渗硼层脆性判据K的物理本质

从实验和理论上对显微硬度压痕结合声发射测量渗硼层脆性的合理性及及其脆性判据Ｋ的物理意义进行了讨论，Ｋ值可以反映渗硼层显微压痕裂纹长度随负荷增加的变化率，因而可以表征渗硼层的脆性。根据断裂力学可以导出Ｋ与ＧＩＣ之间存在如下关系：Ｋ＝β（ＧＩ－ＧＩＣ）。Ｋ值间接反映了渗硼层的断裂韧性，可以作为定量评价渗硼层本质脆性的力学参量。     

沿渗硼层不同深度的脆性行为研究

研究了沿渗硼层不同深度扩展的脆性裂纹,发现渗硼层的脆性裂纹扩展具有一定的方向性,且在渗硼外层及过渡区部位易形成并扩展裂纹,脆性较大。用显微硬度压痕结合声发射测量渗硼层各部位En－P直线的斜率K值时发现,沿渗硼层不同深度的K值分布呈“浴盆”状。     

廉价渗硼剂及渗后工艺对渗硼层脆性的影响

本文探索了用两种廉价的固体渗硼剂,对45、40Cr钢作渗硼处理:渗后采用正火,淬火+低回,共晶化处理三种工艺。结果表明:硼酸、硼砂、石墨粉为主要成份的渗硼剂,具有良好渗速、易获得Fe_2B组织,有一定重复使用性能。渗硼后共晶化处理使“脆断脆性”和“剥落脆性”均有改善。     

45钢渗硼工艺对渗层组织与性能的影响

研究了渗硼温度、保温时间和渗硼剂配方对45钢渗硼层组织和性能的影响.结果表明:在给定实验条件下,渗硼层组织致密,硼化物呈针齿状楔入基体,与基体结合牢固;渗硼层厚度随渗硼温度的升高、保温时间的延长而增加.相比而言,温度对渗硼层厚度的影响大于时间的影响;渗硼层中FeB相使表面硬度显著提高:渗硼层抗盐酸、硫酸、氢氧化钠腐蚀性优良.     

氮硼复合渗渗层的形成过程分析

对比研究了单渗硼和氮硼复合渗对渗层的组织结构及硬度的影响，测定了两种层生长的动力学曲线，预先渗氮后，由于氮原子优先占据了表层晶界，缺陷等形核的有利位置，使随后渗硼时硼化物的形核机率减少，氮原子的存在还阻碍了硼原子扩散，故在相同保温时间内，复合渗比单一渗渗层较薄，但两种渗层形成的动力学曲线形状相似，都存在两个阶段。第一阶段渗层厚度（ｘ）与保温时间（ｔ）的关系符合抛物线规律：ｘ＝ｋ√ｔ。第二阶段此...     

镍基合金—碳化钨复合涂层脆性的测估

采用显微硬度法结合声发射技术,对在45钢表面上用真空熔烧法制得的镍基合金－碳化钨复合涂层的脆性进行测估。结果表明：这种涂层的声发射能量累积计数值En与所加压入负荷P之间存在线性关系;可用En-P直线斜率K来评价涂层的脆性;不同碳化钨含量的涂层的En-P直线的斜率K不同,K值愈大,涂层的脆性愈大。     

45钢渗硼层的相结构研究

用硼砂石墨型粒状渗硼剂对45钢进行了高温长时间深层渗硼。用光学显微镜、透射电镜及电子探针研究了渗硼层的组织结构与成分分布。结果表明,渗硼层表层为FeB向里为Fe_2B,Fe_2B针间和前沿存在有比Fe_2B针色深的夹缝组织,其显微硬度值为300～500HV_(0.1)。夹缝组织由于Fe_3Si、Fe_5Si_3、FeSi、FeSi_2及FeCSi相组成。渗硼层中碳与硅的分布是不均匀的其富集区大多在Fe_2B齿间和前沿。     

Interface fracture toughness and fracture mechanisms of thermal barrier coatings investigated by indentation test and acoustic emission technique

Interface fracture toughness and fracture mechanisms of plasma-/sprayed thermal barrier coatings (TBCs) were investigated by interfacial indentation test (IIT) in combination with acoustic emission (AE) measurement. Critical load and AE energy were employed to calculate interface fracture toughness. The critical point at which crack appears at the interface was determined by the IIT. AE signals produced during total indentation test not only are used to investigate the interface cracking behavior by Fast Fourier Transform (FFT) and wavelet transforms but also supply the mechanical information. The result shows that the AE signals associated with coating plastic deformation during indentation are of a more continuous type with a lower characteristic frequency content (30-60 kHz), whereas the instantaneous relaxation associated with interface crack initiation produces burst type AE signals with a characteristic frequency in the range 70-200 kHz. The AE signals energy is concentrated on different scales for the coating plastic deformation, interface crack initiation and interface crack propagation. Interface fracture toughness calculated by AE energy was 1.19 MPam_1/2 close to 1.58 MPam_1/2 calculated by critical load. It indicates that the acoustic emission energy is suitable to reflect the interface fracture toughness.     

