放电等离子烧结制备Cu-10Cr复合材料热变形行为

采用放电等离子烧结(简称SPS)技术制备出Cu-10Cr复合材料,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,对制备所得复合材料进行高温等温热压缩试验,变形温度为850℃和900℃、应变速率为0.001~1 s~(-1)、真应变量为0.55。结果表明:Cu-10Cr复合材料的流变应力随温度的升高和变形速率的降低而减小,具有典型的动态再结晶特征;利用流变应力、应变速率和变形温度的相关性,计算得出了该复合材料高温变形时应力指数n、应力参数α和结构因子A等参数,求得其热变形激活能Q并构建了流变应力本构方程。     

Cu-49.5Mo-1WC复合材料的电弧侵蚀特性

对采用SPS放电等离子烧结工艺制备的Cu-49.5Mo-1WC复合材料进行电接触实验,研究了其在直流阻性负载条件下的材料转移,质量损失,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对Cu-49.5Mo-1WC材料的电弧侵蚀特征进行分析。结果表明:20 A时材料无明显转移,且阴极和阳极材料均有一定损耗;当电流大于20 A时,材料从阴极向阳极转移,并且随电流的增大转移量也不断增加;电弧侵蚀后触头表面呈现气孔、熔池和凹坑等微观形貌;接触电阻随电流的增大而逐渐减小;接触电阻和熔焊力随电流变化无明显波动。     

放电等离子烧结制备Cu-10Cr复合材料热变形行为北大核心CSCD

采用放电等离子烧结(简称SPS)技术制备出Cu-10Cr复合材料,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,对制备所得复合材料进行高温等温热压缩试验,变形温度为850℃和900℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、真应变量为0.55。结果表明:Cu-10Cr复合材料的流变应力随温度的升高和变形速率的降低而减小,具有典型的动态再结晶特征;利用流变应力、应变速率和变形温度的相关性,计算得出了该复合材料高温变形时应力指数n、应力参数α和结构因子A等参数,求得其热变形激活能Q并构建了流变应力本构方程。     

SPS制备Cu-50Mo触头材料的研究

采用放电等离子烧结(SPS)工艺在950℃、40 MPa下烧结20min后随炉冷却,制得Cu-50Mo触头合金材料。测试结果表明,显微硬度(HV)、电导率和致密度分别达到116、21.5 MS/m和92.5%,并对其组织和性能进行了研究,同时对比了1%的WC颗粒对Cu-50Mo合金触头材料组织性能的影响。结果表明,WC颗粒的加入能使Cu-50Mo触头材料的组织明显改善,显著提高耐磨性能显著提高。     

SPS制备Ti-Si-C系纳米复合材料

围绕Ti-Si-C体系,采用Ti,Si,C,SiC等粉体,利用SPS原位反应烧结制备了一系列Ti-Si-C体系纳米复合材料,主要包括TiC/SiC,Ti5Si3/TiC,Ti5Si3/TiC/Ti3SiC2等纳米复合材料.利用XRD,SEM和TEM分析了复合材料的相组成和显微结构,利用压痕法测定了其室温显微硬度和断裂韧性.结果表明利用SPS技术可在比较低的温度(＜1500℃),很短的保温时间(＜8 min)下同步完成反应、烧结、致密化,生成Ti-Si-C系纳米复合材料,并且晶粒细小,其中某一相晶粒尺寸小于500 nm.     

直流条件下Cu-10Cr电接触材料燃弧侵蚀特性

采用放电等离子烧结方法制备Cu-10Cr电接触材料,利用JF04C触点材料测试系统对Cu-10Cr电接触材料进行恒流条件下的电接触燃弧试验。分析在直流阻性负载条件下Cu-10Cr电接触材料的转移损耗情况,观察其燃弧侵蚀微观形貌,探讨材料的燃弧机制。结果表明:直流电弧会引起材料表面的熔化和转移,电流高于35 A时触点材料发生从阴极向阳极的转移;电接触表面呈现有熔池、浆糊状、气孔、裂缝、菜花状等多种微观形貌特征;燃弧能量随燃弧时间的增加而增大,并且在该试验条件下燃弧能量E和燃弧时间t存在线性关系。     

真空熔铸法制备Cu-0.73Cr合金工艺及性能研究

在真空中频感应炉中采用石墨坩埚熔炼+气体保护浇注+金属型凝固工艺制备了Cu-0.73Cr合金铸锭,分别测试了铸态和经980℃×1 h固溶和450℃不同保温时间时效处理后铸锭的导电率、硬度,并对铸态下力学性能、显微组织进行了观察和比较.结果表明,该工艺制备的合金铸态时导电率为47.8%IACS,硬度为63.6 HB;经固溶时效处理后,导电率达到87.7%IACS,硬度达到102.3 HB;铸态下的抗拉强度为241.517 MPa,伸长率为41.00%;铸态合金中存在a-Cu和Cr相,其中部分Cr溶于基体中,部分Cr以第2相形式存在.在试验条件下,该工艺同普通大气熔铸法相比,制备的合金铸锭综合性能优良.     

