Abrasive Performance of Chromium Carbide Reinforced Ni3Al Matrix Composite Cladding

The Microstructure and room temperature abrasive wear resistance of chromium carbide reinforced NiM3Al matrix composite cladding at different depth on nickel base alloy were investigated. The results showed that there is a great difference in microstructure and wear resistance of the Ni3 Al matrix composite at different depth. Three kinds of tests, designed for different load and abrasive size, were used to understand the wear behaviour of this material. Under all three wear conditions, the abrasion resistance of the composite cladding at the depth of 6 mm, namely NC-M2, was much higher than that of the composite cladding at the depth of 2 mm, namely NC-M1. In addition, the wear-resistant advantage of NC-M2 was more obvious when the size of the abrasive was small. The relative wear resistance of NC-M2 increased from 1.63 times to 2.05 times when the size of the abrasive decreased from 180 μm to 50μm. The mierostructure of the composite cladding showed that the size of chromium carbide particles, which was mainly influenced by cooling rate of melting pool, was a function of distance from the interface between the coating and substrate varied gradually. The chromium carbide particles near the interface were finer than that far from inter-face, which was the main reason for the different wear resistance of the composite cladding at different depth.     

烧结温度对Al_3Ni金属间化合物增强铝基复合材料力学性能的影响

通过粉末冶金原位合成法制备Al3Ni金属间化合物增强铝基复合材料。采用X射线衍射,扫描电镜,硬度测试和压缩强度测试,研究烧结温度对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:在铝基体中成功获得了均匀分布的金属间化合物Al3Ni增强相;随烧结温度从570℃上升到590℃,复合材料的密度从2.435 g/cm-3上升到2.990 g/cm-3,维氏硬度从~24升高到~37;经590℃烧结制备的复合材料表现出了高的压缩强度(255 MPa)和伸长率(~40%)。     

碳化铬/Ni_3Al复合材料的室温微动磨损性能

对比研究了碳化铬/Ni3Al复合材料和传统高温耐磨材料Stellite 6合金和T800合金的室温耐微动磨损性能。结果表明,碳化铬/Ni3Al复合材料具有优异的耐微动磨损性能,与GCr15对磨时,其室温相对耐磨性分别是Stellite 6和T800合金的5.5倍和2.6倍。通过分析微动磨损机制认为,碳化铬/Ni3Al复...     

机械合金化金属间化合物Ni3Al研究现状

本文综述了用机械合金化法制备金属间化合物Ni3AI的研究现状和发展情况。介绍了Ni3AI的机械合金化过程和影响因素，以及Ni3AI机械合金化后粉体的成形烧结工艺及性能。展望了金属间化合物Ni3Al机械合金化的发展前景。     

金属间化合物Ni3Al的孔隙度与造孔剂含量的关系

以NaCl为造孔剂,在粉末压制压力为600 MPa、烧结温度600℃保温3 h、801℃保温1 h、1 000℃保温1 h的工艺条件下,用元素粉末法制备多孔Ni3Al金属间化合物。研究造孔剂添加量与多孔Ni3Al金属间化合物的孔隙度之间的关系,推导出孔隙度与造孔剂添加量之间的数学关系,在该特定的工艺条件下,Ni3Al的孔隙度θ与NaCl的添加量w之间的关系为1/（1-θ）=1.260 8＋3.9235 8[w/（1-w）]。     

颗粒增强高铬铸铁基复合材料界面及摩擦学特性

以机械破碎的废弃钨钴钛类硬质合金为增强颗粒,采用负压铸渗工艺制备颗粒增强高铬铸铁基复合材料,通过金相显微镜和X射线衍射仪分析材料的显微结构和物相组成,利用销-盘式两体磨料磨损试验机研究该复合材料的耐磨性能,并将其与工程中常用的热处理态Cr20高铬铸铁材料进行对比.结果表明:由于在铸渗过程中增强颗粒的部分熔解以及W、C、Ti、Co、Fe、Cr等元素的互扩散,在界面处形成了含Fe、W、Co等元素的多种化合物,确保界面的冶金结合;该复合材料的耐磨性比热处理态Cr20高铬铸铁材料有显著提高,且当加载载荷从0.4 kg增大到2 kg时,复合材料的耐磨性表现得更为突出,相对耐磨性是热处理态高铬铸铁的3.5倍以上.     

