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  • 简介:采用元素粉末法制备Ti-1.5Fe-2.25Mo合金,在Thermec-MasterZ热模拟机上对该合金进行等温压缩试验。实验温度为650~900℃,变形速率0.01~10s^-1。以经典双曲正弦形式模型为基础,对热模拟真应力-真应变曲线进行计算和分析,建立粉末冶金Ti-1.5Fe-2.25Mo合金高温本构方程。研究表明,β相区等温压缩时,合金流变应力快速达到峰值然后进入稳态流变变形阶段,应力指数n=4.24,应变激活能Q=378.01kJ/mol。而在α+β两相区等温压缩时,合金在较低应变速率(≤0.1s^-1)下,曲线经过应力峰后出现不同程度加工软化现象;在应变速率≥1s^-1条件下,呈现出1种稳态变形,热变形应力指数n=6.77,应变激活能Q=257.73kJ/mol。所得结果为粉末冶金钛合金锻造成形提供了一定理论依据。

  • 标签: 钛合金 粉末冶金 热模拟 本构方程
  • 简介:将苯胺单体滴加到硫酸溶液配制成电解液,采用恒电流法在304不锈钢板表面沉积聚苯胺涂层,通过动电位极化和恒电位极化分析不锈钢板防腐性能,利用自制导电性能测试设备分析涂层与不锈钢板界面接触电阻,探讨聚苯胺涂层用于质子交换膜燃料电池双极板改性可能性。结果表明,在优化工艺条件下制备聚苯胺涂层腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为369mV和0.479μA/cm^2,与裸钢相比,腐蚀电位升高536mV,腐蚀电流密度降低4个数量级。模拟质子交换膜燃料电池实际工作环境进行恒电位极化曲线测试,分析测试后溶液离子含量。结果表明,涂层改性不锈钢板腐蚀电流密度比裸钢低2个数量级,具有很好耐久性;阳极环境比阴极环境具有更强腐蚀性。恒电位极化测试前,压力为1.4MPa时,裸钢和涂层试样界面接触电阻分别为97和145mΩ·cm^2,腐蚀后涂层试样界面接触电阻比裸钢低更多。用聚苯胺改性不锈钢防腐和导电性能在一定程度上都能达到目标值,在质子交换膜燃料电池双极板具有很大应用潜力。

  • 标签: 双极板 质子交换膜燃料电池 聚苯胺涂层 防腐蚀 界面接触电阻
  • 简介:以SiO2、碳黑和少量添加剂(CaO,MgO或Al2O3)为原料,在流动氮气于1350~1550℃下,对SiO2碳热还原-氮化产物进行了研究.结果表明,试样S-1,S-2分别在1400℃和1450℃加热4h后,均生成Si2N2O和Si3N4混合物;在1550℃保温4h,这2种试样生成产物均为SiC.试样S-3在140℃和1450℃加热4h后所得产物为Si3N4和SiC.氧化物添加剂可以促进碳热还原-氮化反应进行,并保留在生成粉末体,在随后粉末热压或无压烧结起烧结助剂作用.

  • 标签: 二氧化硅 碳热还原-氮化 添加剂 氮化硅
  • 简介:采用放电等离子烧结技术(SPS)制备不同WC颗粒含量HGSF01高合金工具钢。通过扫描电镜、X射线衍射技术等测试手段研究烧结态组织、物相组成和力学性能,并对试样弯曲断裂断口进行分析。实验结果表明:随着烧结温度提高,材料密度不断提高;随着增强颗粒含量增加,材料硬度和抗弯性能得到明显提升,但致密度有所下降;烧结态试样主相是马氏体,同时还伴有残余奥氏体、Cr7C3、VC、Cr2VC2及少量Mo、Cr碳化物;由弯曲试验断口分析得知,1050℃烧结试样断口形貌特征为多种断裂机制并存。

