烧结温度对钴基耐磨合金微观组织和性能的影响

在真空环境下采用粉末冶金法制备碳化物增强钴基耐磨合金,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子探针显微分析仪(electron probe microanalyzer,EPMA)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备观察和分析烧结温度对合金微观组织的影响,研究了增强相的物相及其形成机制。研究结果表明:粉末冶金法制备的钴基耐磨合金基体由面心立方(face center cubic,FCC)结构的γ-Co和密排六方(hexagonal closed-packed,HCP)结构的ε-Co相组成,增强相为M6C和M_(23)C_6型碳化物。当固相烧结温度为1250℃时,块状M6C型碳化物和颗粒状M_(23)C_6型碳化物弥散分布于基体中;当烧结温度升高至1340℃,M6C型碳化物呈尖锐的棱角状,平均尺寸大于30μm,颗粒状M_(23)C_6消失;烧结温度继续升高至1360℃,M6C型碳化物呈骨架状,ε-Co相消失。对合金的力学性能测试结果表明,当烧结温度为1270℃时,钴基合金的综合性能最佳,硬度大于HRC 60,抗压强度为1921 MPa,抗拉强度为203 MPa,摩擦系数为0.561。     

低合金超高强度钢亚结构超细化对韧性的影响

充分利用控制相变温度、冷却与回火参数,得到冲击吸收功(AKV)成倍提高的系列Si,Mn等元素合金化的低合金超高强度结构钢(LUHSSS).TEM,SEM和AFM分析表明:LUHSSS由纳米尺度的铁索体(F)板条与分布在其间的,高度稳定的膜状残余奥氏体(AR)组成,无块状不稳定AR和渗碳体析出;由若干切变单元组成的F板条不连续分布,厚度范围75-100 nm.回火过程中,板条内位错运动形成纳米尺寸(<17 nm)的均匀胞状亚结构.显微组织的多尺度、多层次与双相性保证超高强度(σb>1400 MPa)前提下,AKV大幅度提高至200 J附近.分析了胞状亚结构对LUHSSS韧性的影响机制.     

B/N/Si掺杂的(9,0)型碳纳米管电子结构第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的DMol3软件包,研究了(9,0)型碳纳米管(CNT)顶端掺杂B/N/Si等元素对其几何结构及电子结构的影响.结果表明,掺杂原子对非掺杂区几何结构影响微弱;加电场后,各种掺杂CNT顶端局域态密度(LDOS)峰位向价带移动;B/N/Si掺杂不仅引起CNT费米能级(Ef)处LDOS增大,而且最低空轨道与最高占有轨道的差值(LUMO-HOMO)降低.由此可预期CNT顶端掺B/N/Si均有利于场致电子发射,且改善幅度依次增强.     

AerMet100钢有效晶粒细化与逆转变奥氏体稳定性的提高

对二次硬化超高强度AerMet 100钢,通过引入预时效并优化双时效(即预时效+正常时效)工艺,膜状逆转变奥氏体(AR)中合金元素Ni、Co含量的起伏有利于提高其稳定性并降低Ms温度。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)与扫描电子显微镜(SEM)分析表明:膜状AR在原奥氏体晶粒及马氏体铁素体(MF)板条边界形成,其间同时存在的K-S和N-W位向关系使有效晶粒由原奥氏体晶粒减小为MF板条(其厚度约80 nm);试样断面大而深的韧窝及高的撕裂棱反映出裂纹尖端钝化和分岔会吸收大量能量,在抗拉强度(σb)2000 MPa条件下断裂韧度(KIC=127 MPa.m1/2)提高20%。