多孔碳化硼的力学性能及其微观组织

采用无压烧结法制备得到了多孔的碳化硼,用扫描电镜研究了该材料的微观组织;并测定了不同孔隙率碳化硼的抗弯强度和密度,分析了多孔碳化硼的孔隙率与抗弯强度和密度的关系。研究结果表明:采用无压真空烧结法所制备的多孔碳化硼材料的微观组织烧结良好,烧结颈明显,孔隙大小比较均匀;当空隙率为30%时,所制备的多孔碳化硼密度为1.714 g/cm3,抗弯强度为100.85 MPa。     

碳化硅纳米线增强钛基复合材料的制备与性能研究

采用球磨法将Ti60合金粉末与碳化硅纳米线(SiCnw)混合,通过放电等离子活化烧结工艺制备SiCnw/Ti60复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能力学试验机研究复合材料的组织形貌、物相结构和力学性能。结果表明,在Ti60合金中添加SiCnw后,基体晶粒尺寸显著减小,当SiCnw添加量为0.1%(质量分数)时,SiCnw/Ti60复合材料的晶粒尺寸较Ti60合金下降42%,抗拉强度提高2.7%,为1037 MPa。SiCnw在晶界处的均匀分布可起到钉扎效应,在拉伸过程中SiCnw承担了基体间的载荷传递,从而提高了SiCnw/Ti60复合材料的拉伸强度。     

Structure and Properties of Ceramics Based on Tungsten and Titanium Borides and Boron Carbide

The W₂B TiB₂ B₄C ceramics studied were hot-pressed from composite powders synthesized by thermal reduction of boron carbide. The resulting materials have a skeleton structure with a boron carbide binder when the B₄C content is high and an inclusion-matrix structure when the B₄C content is low. The grain size varies from 5 to 20 m, depending on the preparation conditions. The composite has a hardness of 17.5-20 GPa with a strength in the range 500-1000 MPa.     

TiC含量对WC-8Co超细晶硬质合金力学性能和微观组织的影响

采用放电等离子烧结技术制取不同TiC含量的WC-8Co硬质合金。分析了TiC含量对WC-8Co基硬质合金刀具材料的致密度、力学性能和微观组织的影响。实验结果表明,随着TiC含量增加,WC-8Co硬质合金常温综合力学性能先提高后降低,添加5%(质量分数)TiC的WC-8Co硬质合金具有较好的综合力学性能。当烧结温度和压力分别为1 250℃、50 MPa时,WC-5TiC-8Co硬质合金材料致密度、维氏硬度、断裂韧性以及室温下的抗弯强度分别达到98.85%、19.49 GPa、9.46 MPa·m^1/2和1 893 MPa。硬质合金致密化烧结曲线和组织显微形貌的分析结果表明,随着TiC含量增加,硬质合金的致密化烧结的起始温度向更低的温度偏移,Co相流动性变差,从而导致致密化烧结条件变差。试样中孔隙增多,是硬质合金维氏硬度和力学性能下降的主要原因。     

碳化硅保护套管的性能研究及应用

以碳化硅粉作为基本原料,采用反应烧结法制备出尺寸为φ(130~140)mm×1 500 mm的一端封闭的Si C/C/Si3N4复相陶瓷内加热器保护套管。通过实验模拟内加热器服役环境,测试保护套管切割后各区域密度及显气孔率、抗折强度、抗热震性能和抗锌液侵蚀性能。结果表明:烧结后保护套管的平均密度可以达到2.46 g/cm3,平均抗折强度为61.97 MPa,各区域的密度及抗折强度偏差很小;将保护套管切割后得到的试样条在900℃到室温的条件下热震循环40次后表观无明显裂纹,热震后的残余强度仍可达60 MPa以上,并且不和熔融锌液发生反应,在热浸镀锌领域具有良好的应用前景。     

Production,Mechanical and Tribological Properties of Layered Composite Materials Based on a Chromium Carbide Alloy

Layered materials have been produced by joining hard surface layers of chromium carbide alloys to a less expensive substrate of steel. This method provides a substantial increase in the hardness and tribological properties of the composites, economizes on the use of expensive refractory materials, and decreases manufacturing costs. Composite layered materials of chromium carbide alloys can be recommended for the production of components which in addition to frictional wear are exposed to corrosive media and high temperatures.     

