硬质合金刀片切削过程中自润滑功能稀土氧硫化物的原位形成

考察了高活性混合稀土(RE)掺杂的WC-8%Co-0.07%RE(质量分数)硬质合金刀片对铸铁的切削试验.采用扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射等分析方法对硬质合金烧结体表面、切削试验后刀片的前刀面、后刀面以及切削刃进行观察与分析.结果表明,在稀土硬质合金刀片切削过程中发生了La、Ce从合金内部至刀片工作表面的非同步迁移现象,在刀具工作表面原位形成了具有自润滑功能的稀土氧硫化物.在实验观察与分析基础上,对La、Ce的定向迁移机制与稀土氧硫化物的形成机制进行了探讨.     

Cr-RE共掺杂WC-Co合金烧结体表面RE_2S_3和RE_2O_2S相的原位形成(英文)

采用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射仪对具有WC+β(β为钴基粘结相)两相结构的WC-11Co-0.71Cr3C2-0.06RE(RE为含La、Ce、Pr、Nd的混合稀土)硬质合金烧结体表面进行观察与分析。结果表明,在烧结过程中合金中的La、Ce、Pr、Nd通过定向迁移与烧结炉内气氛中的S、O等杂质元素结合,在合金烧结体表面形成RE2S3(主)和RE2O2S(少量)弥散相。从合金中Cr3C2的热力学稳定性、Cr在Co中的溶解度特性以及稀土原子激发等3个方面,对稀土迁移活性的激发机制和稀土原子的定向迁移机制进行分析与讨论。     

稀土对锌基牺牲阳极材料耐蚀性的影响

以Zn-30%Al合金为研究对象,通过改变混合稀土(La,Ce)的含量,制备新型合金涂层材料.通过电化学性能分析,考察合金元素的种类和含量对合金表面溶解状况的影响;借助金相显微镜,对合金组织进行探讨和研究.发现:混合稀土(La,Ce)加人后,在3.5%NaCl溶液中,合金的开路电位和腐蚀电位均有所负移,腐蚀电流减小;在...     

接触材料含碳量对高钴硬质合金烧结后底部形貌及成分的影响

本文通过对硬质合金烧结中使用的5种接触材料表面进行了元素能谱分析(EDX),并使用这些接触材料对高钴(WC-22%Co)硬质合金进行烧结,利用SEM及EDX对硬质合金底部与接触材料的接触面进行了表面形貌观察和元素能谱分析,并对合金底部表面形貌和成分组成进行了分析讨论。结果表明:含碳量在79%(文中含量均为质量分数)左右的接触材料适宜高钴硬质合金的烧结,合金底部表面没有出现钴富集和WC异常长大现象;而接触材料含碳量过低(17.38%)时,合金底部出现了钴的富集,易造成合金粘附接触材料并发生化学反应;接触材料含碳量过高(≥89.99%)时,合金底部表面出现WC晶粒的异常长大,WC晶粒异常长大的形貌为典型的三角形棱柱体。     

CeO2添加及碳含量对超细WC-9Ni-0.4Cr3C2硬质合金热性能与表面形态的影响

以超细WC-9Ni-0.4Cr_3C_2硬质合金为研究基体,采用传统粉末冶金方法制备了不同Ce O_2添加量与碳含量的4组合金试样,利用Hot Disk热常数分析仪,采用瞬变平面热源法(TPS)技术测量了材料的热性能;并采用XRD、SEM和EDX等方法对4组合金烧结后基体与表面进行了分析与观察。实验结果表明:合金的热导率和热扩散系数随着Ce O_2的添加量增加而降低,而合金的比热容则出现小幅上升。另外,当WC-9Ni-0.4Cr_3C_2-Ce O_2合金中碳含量较低时,Ce会在合金表面以硫化物或氧化物的形式聚集。随着碳含量的升高,Ce的表面聚集现象逐渐消失,同时合金的热导率和热扩散系数明显上升,比热容变化并不明显。同时,合金出现了渗碳的趋势。     

稀土对AZ91镁合金干湿交替循环腐蚀行为的影响

镧铈(La,Ce)混合稀土的添加改变了AZ91镁合金微观组织和元素分布。La元素与Ce元素在AZ91镁合金中以不同的形式存在,一部分固溶在镁合金基体中,一部分参与生成了针状的Al4(La,Ce)相和粒状的Al_(10)Ce_2Mn_7相。稀土添加后AZ91镁合金中β相的体积分数有所降低,Al元素分布由晶界向晶内迁移。对不同添加量的稀土镁合金在模拟融雪剂溶液中的干湿交替循环腐蚀行为的研究结果表明,La、Ce混合稀土的添加,可以增加镁合金表面膜的致密度。虽然混合稀土降低了镁合金的自腐蚀电位,但腐蚀电流密度相比较于AZ91明显降低。SECM结果则表明,稀土添加可以减少镁合金表面微区的活性点数量。     