  • 标签: 放电等离子烧结 颗粒增强复合材料 高合金工具钢 弯曲断口
  • 简介:陶瓷与金属连接具有重要工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件热应力缓解便是其中之一。本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到实际连接尺寸SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件应力进行计算,并结合各种材料塑性对连接件应力进行定性分析。计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生热应力很大。最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂。采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力;硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱陶瓷一侧,有利于连接强度提高;采用软、硬金属复合中间层具有较好缓解应力和改善应力分布效果,但却较多地增加了连接件界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑。

  • 标签: 陶瓷/金属连接 有限元分析 应力缓解
  • 简介:以钼粉及氧化锆粉为原料,采用不同烧结工艺参数,在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷高温电导率,在1580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明:在烧结温度为1600~1650℃,保温时间为2~4h条件下,随保温时间延长或烧结温度升高,烧结体更加致密,孔隙率下降;因而金属陶瓷电导率提高,耐钢液和熔渣侵蚀性增强;在1600℃、保温4h条件下烧结试样密度最大(6.49g/cm^3),高温电导率最高(1600℃下电导率为101S/cm),耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷侵蚀主要为Fe和Mo相互溶蚀,熔渣对金属陶瓷侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相,熔渣Al2O3取代金属陶瓷ZrO2。熔渣侵蚀过程,CaO与金属陶瓷ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相,阻止熔渣对金属陶瓷进一步侵蚀。

  • 标签: Mo-ZrO2金属陶瓷 钢液 熔渣侵蚀 断口形貌 烧结工艺
  • 简介:以Cu为基体,加入Co,Fe,Cr,Sn粉末,采用不同工艺进行混合,经模压成形与热压,制备Sn含量(质量分数)分别为4%和6%2种超薄cu基金刚石切锯片胎体材料,用显微硬度仪、金相显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪等表征该胎体材料显微硬度、组织和成分,研究混粉工艺对胎体组织和硬度影响。结果表明:将采用所有原料粉末进行混合球磨混粉工艺时,所得胎体材料含有更多铜锡固溶体,胎体平均硬度(HV0.1)比未经球磨混粉分别提高186.20MPa(含4%Sn)和215.30MPa(含6%Sn);与之相比,采用将Cu粉和sn粉混合球磨后再加入其他粉末混粉工艺制备胎体,平均硬度略有提高;球磨后sn粉附着在Cu粉上,更易形成铜锡固溶体,并且金属粉末大量变形,发生严重加工硬化,从而影响冷压成形率;随胎体sn含量从4%增加到6%,铜锡固溶体增加,胎体平均硬度(HV0.1)分别从709.91、884.25和896.1lMPa提高到883.18、986.22和1098.48MPa。

  • 标签: 热压 Cu基胎体 球磨 固溶体 硬度 组织
  • 简介:通过硬度、电导率、光学显微镜和透射电镜等测试手段分析Cu-0.7Fe-0.12P合金性能与组织,研究形变及时效处理对其组织与性能影响,得出冷变形量与热处理工艺优化组合,为该合金实际生产提供参考。合金经900℃固溶并40%冷轧、450℃时效6h、70%冷轧后,在400、450和500℃分别时效1h。研究结果表明,在450℃时效合金硬度(141HV)和相对电导率(89.9%IACS)均达到了较好状态;而直接对合金冷轧变形80%并在450℃下时效1h后,相对电导率为70%IACS,比经双冷轧双时效处理后测得合金相对电导率小。

  • 标签: Cu-0.7Fe-0.12P合金 形变热处理 显微组织
  • 简介:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度测试、热分析、能谱分析以及X射线衍射(XRD)等手段,研究Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金铸态和520℃固溶处理不同时间后显微组织以及显微硬度分布。结果表明:Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金经520℃/16h固溶处理后,铸态时网状共晶完全溶解到基体,Gd、Y富集立方体相弥散分布在晶内;晶内偏析消除,硬度有所降低。合金在固溶处理过程中发生以下组织演变:α-Mg固溶体+网状Mg24(GdY)5相→α-Mg固溶体+断续破碎Mg24(GdY)5相→α-Mg过饱和固溶体+立方体相。该合金在520℃固溶处理适宜时间为16h。

