Sn做助剂机械合金化+热处理制备Ti_3AlC_2

以3Ti/Al/2C/0.1Sn粉体为原料,进行机械合金化,并对粉体产物进行热处理,制备高含量Ti3AlC2材料,并分析了产物的微观形貌。机械合金化3Ti/Al/2C粉体,可合成TiC、Ti3AlC2和Ti2AlC混合粉体产物。添加适量Sn可消除产物中的Ti2AlC,明显促进Ti3AlC2合成。对粉体产物进行热处理,可以提高产物Ti3AlC2含量。热处理温度过低或过高都不利于Ti3AlC2含量的提高。随着热处理温度的提高,晶粒长大明显,烧结倾向加剧,研磨困难。在900℃可以获得质量分数为95.2%的Ti3AlC2。热处理产物颗粒比较细小,可做复合材料的原料。     

钢管陶瓷内衬Ti_3AlC_2的耐磨性研究

研究了钢管陶瓷内衬Ti_3AlC_2的耐磨性能。试验结果表明:在摩擦过程中,摩擦产生的摩擦热使Ti_3AlC_2摩擦表面分解、氧化生成由Ti、Al、Fe和O组成的非晶态氧化物,这层氧化物起到了一定的润滑作用,在高的法向载荷或速度下,随着氧化物生成量的增加,Ti_3AlC_2材料的摩擦因数减小,主要是Ti_3AlC_2氧化层磨损,这种磨损方式保护了Ti_3AlC_2基体材料,因此以Ti_3AlC_2作为钢管陶瓷内衬材料将能够很好地保护钢管基体,延长钢管的使用寿命。     

热处理对铜合金模具材料组织和硬度的影响

对研制的新型铜合金模具材料（Cu-14Al-X）的热处理工艺进行了试验研究，分析讨论了固溶时效处理对铜合金模具材料组织和硬度的影响。结果表明，通过固溶时效处理可以显著改善铜合金模具材料的金相组织和硬度，其中时效时间对铜合金模具材料硬度的影响较大。在600℃时效处理时，随时效时间从2h增加到5h，硬度明显提高，5h后达到最高值48.2HRC。硬化的原因是时效过程中γ2相和k相的弥散折出。     

Ti_3AlC_2颗粒含量对Ti_3AlC_2/ZA27复合材料性能的影响（英文）

通过无压烧结技术和机械合金化技术,在烧结温度为870℃,保温时间为2.5 h的工艺条件下,制备了4种含有不同体积分数的Ti_3AlC_2颗粒的Ti_3AlC_2/ZA27复合材料。研究了Ti_3AlC_2颗粒含量对Ti_3AlC_2/ZA27复合材料的硬度、密度,拉伸强度和弯曲强度的影响。结果表明界面处的微弱化学反应有助于提高复合材料的界面结合能力,进而提高Ti_3AlC_2/ZA27复合材料的机械性能。此外,随着Ti_3AlC_2颗粒含量增多,Ti_3AlC_2/ZA27复合材料的硬度和力学强度都随之增大,这主要归因于纳米尺度的Ti_3AlC_2颗粒的弥散增强结果。然而,随着Ti_3AlC_2颗粒增加到40 vol%,由于孔隙的增多,Ti_3AlC_2/ZA27复合材料的硬度和力学强度又出现下降。对比制得的4种Ti_3AlC_2/ZA27复合材料,30Ti_3AlC_2/ZA27复合材料具有最大的抗拉强度、抗弯曲强度以及维氏硬度,分别为310,528和1236 MPa。这些优异的性能除了归因于良好的界面结合,还归因于Ti_3AlC_2颗粒的细晶强化和弥散强化作用。     

Ti_3AlC_2陶瓷材料的研究进展

介绍了三元层状Ti3AlC2陶瓷材料的制备技术、性能及应用。     

Zr浓度及热处理对Zr-Cu—Al块体金属玻璃断裂韧性的影响

块体金属玻璃的拉伸、压缩强度很高，大约在1～5GPa。它没有晶体合金那样的晶界，因而一般具有高的耐蚀性，有望用做高强度机械的结构材料。     

新型层状Ti_3AlC_2陶瓷的制备及性能研究

采用热压烧结工艺,以Ti、Al、C、TiC粉末为原料制备了高密度的Ti3AlC2块体材料.用Archimedes法测定不同成分条件下合成试样的密度,用X射线衍射分析仪及扫描电镜分析材料的相组成和形貌,用维氏硬度计测试材料的硬度.结果表明,以TiC代替全部C和部分Ti时,材料的力学性能有了明显改善.Ti3AlC2陶瓷的微观结构为片层状,层状晶粒长度约为20 μm,硬度为3～5.0 GPa,抗拉强度为454.7 MPa,断裂韧度为5.60 MPa·m1/2.     