稀土La和Ce对7A04铝合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、能谱仪、万能试验机和电化学工作站等研究了单一稀土(La或Ce)以及混合稀土(La和Ce)的添加对7A04铝合金微观组织与性能的影响。结果表明：在7A04铝合金中添加稀土La和Ce后，沿晶界有块状和棒状的稀土相析出，并使呈连续网状分布的第二相变成断续分布，合金的二次枝晶组织得到细化，其中添加单一稀土Ce对合金的细化效果最好，平均晶粒尺寸为20μm;添加单一稀土La或Ce以及不同比例的混合稀土La和Ce后，7A04铝合金的力学性能和耐腐蚀性能均有所提高，性能由大到小依次为：添加单一稀土Ce、混合稀土La∶Ce=5∶5、单一稀土La、混合稀土La∶Ce=3∶7、混合稀土La∶Ce=7∶3、无稀土，说明单一稀土Ce的添加对7A04铝合金性能改善效果最好，其显微硬度、抗拉强度、伸长率分别为125.4 HV0.5、532.5 MPa和10.8%,相比未添加稀土元素的铝合金，分别提高了72.7%、30.9%和74.2%。     

Sm部分替代Ce、La对A(Ce、La)44合金组织与性能的影响

通过扫描电镜、能谱仪、面扫描、差热分析和拉伸测试,研究了采用稀土Sm部分替代稀土Ce、La对A(Ce、La)44镁合金组织与性能的影响。结果表明,Sm部分替代Ce、La后,不会改变A(Ce、La)44合金微观组织的分布,但会析出新的高温相Al_2Sm和Al_(11)Sm_3,且A(Ce、La、Sm)44和A(Ce、La)44两种合金中均不含有低熔点相Mg_(17)Al_(12);A(Ce、La、Sm)44合金的固-液相温度区间及铸造性能与A(Ce、La)44合金相当;A(Ce、La、Sm)44合金的室温和高温强度与A(Ce、La)44合金没有明显差异,在200℃时两种合金的抗拉强度均在100 MPa以上,屈服强度都在90 MPa以上,伸长率超过30%。     

稀土元素对铝铜合金流动性的影响

采用同心三螺旋合金流动性测定仪和正交实验法研究了稀土La、Ce和温度对ZL205A合金流动性的影响规律,并通过断口形貌分析铝铜合金停止流动机理。研究表明,流动性随不同的浇注温度呈正相关的线性变化规律,且随着稀土元素La和Ce的加入ZL205A合金流动性明显提高。当熔炼温度为720℃,稀土Ce含量为0.1%、La含量为0.2%时ZL205A合金的流动长度为980 mm;稀土La和Ce的添加缩短了合金凝固区间,起到了异质形核作用,晶粒细小,提高了流动性。     

稀土Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金组织及力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、拉伸力学性能测试、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究了稀土元素Ce、La对Al-8.5Mg-0.5Mn合金铸态组织及力学性能的影响。Ce、La能够细化高镁铝合金的组织,其铸态显微组织由发达的树枝晶变成不明显的树枝晶,又演变成晶胞状。添加Ce的试验合金中有少量粗大骨骼状的Al4Ce相存在,而添加La的合金中未发现粗大的Al-La相。添加稀土Ce或La可使高镁铝合金的强度得到不同程度的提升,且随着Ce或La含量的提高,合金的抗拉强度变化趋势一致,均会出现2个峰值:当Ce或La添加量约为0.25%时,合金的抗拉强度为180~190 MPa;当Ce或La添加量为1.5%时,合金抗拉强度为220~230 MPa。添加稀土La后合金的伸长率高于加稀土Ce的。     

放电等离子烧结温度对纳米硬质合金性能的影响

采用放电等离子烧结(SPS)这种新的烧结技术制取92WC-8Co纳米硬质合金。主要就放电等离子烧结92WC-8Co硬质合金的烧结温度进行研究探索,对不同的烧结温度进行对比实验,以找出最佳的硬质合金SPS烧结温度。最终发现:1150℃为放电等离子烧结纳米92WC-8Co硬质合金的最佳烧结温度,在该温度下,硬质合金制品可达到14.88g/cm3的致密度,硬度可达到94.2HRA。     