Effect of Lithium Carbonate on the Structure Formation of Ceramics Based on Si3N4

Structure formation in the system Li₂CO₃ Si₃N₄ both during heating in the powder state (500-1450°C) and also during specimen sintering (1450-1750°C) is studied. The most active formation of binary Li Si nitrides (LiSi₂N₃, Li₂SiN₄, Li₈SiN₄) is observed at 1450-1550°C. With a controlled sintering temperature and the amount of added Li₂CO₃ it is possible to prepare materials based on silicon nitride with a prescribed phase composition and corresponding properties.     

Ti(CN)含量对硬质合金梯度结构和性能的影响

采用分段烧结的试验工艺，通过改变原料中Ti(CN)的含量来研究Ti(CN)含量对硬质合金梯度结构和性能的影响，主要从Ti(CN)含量对合金在梯度烧结后及涂层后机械性能、梯度结构的变化情况等方面进行了探索。试验表明：随着Ti(CN)含量增多，合金的梯度层厚度略为减薄，且合金的硬度提高，磁力增大，强度和密度减小。     

硼对Ni-46Ti-4Al合金微观组织和力学性能的影响

采用电子探针、透射电镜和X射线衍射方法研究了添加微量B元素(0～1%)(质量分数)对Ni-46Ti-4Al合金微观组织的影响,并采用力学压缩试验测试了合金的室温和高温力学性能.结果表明,Ni-46Ti-4Al合金由NiTi基体和(Ti,Al)<,2>Ni两相组成.添加微量B元素(0.02%)可以促使Ni-46Ti-4Al合金中出现TiB<,2>化合物,且与(Ti,Al)<,2>Ni相都在晶界上析出.随着B含量增加,(Ti,Al)<,2>Ni相逐渐减少,TiB<,2>相逐渐增多.这两相的硬度均高于NiTi基体相,是合金中的强化相.添加适量的B可以显著提高Ni-46Ti-4Al合金的室温和高温屈服强度,例如:添加l%B合金的室温屈服强度达到2553 MPa,比Ni-46Ti-4Al合金提高了128%.添加0.02%B和1%B合金在600℃时的屈服强度分别为382和498 MPa,比Ni-46Ti-4Al合金提高了35%和70%.合金屈服强度和两个强化相((Ti,Al)<,2>Ni和TiB<,2>相)的总体积分数成正比.B加入后一方面使Ni-46Ti-4Al合金得到固溶强化,另一方面,还促使生成具有强化作用的TiB<,2>相,这是合金室温和高温屈服强度提高的主要原因.     

添加微量B元素对铸造TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

为细化铸造TC4钛合金的晶粒,改善合金的力学性能,在合金中加入了少量B元素.结果表明:随着B含量逐步增加至0.06％(质量分数,下同),ZTC4钛合金晶粒尺寸从添加B之前的4.5mm细化至0.36mm,硼化物的主要分布也随之由晶粒内部分布转变为晶界处分布.当B含量为0.03％时,ZTC4钛材料具有最高的延伸率,但当B含量超过0.06％时,ZTC4钛材料拉伸时接近脆性断裂.导致ZTC4-0.06B材料几乎脆断的原因可能是B含量过多导致B化物分布由主要在晶粒内部转向晶界处.从晶粒细化效果和材料力学性能综合考量,铸造TC4钛合金中B的最佳添加量为0.02％～0.04％.     