深冷处理对TiN涂层硬质合金力学性能的影响

采用电弧离子镀技术在YW2硬质合金基体上沉积了厚度为2μm的TiN涂层,对所获得的TiN/YW2体系进行了-196℃下30 h的深冷处理。采用X射线衍射仪(XRD)和显微硬度仪分别对深冷前后TiN涂层的相结构和硬度进行了检测,利用洛氏硬度仪采用压痕法研究了深冷处理前后YW2基体和TiN/YW2体系压痕形貌的变化,借助金相显微镜和扫描电镜(SEM)研究了基体显微组织及其对体系断裂韧性、界面结合状况的影响。结果表明:深冷处理后涂层中应力诱导晶粒扭转导致的TiN(111)面择优取向,使体系的硬度得到了提高。基体上压痕径向放射性裂纹密度明显降低,TiN涂层沿压痕周向的块状剥离得到缓解。深冷处理后弥散分布的颗粒状γ相显著减少或消失、孔隙率降低,组织变得更加致密,加之深冷处理过程中裂纹源的弥合,提高了YW2基体和TiN/YW2体系的断裂韧性和界面结合强度。     

不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析

不同工艺生产的烧结钕铁硼磁体的脆性（冲击韧性）差异很大。其中,传统工艺磁体的冲击韧性最好,合金锭加氢化工艺磁体稍差,而速凝（SC）加氢化磁体的冲击韧性值仅约为前两者的1／2。扫描电镜断口观测显示不同磁体微观断裂机制不同。传统工艺磁体的裂纹源于主相晶粒内部的解理断裂;合金锭加氢化磁体的裂纹可能起源于主相边界上附着的富钕相颗粒;而SC加氢化磁体的裂纹源于主相的穿晶断裂。XRD分析表明两种氢化磁体脆性差异是因为各自在氢化破碎过程中参与氢化的相不同。合金锭加氢化磁体只有富钕相参与氢化;而SC加氢化磁体主相晶粒参与了氢化。     

电镀镍及扩散预处理提高渗硼层韧性

渗硼层高温硬度高,抗氧化性能好,但脆性大,提高渗硼层韧性是扩展实际工程应用的关键。文中在45CrNiMoV钢基体上采用电镀镍+高温扩散预处理,在表层形成γ-(Fe,Ni)层后,再用固体渗硼法制备出含镍渗硼层,并与直接渗硼层进行对比。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和显微压痕法对镀镍渗硼层的截面形貌,组织结构及硬度分布和断裂韧性进行了研究。结果表明:电镀镍+扩散预处理能显著提高渗硼层的断裂韧性,淬火+低温回火热处理几乎不影响镀镍渗硼层断裂韧性,而对直接渗硼层则有显著降低。镀镍渗硼层中的γ-(Fe,Ni)相能有效缓解冲击载荷,提高渗层断裂韧性。     

硅化镍对镍硅合金表面气体渗硼层硬度、弹性模量和断裂韧性的影响

在N2?H2?BCl3气氛下对镍硅合金进行两级气体渗硼(910℃、2 h)制备双区硼化层.显微组织由两种具有不同相成分的区域组成.外层区域仅含有硼化镍的混合物(Ni2B,Ni3B),内层区域除了硼化镍还含有硅化镍(Ni2Si,Ni3Si).研究硅化镍的存在对镍基合金表面硼化层力学性能的影响.使用带有Berkovich金...     

430铁素体不锈钢铸件脆性分析

对430铸造铁素体不锈钢的脆性进行了分析,采用金相显微组织分析、力学性能测试、冲击断口宏观和SEM等技术手段探讨了430不锈钢发生脆化的原因.结果表明:430铸造铁素体不锈钢的脆性主要是由铸造过程中马氏体的生成引起的,通过700℃热处理水冷可以显著提高430铸造铁索体不锈钢的韧性,并同时改善其抗拉强度和塑性.     

38CrMoAlA小模数齿轮离子渗氮层分布特性及脆性控制

对模数为1．5的38CrMoAlA齿轮离子渗氮后的渗氮层沿齿廓分布特性和网状氮化物易在齿尖部位形成的原因进行了分析，并采取工艺措施对齿尖部网状氮化物进行了有效地控制。     

纯镍铸锭锻造开裂及轧制脆断工艺研究

介绍了纯镍在盘圆生产过程中产生的锻造开裂和轧制脆断现象,研究了熔炼工艺、加工过程和热工制度对其的影响.通过研究认为,熔炼工艺和质量是影响的关键,提出取消重熔和减少加热次数可有效消除纯镍加工性能差的结论.