烧结工艺对脱β层厚度及性能的影响

改变硬质合金烧结工艺控制的几个关键因素,通过测量合金的理化性能,利用扫描电镜分析合金的内部结构,研究了烧结气氛(真空,N_2)、烧结温度、烧结压力对硬质合金梯度结构和机械性能的影响。结果表明,对于含氮硬质合金的梯度烧结,适时引入一定量的氮气可抑制合金中含氮物质的早期分解,可用氮压来控制梯度增长速率,烧结气氛中氮气压力适宜控制在100～200 mbar;随着烧结温度的提高,合金的致密度和脱β层梯度厚度增加明显,合金抗弯强度增加;随着烧结压力的增大,合金脱β层梯度厚度变薄。     

一次烧结法制备两相梯度合金的研究

研究了一次烧结制备两相梯度合金的工艺,并对一次烧结和两次烧结制备的梯度合金结构进行了比较。结果表明:如工艺控制得当,一次烧结法可以制备出较理想的梯度结构,随着渗碳温度和保温时间的增加,无η相层厚度增大,一次烧结法比二次烧结法的渗碳效率更高。     

三元硼化物基硬质合金烧结过程中的相变和微观组织的演化

采用真空烧结方法制备了WC-Co/TiB_2体系的三元硼化物基硬质合金,并用XRD、SEM、EDS等方法对材料进行分析,研究了烧结过程中的相变和微观组织的演化,同时研究了烧结温度对该材料力学性能的影响。结果表明,WCoB仅会在固相烧结阶段生成,随着烧结温度提高逐渐发生分解,在1300℃以上经液相烧结后的试样其最终相组成为W_2CoB_2和TiC及少量TiB_2。W_2CoB_2颗粒随烧结温度的升高有逐渐聚集长大的趋势。在1 400℃烧结后的试样具有最佳的综合力学性能,其硬度可达HRA92.0,抗弯强度达763.2 MPa。     

烧结气氛对合金性能的影响

主要研究在多气氛真空烧结炉中 ,通入不同的气氛对合金烧结后性能的影响 ,从而为烧结工艺的改进提供参考     

添加VC与Cr_3C_2对超细晶硬质合金烧结过程的影响

系统研究晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2对WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中收缩率、相变温度和晶粒长大的影响。研究表明,WC-8%Co超细晶硬质合金的烧结收缩和致密化过程主要发生在固相烧结阶段,在液相出现前,合金的致密化程度已达到95%。晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2的加入,显著降低了超细晶硬质合金烧结过程中液相出现的温度,且不同程度地阻碍了WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中致密化的进程和速度。与未加入晶粒长大抑制剂的合金相比,其致密化的进程大约延迟80℃。     

真空烧结炉预估自适应温控系统设计

论文在分析真空炉温控对象特性的基础上,提出一种PID参数自适应控制算法,该算法首先在试生产阶段采用继电自整定方式得到几组基准PID参数,此后在每炉正式生产时,利用升温阶段的信息预估由于装炉量不同等原因所带来的参数变化,预估结束及时对这几组PID基准参数进行在线更新。实例改造结果表明,该智能控制方案简单、有效,完全满足硬质合金真空烧结炉温度的控制要求。     

烧结方式对硬质合金梯度结构和性能的影响

通过连续烧结和分段烧结试验,研究烧结方式对硬质合金梯度结构和合金性能的影响。研究发现,连续烧结很难形成梯度结构,分段烧结可形成梯度结构;分段烧结合金与连续烧结合金相比:密度较大,磁力和硬度较低。     

纳米复合WC-6Co粉末的快速烧结

以液相复合-连续还原碳化方法制备的纳米复合WC-6Co粉末为原料，采用放电等离子烧结（SPS），制取了超细硬质合金。利用扫描电镜、维氏硬度仪、洛氏硬度仪、密度测试仪、MTS陶瓷测试系统等，观察烧结体显微结构，测试其硬度、密度、断裂强度、矫顽磁力、磁饱和度。结果表明采用放电等离子烧结获得的烧结体的硬度HVl≥19500MPa，断裂强度TRS≥2800MPa，平均晶粒度150nm～300nm。制备了高强度、高硬度的超细WC-6Co硬质合金。     

真空/压力烧结对硬质合金脱β层的影响

研究了真空和真空/压力烧结两种工艺对均质、梯度硬质合金的性能及其组织结构的影响,分析了梯度硬质合金脱β层的形成机理。研究表明,采用真空/压力烧结工艺可使硬质合金的抗弯强度得到明显提高;而采用相同烧结工艺时,梯度硬质合金的抗弯强度高于均质合金;梯度合金经真空/压力烧结后,虽然脱β层的厚度减小,但强度仍有增加。