受电弓材料Ti_3AlC_2和Cu-Ti_3AlC_2的电弧烧蚀性能对比（英文）

经过2,5,7,9 kV放电电压作用后,分析了受电弓材料Ti_3AlC_2和Cu-Ti_3AlC_2的电弧烧蚀性。Cu-Ti_3AlC_2材料的电弧寿命和击穿电流都比Ti_3AlC_2的低。用高速摄影机记录2种材料的电弧形态。结果表明,Ti_3AlC_2上的电弧要比Cu-Ti_3AlC_2的电弧更加集中,伴随着更多的液滴飞溅。采用扫描电镜(SEM)观察了被侵蚀的2种材料表面情况。和Cu-Ti_2AlC_2的表面相比,Ti_3AlC_2的表面更加不均匀,表面覆盖有孔洞,显微裂纹和飞溅物。计算了不同电压下的电弧能量,在相同电压下,Cu-Ti_3AlC_2材料的电弧能量小于Ti_3AlC_2材料。采用拉曼光谱法测定了被烧损样品表面的成分。实验表明,Cu-Ti_3AlC_2更适合于做受电弓材料。     

燃烧合成Ti_3AlC_2及其热稳定性

采用燃烧合成技术,通过改变Ti、Al和C 3种粉末的比例制备出高纯度的Ti_3AlC_2块体材料,并对其在氩气中的高温热稳定性进行了研究.X射线衍射(XRD)表明合成产物除了含有Ti_3AlC_2外,还含有少量TiC和Ti-Al金属间化合物,经k值法计算得Ti_3AlC_2最高含量为96.7%.耦合等离子-原子发射光谱(ICP-AES)结果表明最高纯度的合成产物中Ti、Al质量分数分别为74.2%和13.7%,与Ti_3AlC_2中Ti和Al含量十分接近.利用SEM对燃烧产物断口进行了观察,发现明显的层片状结构.热重-差热(TG-DTA)结果表明燃烧合成的高纯Ti_3AlC_2在加热过程中没有明显的热效应,说明合成的产物处于近似平衡状态.Ti_3AlC_2的分解温度在1370 ℃左右,同时由于氧化作用而导致试样质量略有增加.     

热处理对超(超)临界材料组织性能的影响

选用2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB、1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 3种超(超)临界机组耐热材料,进行热处理工艺、力学性能、金相组织研究.通过实验确定了3种材料最合适的热处理工艺参数:2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1 060～1 080℃、660～680℃;1Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1080～1 100℃、680～700℃;观察分析发现,3种钢在1 080℃淬火、680℃左右回火的组织均为回火马氏体;找出了材料热处理后的强度与冲击韧度之间的关系.     

Ti_3AlC_2材料载流摩擦磨损性能的研究

采用反应烧结技术制备了Ti3AlC2材料,研究了该材料的载流摩擦磨损性能。结果表明,随电流强度的增大,Ti3AlC2材料的摩擦系数和磨损率均呈现增加的趋势,在80 A时分别达到最大值0.47和6.3×10-6mm3/N·m。当电流为0时,磨损以氧化膜的轻微划痕和粘着磨损为主;随着电流的增加,磨损逐渐转变为以微电弧烧蚀和机械磨损为主。     

放电等离子烧结热处理合成Ti_3SiC_2粉体

采用机械合金化合成TiC和Ti_3SiC_2混合粉体,用放电等离子烧结(SPS)系统对该粉体进行热处理,以合成高纯Ti_3SiC_2粉体.结果表明,采用SPS无压热处理可以促进机械合金化粉体在较低温度转变成高纯Ti_3SiC_2粉体材料.随热处理温度(700～1000℃)的升高,产物中Ti_3SiC_2的含量相应增加,当热处理温度为900 1000℃时,产物中Ti_3SiC_2纯度可达98wt%.     