  • 标签: Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金 固溶处理 显微组织 硬度 组织演变
  • 简介:采用常压氮气熔炼与高压氮气雾化工艺制备出不同氮含量无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN)粉末,并利用热等静压(HIP)工艺成形。采用扫描电镜、电子探针显微镜、XRD、金相显微镜和万能力学试验机等测试手段及设备,研究不同氮含量对无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN)组织和性能影响。研究结果表明,随着氮含量增加,无镍不锈钢奥氏体含量、抗拉强度及屈服强度随之增加,经固熔淬火处理后,氮含量为0.58%(质量分数)无镍不锈钢表现出优异强塑性,抗拉强度为915MPa,屈服强度为580MPa,伸长率为45.5%。

  • 标签: 高氮 热等静压 不锈钢 粉末冶金
  • 简介:在能谱(EDX)分析时,因LaLβ1与PrLα,CeLβ1与NdLα,LaLIIIab与PrLβ1,CeLIIIab与NdLβ1存在谱线重叠现象,而且混合稀土通常以La和Ce为主体元素,在分析混合稀土掺杂合金含稀土物相时容易出现对Pr、Nd遗漏。本文介绍La、Ce、Pr、Nd混合稀土掺杂硬质合金刀具工作表面稀土富集相EDX分析谱线拟合方法,并对刀具服役过程La、Ce、Pr、Nd向刀具工作表面的定向迁移进行研究。结果表明,对存在谱线重叠现象"相似元素"进行EDX分析,应该采用谱线拟合方法判断是否存在"相似元素",以防止出现元素遗漏与误判;对以La、Ce为主体元素混合稀土掺杂合金含稀土物相进行EDX分析时,即使忽视了对Pr、Nd分析,也不会影响对La、Ce在合金作用行为规律判断,但会遗失La、Ce、Pr、Nd在合金作用行为整体信息;在对C、S含量适中金属材料加工过程,混合稀土掺杂硬质合金工具La、Ce、Pr、Nd原子可以定向迁移至工作表面,但这种迁移是非同步,Ce、Pr、Nd原子具有较La原子高迁移速度。

  • 标签: 硬质合金 稀土 能谱分析 切削 非同步迁移
  • 简介:以纯度为99.99%纯金属In和SnCl4·5H2O为原料,采用化学共沉淀法制备铟锡氧化物(ITO)纳米粉末。对ITO前驱体进行TG-DSC分析,并借助XRD、SEM、TEM、BET、XPS等分析测试方法对ITO粉末物相组成、显微形貌和粒度进行表征;研究反应终点pH值和煅烧温度对制得ITO粉末物相组成、显微形貌和粒度影响。结果表明:在液相中加入硅酸钠,反应温度为60℃,反应终点pH值约为8,陈化60min,在750℃煅烧2h条件下,所制得ITO纳米粉末不含SnO2相,为单相结构,是1种立方结构In2O3固溶体;粉末纯度很高(99.99%),粒径均匀,颗粒尺寸在30~60nm之间,比表面积为34.26m2/g,形貌为近球形,且团聚系数小。

  • 标签: PH值 煅烧温度 化学共沉淀 前驱体 INDIUM tin
  • 简介:采用单质羰基铁粉和羰基镍粉,运用注射成形工艺制得了高性能Fe-50%Ni软磁材料,系统地研究了烧结工艺不同烧结温度、烧结时间对材料密度、磁性能影响,同时对采用本工艺方法制得Fe-50%Ni软磁材料磁化曲线和磁滞回线进行了测试和分析。

  • 标签: 注射成形 铁镍合金 磁性能 烧结
  • 简介:以Q235钢为母材进行手工自蔓延立焊试验,并利用接头拉伸性能测试、SEM、EDS和XRD研究焊接接头抗拉强度及断口形貌。结果表明,手工自蔓延立焊Q235钢所得焊接接头在进行拉伸测试时,塑性变形不明显,抗拉强度可达367MPa。断口发现大量均匀细小等轴韧窝和一定量撕裂棱,拉伸试样断裂是韧性断裂与准解理断裂混合断裂方式。分析焊接接头组织发现,获得焊缝合金为铜铁镍合金,富铜相与富铁相均匀分布,但由于焊缝合金中富铜相和富铁相界面结合比熔合区与热影响区界面结合差,进行拉伸试验时在焊缝合金区断裂。

