TiC-TiB2陶瓷与1Cr18Ni9Ti不锈钢超重力场燃烧合成焊接研究

采用超重力场燃烧合成技术,通过在燃烧体系底部放入一定厚度的1Cr18Ni9Ti不锈钢板,在制备高性能TiC-TiB2凝固陶瓷的同时,实现了陶瓷—不锈钢的部分熔化扩散焊,进而制备出了陶瓷—金属层状复合材料.经FESEM观察,陶瓷—不锈钢之间存在原子互扩散现象,在扩散过渡层区形成了富钛碳化物呈相间分布且细小的TiB2镶嵌其上的凝固组织.同时,在陶瓷侧存在Al2O3夹杂.     

TiC-TiB2凝固态细晶复合陶瓷结构、性能与增韧

采用超重力下燃烧合成工艺,以快速凝固方式制备出TiB2系列含量的TiC-TiB2细晶复合陶瓷.XRD、FESEM与EDS分析表明随TiB2含量的增加,TiC-TiB2复合陶瓷基体逐渐从TiC微米球品组织逐渐转化为TiB2小尺寸片晶组织,且对于TiC-50％(摩尔分数)TiB2复合陶瓷,可获得TiB2小尺寸片晶均匀镶嵌于TiC基体上的共晶组织.力学性能测试结果表明,TiC-50％ TiB2因在凝固过程中发生共品反应,陶瓷相对密度和硬度均达到最高值(分别为98.6％与18.4GPa),并且因TiB2小尺寸片晶在裂纹扩展时所诱发的裂纹偏转、桥接及片晶拔出增韧机制的协同作用所致,TiC-66.7 ％TiB2具有最高的断裂韧性,13.4MPa·m1/2.     

纳米/微米结构Al2O3-ZrO2复相陶瓷韧化力学

通过对纳米/微米结构A12O3-ZrO2共晶复相陶瓷的Vickers压痕测试、SEM观察与XRD分析,发现该陶瓷裂纹属于中位裂纹系统,诱发该复相陶瓷中位裂纹扩展的压痕压制载荷临界值为30 kg,复相陶瓷的裂纹扩展主要受纳米/微米相晶内型结构所控制,纳米/微米相增韧机制决定着该陶瓷的韧化力学.     

TiC-TiB_2-Fe陶瓷与42CrMo熔化连接及层间梯度复合材料制备

采用超重力场辅助自蔓延高温合成(SHS)技术,实现了TiC-TiB_2-Fe细晶凝固陶瓷与42CrMo合金钢的熔化连接,并制备出具有连续梯度特征的陶瓷/合金钢层间复合材料。陶瓷/合金钢层间接头组织表明:正是超重力场辅助SHS的爆燃特性,使得合金钢表面发生熔化,进而发生熔融态陶瓷、合金钢液相层间的原子互扩散现象;在陶瓷/合金钢连接区形成Ti C和Fe基合金呈相间分布且细小TiB_2片晶镶嵌其上的凝固组织,并使陶瓷/合金钢界面呈现连续梯度特征,使陶瓷/合金钢的界面剪切强度达到355±50 MPa;层间连续梯度复合材料硬度从陶瓷至合金钢则呈抛物线下降趋势。     

W含量对自蔓延离心熔铸TiB2-TiC-(Ti,W)C陶瓷组织性能的影响

通过在(Ti+B₄C)体系中引入(WO₃+Al)燃烧体系,进而调整两体系的比例,采用自蔓延离心熔铸工艺成功制备出W系列含量的TiB₂-TiC-(Ti, W)C复合陶瓷。XRD、FESEM和XRD结果显示：陶瓷基体主要由TiB₂、TiC和(Ti, W)C固溶体组成,且随着W含量的增加,(Ti, W)C固溶体体积分数增加,而TiB₂和TiC体积分数减少且晶粒逐渐细化,同时,组织分布趋于均匀。力学性能测试表明,随着W含量的增加,TiB₂-TiC-(Ti, W)C复合陶瓷的相对密度和维氏硬度呈上升趋势,而陶瓷的弯曲强度和断裂韧性先增大后减小,在W含量65%时达到最大值,这是TiB₂作为唯一的增强相体积分数逐渐减少的结果。     