Influence of Shock Wave Treatment of Boron Carbide Powders on the Structure and Properties of Hot-Pressed Polycrystals Based on Such Powders

The influence of deformation pre-treatment (milling in a planetary mill and shock-wave treatment) of B₄C powders of different size composition on their structure as well as the structure and mechanical properties of samples that have been hot-pressed from these powders is investigated. It is shown that treatment by shock waves produces a substantial change in the structure of the powders, and this tends to increase the mechanical properties of the polycrystalline cakes. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 7–8(444), pp. 118–127, July–August, 2005.     

碳化硅复合镍磷合金涂层的组织结构、显微硬度及腐蚀性能研究

镍基复合涂层是一项有望替代电镀铬涂层的先进绿色环保表面处理技术。 本文在铝合金表面制备了纯 Ni、 NiP及其与SiC复合涂层, 利用SEM、 EDS和XRD研究了Ni、 NiP及其复合涂层的微观形貌、 成分与组织结构, 利用显微硬度计与电化学工作站研究了其硬度与耐腐蚀性能。 研究结果表明： SiC 复合电镀纯镍涂层的表面较为 粗糙, SiC 复合电镀镍磷合金涂层中晶粒轮廓明显; 电沉积镍磷合金涂层的相结构包括晶体 Ni2P、 Ni12P5 和非晶 NiP。 铝合金基体表面 Ni-P 合金涂层的显微硬度显著高于纯 Ni 涂层, 引入 SiC 纳米颗粒形成复合涂层可提高其 显微硬度; SiC 颗粒有助于提高复合涂层在氯化钠溶液中的腐蚀电位, 降低腐蚀电流密度, 提高其耐蚀性能。     

Ti-xCr-yCu钛基材料的制备及组织性能研究

通过粉末冶金法制备了Ti-xCr、Ti-yCu及Ti-xCr-yCu钛基材料,研究了Cr、Cu含量对其相组成、显微组织、压缩屈服强度、弹性模量以及切削加工性能的影响规律。结果表明:随Cr含量的增加,Ti-xCr钛基材料依次出现了Ti_4Cr、TiCr_2及Cr相,其压缩屈服强度表现出先增大后减小的趋势,当Cr含量为10%时其屈服强度达到最大值(710 MPa),同时,添加Cr元素有利于降低钛基材料的弹性模量,最低可达25 GPa。添加Cu元素的钛基材料,随Cu含量的增加,Ti_2Cu相增加,并且显微组织细化,屈服强度降低;弹性模量受Cu含量影响较小而受烧结温度影响较大。添加Cr和Cu元素的钛基材料,其显微组织主要为网篮组织,弹性模量低于纯钛,其中添加Cu元素有利于细化层片,添加Cr元素有利于细化等轴组织。此外,Cr含量为5%时,钛基材料具有较佳的切削加工性能。     

微量添加晶界合金对烧结Nd-Fe-B力学性能及微观结构的影响

采用双合金法制备系列烧结Nd—Fe—B磁体(保持其主合金成分不变：Ndl4．1Dy0．5Fe79.0B6.4(原子分数)，所添加的晶界合金中的B含量从0．95％(原子分数)逐步增加到6．95％(原子分数))，研究了微量添加晶界合金对烧结Nd—Fe—B力学性能及微观结构的影响。研究结果表明：微量添加晶界合金所制备的磁体，其抗弯强度值普遍高于单合金法制得的磁体；前者的抗弯强度最高可达397MPa，高于铸造，热压磁体的抗弯值，而后者的抗弯强度仅为309MPa。由相结构分析可知，当添加的晶界合金中的B含量为O．95(原子分数)，主相晶格的四方度减小，这时磁体具有最高的抗弯强度。另外，微量添加晶界合金，可使磁体中晶界相的分布更加均匀，从而基本上消除了主相晶粒直接接触的现象，使晶粒的不规则长大得到抑制。这也是微量添加晶界合金后磁体具有较高抗弯强度的原因之一。对磁性能的研究结果表明，微量添加晶界合金几乎不影响烧结Nd—Fe—B磁体的磁性能。     

Preparation, Structure and Mechanical Properties of Nickel Based Porous Spherical Superalloy

 The porous superalloy materials with hollow spherical pores were fabricated by using metal powder sintering process. The scanning electron microscope (SEM) observation was applied to the test samples and it revealed that the pores of the porous material exhibited a uniform distribution and the apertures were of same size in principle. The sintering necks appeared between adjacent particles on metal skeleton after sintering. The mechanical properties of the test samples were analyzed and the result showed that this kind of materials possessed excellent energy absorption capability, and the compression resistance decreased with increasing the porosity and aperture.     

