钒钛磁铁矿碳热合成铁基复合材料的热力学分析

运用HSC软件对钒钛磁铁矿粉和还原剂构成的多元、多相复杂反应体系进行碳热还原反应的热力学计算及平衡相分析。热力学计算结果表明,铁氧化物碳热还原高温下的最终稳定相为Fe,在温度大于1 600 K下钛氧化物碳热还原生成TiC的反应吉布斯自由能最低,而在600～1 600 K,V2O5的碳热还原过程中生成VO2的反应吉布斯自由能最低,在高于1 348 K的温度下体系中才能得到VC,提高温度会促进VC的生成。平衡相组分计算结果表明,真空度为2 Pa时Fe、TiC、VC分别在400～1 300℃、900～1 300℃和800～1 300℃可以稳定存在。     

扫描速度对共析钢等离子表面淬火硬化的影响

以层流等离子弧作为热源对共析钢进行表面淬火,通过等离子表面淬火热传导的理论分析,对等离子弧扫描速度对硬化层最大硬化深度的影响进行研究。并利用电子扫描显微镜、显微硬度计等试验手段,研究了淬火硬化层的显微组织和力学性能。结果表明:层流等离子弧扫描速度越快,淬火硬化层最大硬化深度越小。得出等离子弧扫描速度与淬火硬化层最大硬化深度之间的关系,并且与实验结果相吻合。淬火硬化层组织为板条状马氏体和针状马氏体,淬火硬化层与基体的界面组织为珠光体和隐针马氏体,基体组织为珠光体。淬火硬化层硬度由共析钢基体的350 HV提高到900～1000 HV。     

预设升温速度对电场作用下Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的影响

采用Gleeble-3500D热模拟机,研究了电场作用下预设升温速度对Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的影响.结合X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及金相显微镜分析了合成产物的相组成及显微组织,同时基于能量守恒定律对体系中TiC的转化率进行理论计算.结果表明:随着预设升温速度的提高(50～100℃/s),体系的点火温度相应下降(752～629.78℃);试样的致密度则相应地提高;合成产物TiC颗粒逐渐变细.同时转化率计算结果显示:Fe-Cu-Ti-C体系中TiC的转化率随着预设升温速度的提高而有所增加.     

TiC颗粒增强Fe-Cu基复合材料制备方法

采用Gleeble-3500D热模拟机在电场下原位合成Fe-Cu-TiC复合材料,同时在真空炉中分别采用原位合成法及外加TiC颗粒法制备Fe-Cu-TiC复合材料,并对3种方法制取的Fe-Cu-TiC复合材料的显微组织结构及性能进行了对比研究。结果表明:相比真空炉原位合成法,电场作用下Fe-Cu-Ti-C体系能够在较低的温度(754℃)下实现合成反应且反应更加完全;电场下合成试样的相对致密度及显微硬度均高于真空炉下原位合成的试样。在真空炉内原位合成试样时,由于Ti与C反应不完全,生成的TiC颗粒增强相较少,导致其显微硬度低于外加颗粒法制取的试样;当最高加热温度为1000℃时,在真空炉中采用原位合成法及外加颗粒法制得试样的相对致密度没有明显差异。     

钎料对YG8合金与低碳钢焊接性能的影响

采用两种铜基钎料HL841(CuZnMnSnNiCo合金)和HL105(CuZnMn合金)对YG8硬质合金和低碳钢进行真空钎焊,并对比研究了焊缝的微观组织、元素扩散情况及接头抗拉强度。研究表明:两种钎料与硬质合金结合处形成互溶区,HL105形成的互溶区宽度大概为1μm,而HL841形成的互溶区宽度约为3μm;HL841钎料中的Co、Ni等元素有利于形成Fe-Co-Ni单相固溶体,同时钎焊过程中钎料中的Co还能缓解硬质合金中粘结相Co的扩散流失。这些原因使得采用HL841焊接的试样的接头力学性能优于HL105。