Cu-10Cr-0.1Zr原位复合材料的制备工艺和性能研究

研究了冷拔配合中间热处理制得的Cu-10Cr-0.1Zr原位复合材料的组织和力学性能。结果表明,变形量为6.44的Cu-10Cr-0.1Zr原位复合材料的Cr树枝晶已变成纤维状组织,变形量越大,纤维越均匀细小。通过两次中间热处理和拉拔制备了Cr纤维增强Cu-10Cr-0.1Zr合金基原位复合材料,其抗拉强度可满足性能要求。     

SPS法制备Ti_2AlC/TiAl基复合材料的力学性能

采用放电等离子技术(SPS),利用Ti-Al-Ti_3AlC_2体系的原位反应制备Ti_2AlC/TiAl基复合材料。借助XRD、SEM和OM分析其组成及显微结构。结果表明,1100℃烧结后,Ti_3AlC_2全部转化为Ti_2AlC。产物由TiAl、Ti3Al和Ti_2AlC相组成。Ti_2AlC呈颗粒状分布于基体晶界处,部分钉扎于晶内。当Ti_3AlC_2掺杂量为10%时,综合力学性能最佳,维氏硬度、断裂韧性和抗弯强度分别达到了4.9 GPa、7.41 MPa·m1/2和699.9 MPa,较TiAl合金有较大提升。     

WC-TiC-Co/Cr20复合材料的制备与界面特性

采用负压铸渗工艺研制具有颗粒增强耐磨复合层的高铬铸铁基复合材料,分别通过XRD、EDX等分析手段研究了复合材料界面的成分特点和物相组成。WC-TiC-Co增强颗粒均匀分布于复合层中,且基体与增强颗粒界面为冶金结合。由于增强颗粒的部分溶解以及W、C、Ti、Co、Fe、Cr等元素的互扩散,在复合材料界面区域形成了含有Fe、W、Co等元素的多种化合物。考察了所研制复合材料的耐磨性。     

冷轧Cu-15Cr原位复合材料性能及Cr纤维相高温稳定性

采用冷轧变形结合中间退火得到形变Cu-15Cr原位纤维增强复合材料。利用扫描电镜、电子拉力试验机及数字微欧计研究退火温度对材料的Cr纤维形貌、抗拉强度及导电性能的影响。结果表明:Cr纤维的高温不稳定性是边缘球化和晶界开裂的结果;随退火温度升高,Cr纤维的高温失稳过程为Cr纤维发生边缘球化、球化向Cr纤维中心扩展、Cr纤维晶界开裂(三叉晶界处)、Cr纤维断裂。随退火温度升高,Cu-15Cr原位复合材料抗拉强度逐渐降低,导电率先逐渐升高,在550℃达到峰值84.4%IACS后迅速下降;经450℃退火,能得到具有较好综合性能的冷轧Cu-15Cr原位复合材料,其抗拉强度达到656 MPa,导电率达到82%IACS。     

粉末冶金法与电弧熔炼法制备TiB2/Cu复合材料

以Cu、Ti、B_4C合金粉末为原料,分别用粉末冶金法和电弧炉熔炼法制备TiB_2/Cu复合材料,研究了制备工艺、配料比等因素对Cu基中生成相的影响。结果表明:随TiB_2理论生成量增加,粉末冶金法烧结后得到含多种不同的硼化物的铜基复合材料;电弧炉熔炼法则可得到单一的TiB_2增强Cu基复合材料,且致密度、硬度和电导率均高于粉末冶金法制得的试样。     

Zr对Cu-15Cr原位复合材料Cr纤维相及性能的影响

通过冷轧变形并结合中间退火制备了Cu-15Cr和Cu-15Cr-0.24Zr形变原位纤维复合薄板材料。采用扫描电子显微镜、拉伸试验机和电阻率测试仪研究了Zr及退火温度对Cr纤维形貌、合金强度及导电性能的影响。结果表明:Cr纤维随退火温度升高依次发生:边缘球化、晶界开裂和纤维断裂;Zr的加入使Cr纤维球化、断裂行为延迟约100℃;Zr提高了复合材料的抗拉强度,并使其抗软化温度提高100℃;450℃时,Cu-15Cr的抗拉强度/导电率达到良好的匹配,为656 MPa/81.7%IACS,550℃时,Cu-15Cr-0.24Zr的抗拉强度/导电率达到良好的匹配,为722 MPa/81.3%IACS。     

SPS法制备MgO/Cu复合材料抗电蚀性能研究

以纳米级MgO颗粒为增强相,采用SPS法(Spark Plasma Sintering)制备了体积分数为1%、3%、5%、8%的MgO/Cu复合材料,并在JF04C电接触触点材料测试系统上进行了抗电弧侵蚀性能测试。结果表明,随着MgO含量的增加,MgO/Cu复合材料的相对密度和电导率降低,硬度先升高后降低,材料质量转移量逐渐减小,抗电蚀性能逐渐提高,其中MgO含量为5%时,综合性能最好,硬度(HV)达到110,电导率为45.24 MS/m,抗电蚀性能转移量为0.1 mg。组织观察表明,MgO颗粒含量为1%~5%时,颗粒在基体内分布均匀致密、晶粒细小,触头表面熔化程度逐渐减小,而当MgO含量达到8%时,MgO颗粒在铜基体中出现一定程度的团聚,这也是影响MgO/Cu复合材料综合性能变化的主要原因。     