Preparation, Structure and Mechanical Properties of Nickel Based Porous Spherical Superalioy

The porous superalloy materials with hollow spherical pores were fabricated by using metal powder sintering process. The scanning electron microscope (SEM) observation was applied to the test samples and it revealed that the pores of the porous material exhibited a uniform distribution and the apertures were of same size in principle. The sintering necks appeared between adjacent particles on metal skeleton after sintering. The mechanical properties of the test samples were analyzed and the result showed that this kind of materials possessed excellent energy absorption capability, and the compression resistance decreased with increasing the porosity and aperture.     

制备工艺对碳纤维增强碳化硅基复合材料结构和力学性能的影响

以化学气相沉积碳为界面层,聚碳硅烷为先驱体,经过10个周期的浸渍-裂解制备了三维编织碳纤维增强碳化硅复合材料(3D-Cf/SiC)。考察了碳涂层高温预处理和陶瓷先驱体第一个周期1600℃裂解对复合材料结构与性能的影响。结果表明:碳涂层高温预处理有助于复合材料密度的提高,弱化了复合材料的界面结合,从而显著提高了复合材料的力学性能,复合材料弯曲强度达到571 MPa,剪切强度51 MPa,断裂韧性18 MPa.m1/2。     

生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响

结合工业化生产的中低牌号无取向硅钢,探讨了生产工艺及成分体系对含磷无取向硅钢磁性能的影响。结果表明,磷元素具有晶粒细化作用,能够抑制热轧组织再结晶,以及减少成品晶粒尺寸,因而会对磁性能产生显著影响。无铝钢中,随着磷含量增加,消除应力退火前、后,磁感变化不大,而铁损逐渐上升;含铝钢中,无论硅含量高低,随着磷含量增加,磁感均单调、快速递减,但随着硅含量升高,磷含量对铁损的影响程度逐渐变弱。采用中间退火处理后,少量的磷含量便能有效改善磁感,而对铁损影响不大。     

终轧温度对低硅含磷系TRIP钢组织性能的影响

通过实验室热轧试验,研究了不同终轧温度下低硅含磷系热轧TRIP钢的组织特征及性能特点。结果表明：终轧温度由900℃降低到790℃,铁素体体积分数增加,贝氏体体积分数降低,残余奥氏体体积分数变化不太明显;终轧温度900和820℃时,得到贝氏体为基体的室温组织;终轧温度降低到790℃时,低温变形促进了奥氏体到铁素体的相变率...     

微量硼和铌对铸造Ni_(50)Al_(20)Fe_(30)合金组织及性能的影响

研究了微量硼和 2 % Nb对铸造 Ni5 0 Al2 0 Fe30 合金组织及性能的影响。结果表明 :微量硼的加入可以改善 Ni5 0 Al2 0 Fe30 合金的强度与塑性 ,最佳硼含量为 0 .0 2 %～ 0 .0 5 % ;此外 ,微量硼的加入影响该合金的共晶区 ,从而明显改变合金的微观组织形态。在硼含量为 0 .0 2 %时 ,该合金主要处于 β相 (Ni Al)与 γ相的共晶区 ,这对合金的室温塑性极为有利。添加 2 % Nb可明显提高该合金的压缩屈服强度并改善塑性。在室温、6 5 0℃和 10 0 0℃ ,该合金的压缩屈服强度分别提高 30 %、5 9%和 36 %