表明,覆层零件界面处最大剪切应力随覆层厚度的增大而减小,随磨损载荷的增大而增大.同时研究摩擦副材料对覆层零件界面最大剪切应力的影响规律.提出覆层零件在磨损载荷作用下应满足其界面最大剪切应力不超出相应覆层材料的界面剪切强度的设计准则.文中的研究结果对金属陶瓷硬质覆层零件的设计、优化以及金属陶瓷硬质覆层材料的进一步推广应用具有重要的理论指导意义.     

纳米金属陶瓷材料的微波烧结工艺研究

采用微波烧结新技术研究了纳米金属陶瓷材料的烧结工艺与性能。结果表明：微波烧结Al2O3-TiC-Mo-Ni纳米金属陶瓷在1500℃的温度下保温10min时，可达到99．0％的相对密度；使烧结温度降低，烧结时间大幅度缩短，且烧结前后晶粒粒径分别为35和55nm，变化很小。     

TiC/Fe-Cr-W-Mo-V系自润滑金属陶瓷轴承烧结体的研制

基于扩散自润滑轴承对金属陶瓷烧结体的孔隙结构、孔隙度和力学性能要求，以TiC／Fe—Cr—W—Mo—V混合粉为基料，加入一定量的造孔剂和惰性弥散质点，利用真空烧结法研制出一种孔隙分布均匀，且互相连通成网络状的微细孔结构的金属陶瓷烧结体，并通过显微硬度计和液压式压力试验机分析了其力学性能，以扫描电子显微镜分析了材料的显微结构、孔径结构。结果表明：制备TiC／Fe—cr—W—Mo—V系微细孔金属陶瓷扩散自润滑烧结体时，添加3％的TiH2造孔剂，并以Al2O为惰性弥散质点，于1230℃烧结，可使烧结体孔隙分布均匀且互相连通，显孔隙度在17％左右，满足扩散自润滑轴承对孔隙结构、尺寸和力学性能的要求。     

ZChSnSb11-6/20钢复合材料不同结合界面结合强度仿真与试验

针对巴氏合金与钢体组成的复合材料,建立了不同结合界面(不同的生产工艺条件)下工件结合强度理论计算模型。以微小单元作为模型构建的基础,利用COMSOL Multiphysics软件对其结合界面进行了有限元应力场仿真模拟,得到了不同生产工艺条件下界面应力分布情况。仿真结果表明：三种结合界面下提出的理论计算公式与模拟计算值之间的相对误差值在15%内。采用电弧喷涂技术制备了不同结合界面和不同表面粗糙度的ZChSnSb11-6/20钢复合材料,得到了不同结合界面许用结合强度。试验结果表明：对于同一表面粗糙度,其结合强度随结合界面接触面积的增大而增大,圆弧面（B型）和截球面（C型）两种结合界面的结合强度值较接近,差值在2MPa之内;光面（A型）结合界面的结合强度最小,约为B型、C型两种结合界面结合强度的60%。通过对比分析,对所构建模型进行了模型评价,得到了模型评价对照表。     

金属陶瓷硬质涂覆层材料耐磨损性能研究现状

金属陶瓷硬质涂覆层材料是一种具有高耐磨性能的新型覆层材料,许多学者对其耐磨损性能进行了定量和定性研究。定性研究主要是对该材料耐磨损性能的影响因素、磨损失效形式、磨损机理进行试验研究和接触分析。定量研究集中于材料的磨损率及摩擦系数的确定,常用的定量研究方法主要有磨损体积法、磨损失重法、能量法等。文中在对上述研究现状进行综述的基础上指出了目前研究存在的问题以及今后的发展趋势。     

金属陶瓷硬质覆层材料覆层受压时的等效抗弯强度研究

分别基于最大拉应力点和最大压应力点建立了三元硼化物金属陶瓷硬质覆层材料覆层受压时的等效抗弯强度理论模型,并进行了实例和试验研究。理论分析与试验研究结果相符,二者均表明随着覆层厚度比的增加,三元硼化物金属陶瓷硬质覆层材料的等效抗弯强度增大;对于本文研究的硬质覆层材料,覆层受压时材料首先在最大压应力位置失效。提出对该硬质覆层材料零件进行结构设计时,如果覆层受压,应以覆层部分材料的抗压强度而不是基体材料的抗拉强度作为设计准则。     

采用加压瞬间液相连接技术焊接T91钢管

在1 230～1 260 ℃温度范围内进行了T91钢管的加压瞬间液相连接,利用电子探针研究了焊接温度对接头组织、成分的影响.结果表明:随着连接温度的提高,合金元素在接头区扩散加剧,接头组织趋于均匀化,但在1 260℃的连接温度下,接头区出现孔洞.采用先加热到1 260℃短时保温再降至1 230℃长时保温的双温加热模式,不仅可减少焊缝区的缺陷,而且可消除连接界面,实现无缝连接.接头拉伸时在母材断裂,弯曲180°不断,性能达到母材水平.另外,与钎料压力焊接头相比,加压瞬间液相连接接头变形小,两连接管具有很好的同轴度.     

钼与石墨的瞬间液相扩散焊

借助瞬间液相扩散焊接技术,分别以铬-镍粉、铬-镍-铜压制薄片、锆-镍-钛粉作中间层,于1 650℃下真空保温1 h对钼和石墨进行焊接,对焊接接头进行了剪切试验和微观形貌观察、成分分析.结果表明:钼和石墨在添加以上三种中间层后均可实现焊合,接头有一定强度;其中以锆-镍-钛粉作中间层时所得接头的抗剪强度最大,超过了石墨的抗...     

油气管道瞬时液相扩散焊的维修技术

瞬时液相扩散焊具有焊接温度低,连接构件尺寸精度高,残余应力小和接头强度高等优点,被越来越广泛的应用于焊接领域。本文介绍了一种利用瞬时液相扩散焊来维修油气管道的方法,进行了可行性分析,设计了瞬时液相扩散焊机,其主要由装夹机构、加热系统、气体保护系统、加压机构和控制系统等组成,并对每个系统作了详细的介绍。该焊机结构简单,操作方便,具有较高的市场应用价值。     

微波烧结金属陶瓷材料的工艺研究

采用微波烧结新技术研究了纳米金属陶瓷材料的烧结工艺与性能。结果表明 ,微波烧结Al2 O3 TiCN Mo Ni纳米金属陶瓷在 14 0 0℃的温度下保温 10分钟时 ,可达到 99%的相对密度 ;烧结温度降低 ,烧结时间大幅度缩短 ,且烧结前后晶粒尺寸变化很小。与设计的助热保温结构相结合 ,成功地对金属陶瓷进行了烧结 ,建立的加热系统加热效率高、结构简单 ,操作方便     

激光熔覆WC-Ni基金属陶瓷涂层的几何形貌特征

通过送粉式激光熔覆系统将WC-Ni基金属陶瓷粉末熔覆到45钢和铸铁基体上,观察其熔覆层的几何形貌特征。结果表明:以45钢为基体的金属陶瓷涂层,在功率变化很大的范围内其几何形貌特征良好;而以铸铁为基体的金属陶瓷涂层其几何形貌特征有缺陷,并分析了造成缺陷的原因。同时,将多元线性回归分析方法应用于激光熔覆层高度的预测。