Ti_3AlC_2与Cu合金的电弧焊接

采用无焊料电弧焊方法对Ti_3AlC_2陶瓷与Cu(Mg)合金进行焊接.观察分析了接头组织结构和物相组成,测试了焊接试样的弯曲强度.结果表明,Ti_3AlC_2陶瓷和Cu(Mg)合金之间具有良好的可焊接性.在适当的焊接工艺下,接头具有典型显微结构:在靠近Cu(Mg)合金的区域,自生成的细小TiCx颗粒均匀弥散在Cu(Ti, Al, Mg)合金网络内;在靠近Ti_3AlC_2陶瓷的区域,形成TiC_x相与Cu(Ti, Al, Mg)合金相交替层叠的特殊结构.焊接试样的断裂发生在Ti_3AlC_2陶瓷部分,表明接头的抗弯强度高于被焊接的Ti_3AlC_2陶瓷材料.     

热处理对原位烧结合成Mo_2FeB_2陶瓷组织与性能的影响

用X射线衍射仪、扫描电镜、万能材料试验机研究了真空液相烧结制备的Mo2FeB2金属陶瓷热处理后的组织与性能。结果表明,真空液相烧结Mo2FeB2金属陶瓷主要由Mo2FeB2、MoB2、Fe2B相和铁基粘结相组成,经700～1000℃热处理后,MoB2、Fe2B相逐渐转化为Mo2FeB2相,并且Mo2FeB2晶粒细化,呈规则块状均匀分布在铁基粘结相中。Mo2FeB2金属陶瓷在700～1000℃范围内随热处理温度的升高,弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度均增加,当热处理温度为1000℃时,其值分别达到1182.42MPa、13.59MPa·m1/2、9.114GPa,与未处理试样相比,分别增加了5.4%、6.0%、7.0%。     

热处理对SrFe12O19/α-Fe2O3材料组织及磁性能的影响

采用溶胶-凝胶方法制备了纳米复合永磁材料SrFe12O19/α-Fe2O3.利用差重分析（DTG）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）与振动样品磁强计（VSM）探讨了热处理条件对磁性材料制备及其组织结构、磁性能的影响.结果表明,不同的热处理工艺导致相变过程不同,直火煅烧有利于纳米复合永磁材料SrFe12O19/α-Fe2O3制备.直火煅烧650℃,纳米复合样品的剩磁、内禀矫顽力和最大磁能积分别为1.33T、358.1kAm^-1和134.8kJm^-3,其剩磁和最大磁能积比分段煅烧样品有了较大提高,证明SrFe12O19/α-Fe2O3粒子间产生了硬磁相和软磁相之间的交换耦合.     

Zr-基块体非晶合金近玻璃转变温度热处理后的组织与性能

选择在非晶合金的玻璃转变温度与晶化起始温度间的较低温度对Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验，研究了等温热过程中非晶合金的组织结构变化及其对显微硬度与压缩性能的影响。结果表明，在近晶化温度下，一定时间的热处理会引起非晶合金的晶化。而在近玻璃转变温度下，较长时间的热处理也不会引起非晶合金出现明显的晶化和组织变化；但随着热处理时间的增长，合金的显微硬度有增大趋势，合金的压缩强度明显下降，断口形貌变化显著，断裂方式也逐渐由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

热处理对超超临界材料KT5331AS0组织和性能的影响

研究了热处理工艺对超超临界材料KT5331AS0(10Cr11Co3W3NiMoVNbNB)的组织和性能的影响.结果表明:KT5331AS0钢在1050～1150℃加热淬火、660～720℃回火,其组织都是回火板条马氏体;随淬火加热温度的升高,板条马氏体逐渐长大,但长大趋势不明显;随回火温度的升高,南于碳化物的析出,产生沉淀强化,使其具有较高的持久强度.KT5331AS0钢在1080～1100℃加热淬火、680～700℃回火后具有较好的综合力学性能.     

模具材料及热处理技术对模具寿命影响的研究

模具热处理不当及模具材料选择不合格，是造成模具早期失效的重要原因。模具寿命是衡量模具技术水平的重要标志，直接关系到加工生产的效率、质量和成本。影响模具寿命的因素很多，本文着重分析并总结了模具材料选择和热处理技术方面的影响因素，对模具的设计和制造，具有重要参考价值和推广意义。     

块体纳米晶材料制备的研究进展

综述了国内外块体纳米晶材料的制备技术进展及存在的问题，指出了非晶晶化法和深过冷晶化法是两类潜在的块体纳米晶材料制备技术，并对今后的研究及发展前景进行了展望。