超细V_8C_7和Cr_3C_2粉末的制备方法

制备V8C7和Cr3C2粉末的传统方法是将V(Cr)氧化物与固体碳球磨混合﹑二次碳化而成,此方法存在碳化温度高﹑粉末粒度粗等缺点。本文介绍了几种国外制备超细V8C7和Cr3C2粉末的制备方法。     

含V和Cr纳米W粉碳化热力学分析及实验

根据W、V2O3和Cr2O3碳化反应的热力学分析结果,以含V2O3、Cr2O3各0.5 wt%的纳米W粉为原料,在1100 ℃真空碳化,制备了含晶粒长大抑制剂(VC、Cr3C2)的纳米WC粉末,其平均粒径小于100 nm.实验结果表明抑制剂在碳化过程中可有效抑制WC颗粒长大.     

常压下碳热还原制备碳化钒(V_8C_7)粉末的研究

为了实现小批量连续化制备碳化钒粉末,以工业级V2O5和纳米碳黑为原料,在常压下氩气保护的碳管炉中高温反应得到了V8C7。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、LECO碳氧分析仪对反应产物进行了分析。结果表明:碳化温度为1 450℃时,可得到有序V8C7,但是杂质含量较高;提高温度有利于粉末纯度的提高,而不利于粉末的细化;最终在1 600℃保温4 h的条件下,制备出游离碳质量分数为0.31%、氧质量分数为0.69%、平均粒径为2μm的V8C7粉末。     

放电等离子烧结制备超细WC基硬质合金

采用纳米碳化钒(V8C7)粉末作为晶粒抑制剂及放电等离子烧结(SPS)方式制备超细WC基硬质合金.X射线衍射结果表明:超细WC基硬质合金主要由WC和Co3C两相组成,随着温度的升高,WC的衍射峰逐渐向小角度偏移.扫描电镜结果表明:SPS和纳米V8C7粉末对超细WC基硬质合金的微观组织具有重要影响.SPS使超细WC基硬质合金在较低温度下(1200℃)实现致密化;纳米V8C7粉末可以有效抑制超细WC基硬质合金中WC的晶粒长大,1200℃时WC的晶粒尺寸约500 nm.力学性能结果表明:1200℃时超细WC基硬质合金具有较高的性能(相对密度99.5%,洛氏硬度93.2,断裂韧性12.5 MPa·m1/2).     

以蔗糖为前驱体制备反应等离子熔覆高铬铁基复合涂层

以铁、铬、钨、镍粉末和碳的前驱体(蔗糖)为原料通过碳化制备了反应等离子熔覆Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末,采用同步送粉反应等离子熔覆设备和优化的反应等离子熔覆工艺,在调质C蕉钢(C≤0.35%)基材表面制备了高铬铁基复合涂层.结果表明,采用前驱体碳化复合技术制备的Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末粒度均匀、无有害相生成;熔覆所得到的涂层以(Cr,Fe)7C3/γ共晶为基体,其上分布大量的(Cr,Fe)7C3初生相.涂层与基材界面为完全冶金结合.涂层断面上的平均显微硬度约为1 100 HV.相同条件下所获涂层的磨损体积大约是常规等离子熔覆Ni60涂层的1/7.     

反应等离子熔敷原位合成高铬铁基复合涂层高温抗氧化性

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体,制备了反应等离子熔敷Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末;采用优化的反应等离子熔敷工艺,在调质C级钢(C≤O.35%)基材表面制备了以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相,以γ固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶为基体的高铬铁基金属陶瓷复合涂层.应用EDS,SEM,XRD等研究了涂层的成分和组织结构.在900℃恒温氧化50、h的试验条件下测试了涂层的抗氧化性及氧化动力学曲线.结果表明,复合材料涂层及氧化膜的显微组织结构和相组成主要包括Cr2O3和Fe2O3,涂层具有较好抗氧化性能的原因是连续致密的氧化膜Cr2O3和Fe2O3阻挡了涂层被进一步氧化.     

球形烧结态Cr3C2-25%NiCr复合粉末制备研究

试验通过添加高分子分散剂配制Cr3C2-25%NiCr料浆,采用喷雾干燥技术制备球形粉末,在保护气氛下进行液相烧结,气流粉碎分级后形成合适粒度粉末.实验研究了不同分散剂含量对喷雾干燥制备Cr3C2-25%NiCr复合粉末性能的影响,液相烧结工艺对Cr3C2与NiCr合金相之间冶金化结合状态的影响.研究结果表明高分子分散剂能够很好的调解料浆性能,使喷雾干燥粉末具有良好的物性.采用SEM、XRD及化学成分分析表明粉末物理性能与国外粉末相当,超音速火焰喷涂涂层性能较好.     