Development of New Wear-Resistant Surface Coating at Elevated Temperature

Metal matrix composites containing a high vol-ume fraction of carbide particles are frequently usedas wear-resistant materials[1 -4]. For elevated tem-perature service in air ,the oxidation resistance andthe hot hardness of hard particle are the most i mpor-tant factors .In metal carbides ,tungsten carbide andchromiumcarbide can act as hard particles in metalmatrix in order to increase their hot hardness andthe ability of wetting metal matrix. Compared withtungsten carbide ,chromiumcarbide is …     

Development of New WearResistant Surface Coating at Elevated Temperature

Because of good oxidation resistance at high temperature and excellent mechanical properties of Ni3Al and high hot hardness, and good oxidation resistance of chromium carbide, chromium carbide particle reinforced Ni3Al matrix composite would possess excellent wear resistance at elevated temperature. Cr3C2NiAlNi welding wire was produced by pressureless sintering process in vacuum. When the welding wire was welded on the surface of carbon steel, under the action of the physical heat of arc, NiAl reacted with nickel to form Ni3Al and carbide particle reinforced Ni3Al matrix composite was formed on the welding layers. Cr3C2 was dissolved during welding and dispersed Cr7C3 was formed, which strengthened the Ni3Al matrix significantly. The Cr7C3Ni3Al interface was broadened, and a zone of interdiffusion and a new phase M23C6 were formed, indicating that a good bond has been formed. The hardness of Cr7C3/Ni3Al composite at room and elevated temperatures is much higher than that of stellite alloys. In addition, Cr7C3/Ni3Al composite possesses better high temperature oxidation resistance than stellite 12 alloy. So Cr7C3/ Ni3Al composite can become an attractive potential candidate for elevated temperature wearresistant surface material.     

碳纳米管增强Cu基和Al基复合材料界面改性

在碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)增强Cu基和Al基复合材料的制备中,界面改性是提高复合材料性能的重要方法。金属基体和碳纳米管间的有效界面结合直接影响了复合材料中界面的载荷传递、导电以及导热性能,从而影响复合材料性能。本文综述了近几年碳纳米管增强Cu基和Al基复合材料界面改性的工艺方法,讨论了界面改性工艺对碳纳米管增强Cu基和Al基复合材料界面结构和性能的影响。     

MEAM在Ni3Al合金研究中的应用

介绍了一种新的 EAM势。它表述简单 ,可用于大原子团的分子动力学研究。参数用结合能、弹性常数、空位形成能等实验值确定。并给出了 L 12 结构 Ni3Al的势。     

激光熔覆WC/Ni60B复合涂层在水润滑滑动摩擦环境下的磨损特性

采用激光熔覆技术制备了Ni60B镍基合金涂层以及微米WC、纳米WC和微-纳米WC颗粒增强的Ni60B基复合涂层（分别称为WCm、WCn和WCmn复合涂层）.对制备涂层在Amsler200磨损试验机上进行了不同载荷和滑动距离的水润滑滑动磨损试验.结果表明：WC颗粒的加入显著提高了Ni60B涂层的耐磨性.WCm复合涂层和纳米WCn复合涂层的耐磨性差别不大,但磨损形貌不同.涂层在水润滑环境下的磨损量均远远低于干滑动摩擦,其原因是水膜的支撑或隔离作用降低了涂层与磨轮之间的接触应力,水的冷却作用减少了摩擦热引起的温度升高,降低了涂层摩擦表面的温升和热软化.水润滑摩损条件下,WCm和WCn复合涂层中过饱和W元素发生扩散和聚集.     

热等静压Cr3 C2/Ni3 Al复合材料的微观组织及相组成

采用热等静压技术(HIP)在1160℃、100 MPa 条件下制备出 Cr3 C2/Ni3 Al 复合材料,研究了 Cr3 C2/Ni3 Al复合材料的微观组织和相组成。结果表明,Cr3 C2初始颗粒首先溶解成 Cr 和 C 原子,并往基体中扩散;冷却过程中,溶解的Cr和C原子转化为稳定的Cr7 C3结构;由于 Ni3 Al合金中的 Fe易与 C形成稳定碳化物,促使Fe原子从基体中往Cr7 C3结构中发生上坡扩散,并取代Cr7 C3结构中的部分Cr原子形成 M7 C3(M为 Cr、Fe,余同)结构的扩散相。当Cr3 C2初始颗粒较大时,在高温过程中,Cr3 C2颗粒未能全部溶解,而未溶解的 Cr3 C2颗粒芯部在冷却过程中仍保持为Cr3 C2结构。该条件下制备的Cr3 C2/Ni3 Al复合材料主要由Cr3 C2硬芯相、M7 C3扩散相和γ′-Ni3 Al基材相组成,其中Cr3 C2硬芯相和γ′-Ni3 Al基材相通过M7 C3扩散相形成良好的扩散连接;该结构的复合材料磨损后表面Cr3 C2颗粒末发生剥落且沟槽在铬碳化物处发生中断,表现出良好的耐磨性。     

两相同步原位自生型 Ni3Al-Cr7C3 金属陶瓷涂层的 第二相强化机理研究

本文对两相同步原位自生型 Ni3Al-Cr7C3 金属陶瓷涂层中陶瓷相的第二相强化作用开展研究, 将复合材料 经典 Hall-Petch 关系适用范围扩展至金属陶瓷涂层材料, 建立了金属陶瓷样品的硬度随强化相尺寸变化的模型, 并采用粘结相平均自由程和相界面共格的结构取向关系对 Hall-Petch 关系公式进行校准。 研究发现, Ni3Al-Cr7C3 涂层内部的织网结构受粘结相 (Ni3Al) 平均自由程和相界面共格取向关系的共同影响, 符合弥散强化与相界面共 格效应协同作用的强化机理, 接近于第二相沉淀强化的作用。     