TiB_2基陶瓷/42CrMo合金层状复合材料梯度纳米结构组织演化

选用42Cr Mo合金钢板为金属基底,以Ti-B_4C为反应体系,采用离心反应熔铸工艺成功制备出Ti B_2基陶瓷/42Cr Mo合金钢梯度纳米结构复合材料。结合XRD、FESEM与HRTEM分析,可以认为由于离心反应熔铸工艺诱发热爆反应,促使液态陶瓷与合金钢发生熔合扩散,在两者之间生成成分浓度梯度的中间液相,并在陶瓷凝固与离心力的双重作用下发生陶瓷晶核Stokes迁移粗化与合金液相流动汇集,最终在复合材料层间生成相界尺度呈空间连续梯度演化的梯度纳米复合结构。     

缝管式锚杆新型机具技术鉴定会在衡阳召开

由核工业部第六研究所、衡阳建湘柴油机厂、水口山矿务局铅锌矿、涟邵矿务局金竹山煤矿共同研制的FML-10型锚固力测试器,CK-42型测孔器,FPD—1、2、3型偏心驱打器和FPL—400、800型联接器,于1983年12月召开了技术鉴定会。到会代表听取了核工部第六研究所,水口山铅锌矿,金竹山煤矿,关于锚杆机具的设计、制造、试验的研究报告和使用情况介绍,详细地审查了每个项目的11个技术文件,并在国营七一二矿井下观看了缝管式锚杆机具进行安装缝管锚杆的操作表演,一致通过了FML—10型锚固力测     

超重力下合成Al2O3/YSZ复合陶瓷的组织与性能

通过在铝热剂中引入ZrO2(4Y)粉末,进行超重力下燃烧合成,制备出Al2O3/YSZ系列成分自生复合陶瓷板材,并对陶瓷结构转变与力学性能进行了研究.共晶成分自生复合陶瓷基体主要是以亚微米ZrO2纤维镶嵌于Al2O3上的共晶团构成,亚共晶成分自生复合陶瓷因发生离异共晶生长,其基体为ZrO2相分布于其边界上的Al2O3晶构成,过共晶成分自生复合陶瓷基体则为ZrO2正方相细小球晶构成.共晶成分的自生复合陶瓷因共晶团基体上高残余压应力与小尺寸共晶团边界,其硬度达至最高值16.7 GPa;而过共晶成分的自生复合陶瓷因ZrO2正方相球晶相变增韧及相变诱发微裂纹增韧,其断裂韧度达至最大值14.6 MPa·m(1)/(2).     

大尺寸Al2O3/ZrO2(4Y)共晶复合陶瓷板制备与结构转化

通过在燃烧合成过程中引入超重力,可以制备出大尺寸、低缺陷的Al2O3/ZrO2(4Y)共晶复合陶瓷板.XRD表明,超重力并不改变陶瓷的物相组成,其基体均由α-Al2O3、t-ZrO2与m-ZrO2组成;SEM分析显示,随着超重力的增大,镶嵌有t-ZrO2纤维的共晶团发生胞状组织向棒状组织的转化,且共晶团体积分数与长径比逐渐增大;力学性能测试表明,复合陶瓷相对密度、硬度与断裂韧度随超重力增大而增大,至225g(重力加速度)时均达到最高值,分别为97.8%、18.7 Gpa与15.6 Mpa·m1/2;并且,陶瓷的高断裂韧度是因棒状共晶团的裂纹偏转与桥接增韧及处于共晶团边界上的t-ZrO2微米球晶的相变增韧与微裂纹增韧机制所致.     

中间钛片对TiB_2基陶瓷/钛合金梯度复合材料组织及性能的影响（英文）

在钛合金与陶瓷粉末之间引入厚度0.5~1.5mm的中间钛片,采用自蔓延离心熔铸工艺快速制备出了TiB_2基陶瓷/钛合金梯度复合材料。经过XRD、FESEM和EDS分析表明,添加钛片对陶瓷相没有明显的影响,但随着中间钛片厚度的增加,不仅细化陶瓷基体并改善其组织均匀性,而且增加了梯度界面厚度,减小甚至消除了钛合金基底热影响区。同时,热真空条件下液态陶瓷与钛合金之间发生熔化连接和原子互扩散,进而在凝固后期诱发TiB_2与Ti液的包晶反应TiB_2(s)+Ti(l)→2TiB(s),TiB自Ti液中的析晶反应和TiB与Ti液的共晶反应,实现了TiB_2的消减及TiB的生长,不仅改善了界面的残余应力,而且获得了陶瓷/钛合金多尺度多层次复合。界面组织结构的梯度演化与陶瓷/钛合金的热匹配不仅使梯度材料的硬度呈连续变化,而且使界面剪切强度达到了(316±25)MPa。