冷轧Cu-15Cr原位复合材料组织和性能研究

经冷轧变形和中间退火制备了Cu-15Cr形变原位纤维增强复合薄板材料。用SEM、拉伸试验机和电阻率测试仪研究了变形量及退火温度对Cr纤维形貌、合金强度及导电性能的影响。结果表明:随合金变形量的增加,Cr纤维逐渐变薄、变宽,纤维间距逐渐减小,材料的抗拉强度和导电率都逐渐增大。退火温度升高,材料抗拉强度随之降低,导电率先升高后降低,退火温度为550℃时,导电率峰值为84.4%IACS;退火温度升高,Cr纤维依次发生球化,球化加剧、纤维断裂。最终变形量时,材料达到较好的综合性能匹配,退火前抗拉强度和导电率为694 MPa和78%IACS;500℃退火后抗拉强度和导电率为570 MPa和83%IACS。     

Cu-1.0Cr自生复合材料的水平连铸过程及组织

利用自行研制的高梯度定向凝固水平连铸设备对Cu-1.0Cr自生复合材料的制备过程进行了研究.结果表明,炉口温度、冷却强度、连铸速度等参数相互匹配对合金固液两相区的控制尤为重要,也直接影响连铸线材的表面质量和内在定向组织;在稳定凝固速率为245μm/s时,内部组织形貌为共晶相(α β),与初生α相平行、沿轴向均匀呈连续纤维层状排布,而在低速凝固过程中,初生α相呈现为胞状组织特征,其长大方向受热流方向的约束.     

GASAR多孔Cu-1.3Cr合金制备及结构特征

采用金属/H2共晶定向凝固技术在纯H2气氛下制备了不同气压条件下的多孔Cu-1.3Cr合金,研究了气体压力对多孔Cu-1.3Cr合金气孔结构和分布的影响。结果表明,在纯H2条件下,平均孔隙率随气压升高逐渐增大,当气压超过0.5 MPa时,由于气体逸出造成孔隙率有所下降;气孔平均孔径随气压升高而减小;气压越高,气孔越多,气孔分布越均匀。同时,气孔的尺寸分布范围变窄,气孔间距变小。     

大变形Cu-10Ag原位纳米纤维复合材料

以不同的凝固速率制备了Cu-10Ag亚共晶合金。铸态结构由初生Ag沉淀,(Cu+Ag)共晶和Cu相组成。采用大变形制备了Cu-10Ag合金原位纤维复合材料。其中由初生Ag沉淀相所形成的Ag纤维具有较大直径(d)并可用幂指数关系d=C·exp(-0.228η)拟合,式中η是真实应变,C是与合金原始晶体尺寸有关的系数,而由(Cu+Ag)共晶中的Ag层所形成的Ag纤维具有更细直径(几纳米)。低温中间热处理可进一步细化Ag纤维尺寸和改进性能。经热机械处理的Cu-10Ag合金原位纳米纤维复合材料具有高强度(σb＞1.5 GPa)和高电导率(＞60％IACS)。大变形Cu-10Ag合金原位纳米纤维复合材料显示了两阶段强化效应。讨论了影响Ag纤维尺寸的因素和复合材料的强化与形变机制。     

不同球磨法对SPS制备Al2O3-TiC复合材料的影响

以Al2O3,Ti,和C(石墨)为原料,分别采用高能球磨原位反应和行星球磨湿混处理原料粉末,再都结合放电等离子体烧结技术(SPS)制备了的Al2O3-TiC复合材料,并用XRD,OM和SEM分析了复合材料的相组成和显微结构.结果表明高能球磨原位合成的粉末烧结活性高,烧结体晶粒均一细小(＜300 nm),致密度高(98.9%),两相分布均匀;而经过行星球磨湿混处理的粉体,由于存在混合均匀性问题,反应进行的不完全,导致难以致密.高能球磨能促进晶粒细化,弥散分布均一化,反应进行完全和烧结致密化.     

电弧法制备的Cr纳米粉与Ni共沉积行为的电化学研究

采用电弧法分别在高低两种H2分压下制备了Cr纳米粉(标记为CrⅠ:和CrⅡ).在电解液中浸泡过的两种Cr纳米粉的XPS分析结果表明,CrⅡ:纳米粉表面在电解液中形成的Cr2O3膜比CrⅠ薄.电化学分析表明,Cru纳米粉表面更易吸附Cl-,导致其更容易与Ni共电沉积,这是因为表面氧化膜较薄的CrⅡ粉,氧化膜可被表面吸附的...