Ti3Al对TiCu15Ni15钎料组织的影响

分别以0％，25％，50％，75％，100％比例的Ti3A1替换TiCu15Ni15中Ti，对所得的钎料进行组织形貌及成分分析。研究结果表明：钎料合金由先结晶低Cu，Ni含量相和后结晶的高Cu，Ni含量相组成，随TiaAl增加。低Cu，Ni含量相减少，高Cu，Ni含量相增加，同时由于Nb含量增加，背散射图像发生变化，先结晶相由灰色逐渐变为亮白色，后结晶相成分偏析增加，先结晶高Nb相为灰色，后结晶低Nb相为黑色，至5^#合金形态发生显著变化，灰色相由块团状变为短条或片状，其中央为白色边缘为灰色，这将引起性能变化。     

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响

利用机械合金化法(MA)、磁力搅拌法(MS)、放电等离子烧结工艺(SPS)制备材料样品,研究了Al2O3含量对碳纳米管(CNTs)增强Cu基复合材料性能的影响。结果表明,加入Al2O3与碳纳米管增强相后的Cu基复合材料与纯Cu相比,磨损率降低了70.9%~85.7%,维氏硬度提高了11.6%~24.5%。当添加1.0%CNTs和1.6%Al2O3(质量分数)时所制备的复合材料的综合性能最优:相对密度为97.5%,维氏硬度为75.2 HV,热导率为272.45 W/(m·K),电导率为4.39×107Ω-1·m-1。     

0Cr17Ni7Al钢的摩擦磨损行为研究

采用销盘式高温磨损试验机对0Cr17Ni7Al钢进行干滑动摩擦磨损试验,研究了该材料不同热处理状态、不同工况下的摩擦磨损行为,采用EDS、XRD、SEM分析磨损表面成分、形貌和磨面剖面结构,探讨0Cr17Ni7Al钢的磨损机理。结果表明:磨损率随着载荷的增加而增加,随环境温度的升高而升高。其中在环境温度25℃和200℃低载时,磨损形式主要以磨粒磨损为主,随着载荷增加变成由粘着磨损和磨粒磨损混合作用机制。200℃高载时候磨损形式主要以粘着磨损为主,400℃时开始出现疲劳磨损。环境温度25℃和200℃低载时固溶处理试样的耐磨性最好,而在400℃时最差。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定含碳化铬锌物料中铅铜铁镉铬砷

含碳化铬锌物料中含有铬的碳化物,此类碳化物熔点高、化学稳定性好,普通的酸不能完全溶解,需要在强混合酸和高温条件下才能分解。实验选择硝酸-盐酸-氢氟酸并采用微波消解法溶解样品,既能将试样中难溶的碳化铬完全溶解,又有效避免了高温溶样对易挥发元素砷的损失,并使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铅、铜、铁、镉、铬、砷等元素含量。各元素测定范围为:0.10%≤w(Pb,Cu)≤5.00%;0.10%≤w(Fe)≤10.00%;0.010%≤w(Cd,Cr) ≤3.00%;0.08%≤w(As)≤3.00%。各元素在线性范围内校准曲线的线性相关系数均大于0.999,检出限为0.001~0.018μg/mL。实验方法用于测定5个典型含碳化铬锌物料原料样品铅、铜、铁、镉、铬、砷,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.75%~2.0%;按照实验方法测定3个含碳化铬锌物料样品中铅、铜、铁、镉、铬、砷,并采用其他方法(其中铅、铜、铁、镉按照GB 6730.30—2016《铁矿石化学分析方法 二苯基碳酰二肼光度法测定铬量》方法进行碱熔后,采用火焰原子吸收光谱法进行测定;铬按照GB 6730.30—2016《铁矿石化学分析方法 二苯基碳酰二肼光度法测定铬量》测定;砷按照GB/T 8151.7—2012《锌精矿化学分析方法 第7部分:砷量的测定 氢化物发生-原子荧光光谱法》测定)进行比对,结果相吻合。     

热处理对钢结硬质合金TLMW50覆层抗磨性的影响

为了提高烧结态钢结硬质合金TLMW 50覆层材料的抗磨性能,进行1050℃和1100℃淬火、150℃～250℃回火热处理。利用SEM和TEM对热处理后的试样覆层组织演变进行分析。通过磨粒磨损试验测试覆层试样的抗磨损性。结果表明:热处理后钢结硬质合金TLMW 50覆层中粘结相组织发生明显转变,由片状珠光体组织转变为针状马氏体。1050℃淬火150℃回火工艺处理后的SBCTC试样的磨损量最少,较其他5种工艺对提高SBCTC抗磨性更优越。     

硫酸铝铵原位分解制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料

向铸铝ADC12熔体中添加脱水后的硫酸铝铵,反应分解的Al2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料,该方法既可节约成本,同时由NH4Al（SO4）2分解的SO3对熔体具有精炼作用．SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形、不团聚的增强体颗粒．与基材相比,该复合材料的耐磨性明显提高;拉伸试验显示,复合材料的抗拉强度和延伸率有所降低．