前驱体碳化复合等离子熔覆原位合成高铬铁基涂层高温抗氧化性

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体,制备了等离子熔覆Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末;采用优化的等离子熔覆工艺,用该粉末在调质C级钢(碳含量≤0.35%)表面制备了高铬铁基金属陶瓷复合涂层.应用EDS、SEM、XRD等研究了涂层及氧化膜的成分和组织结构.在900 ℃恒温氧化50h的试验条件下测试了涂层的抗氧化性.结果表明:涂层以(Cr,Fe)7C3/γ共晶为基体,其上分布大量的原位生成初生相(Cr, Fe)7C3,且涂层与调质C级钢基体形成良好的冶金结合.涂层氧化动力学曲线符合抛物线规律.     

还原碳化工艺对(W,Mo)C粉末物相及其液相转变温度的影响

以WO_3、Mo O_3、C等粉末为原料,通过还原碳化方法制备得到"Mo C"质量分数为15%的(W,Mo)C粉末。利用XRD方法分析了不同工艺参数对粉末还原、碳化后的物相组成的影响;利用DTA的方法对碳化后的粉末(添加30%Co)液相形成温度进行了检测,研究了工艺参数对混合粉末液相转变温度的影响。结果表明:采用还原碳化法,可以成功制备获得物相组成单一的(W,Mo)C粉末。还原、碳化工艺参数,如温度、时间和气氛等对于(W,Mo)/(W,Mo)C粉末物相组成有着明显影响。还原温度为1 000℃、时间为180 min时,可以获得物相单一的(W,Mo)粉末;在Ar气氛下,碳化温度为1 600℃、碳化时间为90 min时可以获得物相单一的(W,Mo)C粉末。当碳化气氛选择N2时,即使x(C)︰x(W/Mo)为0.9时仍然可以获得物相单一的粉末,但物相组成已经不再是(W,Mo)C,而转变为(W,Mo)CN。采用不同气氛制备的(W,Mo)C/(W,Mo)CN粉末混合Co粉后,缺碳和渗碳两个组分的液相转变温度差异明显。     

碳化温度对V_8C_7粉末性能的影响

采用X衍射和透射电镜研究碳化温度对"V_2O_5溶于有机酸→喷雾干燥→真空碳化"制备的V_8C_7粉末性能的影响。结果表明:随碳化温度的增加,V_8C_7粉末的化合碳含量增加,游离碳含量降低;在1 000℃碳化时,粉末有唯一的VC_(1-x)相,而在1100～1200℃碳化时,可得到有序分布的完整V_8C_7相;粉末在1 100℃碳化后,颗粒尺寸为30～50 nm,晶粒尺寸约为30 nm,粉末颗粒为类球形且分散性好;该制备方法可有效降低V_2C_7粉末的碳化温度,获得晶粒细小的V_8C_7粉末。     

CVI C／C复合材料及其表面HA涂层成骨细胞体外响应行为对比研究

采用声电化学工艺在CVI C／C复合材料表面制备了HA涂层，分别用SEM，XPS，EDAX和XRD表征了CVI C／C和HA的表面形貌、组成和结构，同时对比了成骨细胞在其表面的粘附、增殖和碱性磷酸酶活性的表达。制备的HA涂层为球状形貌，由纳米片状晶体构成。细胞培养初期，粘附于HA涂层表面的细胞数与CVI C／C表面的细胞数无显著差别，成骨细胞在CVI C／C表面易铺展在孔的边缘，8h后粘附于HA表面的成骨细胞数显著多于CVI C／C表面。HA涂层提高了细胞的增殖能力，成骨细胞碱性磷酸酶在HA涂层表面的表达也优于CVI C／C材料。结果表明，声电化学制备的HA涂层提高了CVI C／C材料的生物活性和生物相容性，可以加速成骨细胞的粘附、增殖、分化和成熟。成骨细胞在材料表面的粘附机制是由多因素综合作用的，材料的表面形貌和生物活性在细胞粘附过程的早期发挥着重要作用。     

C／C复合材料的导热系数

用热物性综合测试仪测定了不同热处理温度下Ｃ／Ｃ复合材料的导热系数，通过Ｘ射线衍射石墨化度的测定及晶粒尺寸计算，分析了材料的材质。进一步讨论了热处理温度、石墨化度与导热系数之间的关系。表明试样中存在性质不同的３个组元，随热处理温度的升高，平行于碳纤维长向的导热系数值从２２００℃的１４７Ｗ／ｍ·Ｋ升高到２８００℃的１８０Ｗ／ｍ·Ｋ左右，而垂直方向从相应的４９Ｗ／ｍ·Ｋ升高到７０Ｗ／ｍ·Ｋ。     

C40

正C40是德国结构钢,材料号1. 0511。中国牌号是40钢。具有较高强度,可切削性良好,冷变形能力中等,无回火脆性,焊接性差,淬透性低,水淬易产生裂纹。多数在调质或正火态使用。表面淬火后可用于制造承受较大应力的构件。适合制造易磨损的零件,如曲轴、心轴、传动轴、活塞杆、连杆、链轮、齿轮等,作焊接件时需     

C35

正C35是优质的碳素结构钢。主要用于制造中型机械中的螺栓、螺母、杠杆等零件。力学性能:抗拉强度σb≥560 MPa;屈服强度σs≥335 MPa;伸长率δ5≥18%;断面收缩率ψ≥45%;冲击功Akv≥55 J;冲击韧性值αkv≥69 J/cm2;未热处理硬度≤229 HB,退火钢硬度≤197 HB;化学成份(质量分数,%):0. 32～0. 40 C;≤0. 40 Si; 0. 50～0. 80 Mn;≤0. 035 S;≤0. 035 P;≤0. 25 Cr;≤0. 25 Ni;≤0. 25 Cu; Cr+Ni+Mo≤0. 63。     

C15

C15是一种低碳优质碳素结构钢,S、P杂质含量比普通碳素结构钢要低些,一般在0.035%（质量分数）以下。具有塑性、韧性、延展性、可塑性都是比较好的,由于它的含碳量低（在0.12～0.16%之间）,所以强度、硬度比较低。锻造、焊接和冷冲压性能良好,冷变形塑性高,但切削加工时不易得到光洁的表面。也由于含碳量低,这样的材料制成的零件要通过热处理提高硬度比较困难。需要加热到1100℃以上淬火才能获得较高硬度,一般的钡盐浴炉加不到这么高的温度,需要用高温硝酸盐浴炉来加热。     

混杂C／C复合材料的烧蚀性能

利用等离子体火炬为高温热源，研究了混杂C／C复合材料的烧蚀性能。结果表明：随着烧蚀区域从火焰中心到边缘的变化，材料的烧蚀特性从中心区域的以热力学烧蚀为主向靠近边缘区域的以热化学烧蚀为主过渡；碳基体和碳纤维的抗热力学烧蚀性能相当，而碳纤维的抗热化学烧蚀特性则明显优于碳基体。     

Rapid chemical vapor infiltration of C/C composites

With liquid petrol gas (LPG) as carbon source, carbon felt as porous perform and hydrogen as diluent, C/C composites were fast fabricated by using a multi-physics field chemical vapor infiltration (MFCVI) process in a self-made furnace. A set of orthogonal experiments were carried out to optimize parameters in terms of indices of density and graphitization degree. The results show the optimal indices can be achieved under the conditions of temperature 650 °C, LPG concentration 80%, gas flux 60 mL/s, total pressure 20 kPa, infiltration time 15 h. The verification experiment proves the effectiveness of the orthogonal experiments. Under the optimal conditions, the graphitization degree of 75% and bulk density of 1.69 g/cm are achieved with a uniform density distribution. At the same time, a new structure is obtained.     

TENSILE TESTING OF C/C COMPOSITES ATHIGH TEMPERATURES

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｕｂｓｔａｎｔｉａｌａｔｅｎｔｉｏｎｈａｄｂｅｅｎｐａｉｄｔｏｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃａｒｂｏｎ／ｃａｒｂｏｎ（Ｃ／Ｃ）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｍａｎｙｋｉｎ...     

连铸管线钢的质量

介绍防止管线钢由氢导致的裂纹(HIC)的形成所采取的措施。还介绍了Port Kembla钢厂生产X65—X80管线钢的经验。