  • 标签: 自蔓延立焊 组织 力学性能 断口
  • 简介:采用混合元素粉末法,通过冷等静压成形和真空烧结,制备Ti600合金(名义成分为Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo-0.4Si-0.1Y),研究烧结温度对合金显微组织以及密度与力学性能影响。结果表明,烧结温度为1100℃时,合金组织为杂乱无章α层片组织,而在1200℃下烧结时α层片组织开始规则排列,形成α丛束,当烧结温度达到1300℃时,α层片组织基本都形成α丛束。在合金组织Zr元素和Mo元素固溶于β-Ti相,Al元素固溶于α-Ti相,Si元素富集于析出物,Sn、Y元素分布均匀。随烧结温度升高,合金孔隙和α-Ti相数量逐渐减少,β-Ti相数量逐渐增加,合金致密度提高,力学性能明显提升,1300℃温度下烧结合金致密度为92.8%,硬度(HV)为324.0,抗拉强度和伸长率分别为622.6MPa和5.0%。

  • 标签: 粉末冶金 TI600合金 显微组织 力学性能 元素分布
  • 简介:利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金化制备Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构热稳定性。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构Pb相长大可以用LSW理论描述。但是Pb相长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格扩散激活能,而接近于溶剂基体(Al)晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构Pb相长大机制与常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构,溶质原子迁移以沿溶剂基体晶界扩散为主,纳米相基体高晶界分数可促进扩散进行。

  • 标签: 纳米相复合结构 AL-PB合金 机械合金化
  • 简介:采用回流焊接技术制备Au80Sn20/Cu焊点,研究其显微组织和剪切强度随回流焊接工艺参数之间演变规律。结果表明:在焊接温度为310℃时,焊点界面处形成(Au,Cu)5Sn金属间化合物(IMC)层随回流次数增加而增厚;IMC形貌由层状转变为扇贝状,最后成长为胞状;焊点剪切强度随回流次数增加而下降,回流1次后剪切强度为82.94MPa,回流20次后下降至54.33MPa;且回流焊接次数对焊点断口形貌和断裂方式造成影响:1次回流后在Cu/IMC界面发生韧性断裂;而3次和5次回流后断裂面分别出现在焊料中和IMC,为韧性脆性混合断裂;回流次数超过10次后焊点发生脆性断裂。

  • 标签: Au80Sn20焊料 回流焊 剪切性能 金属间化合物 断裂
  • 简介:以气雾化316L不锈钢球形粉末为原料,通过压制、烧结工艺制备多孔过滤材料。在烧结温度、保温时间等其他制备工艺参数一定情况下,着重分析粉末粒径、压制压力对多孔材料孔隙度、最大孔径和透过性能影响规律,建立其相互关系方程。结果表明:多孔材料孔隙度主要受压制压力影响,随压制压力增大而减小,孔隙度1.9倍与压制压力平方根呈指数关系。相比于压制压力,多孔材料最大孔径主要受粉末粒径影响,随粉末粒径增大而增大,两者之间呈线性关系;多孔材料相对透气系数受粉末粒径和孔隙度共同影响。在孔隙度一定情况下,相对透气系数与粉末粒径平方呈线性关系。

  • 标签: 多孔材料 结构特征 透过性能 316L
  • 简介:用滚镀方法在金刚石表面镀Ni层和纳米Si3N4/Ni复合镀层,用扫描电子显微镜观察金刚石镀前和镀后表面形貌,用DKY-1型单颗粒抗压强度测定仪测量金刚石单颗粒抗压强度。用热压烧结方法得到铁基结合剂金刚石节块,在INSTRON-5569型万能材料试验机上测量节块抗弯强度,在NMW-1立式万能摩擦磨损试验机上测试节块耐磨性。结果表明:在金刚石表面镀Ni层和纳米Si3N4/Ni复合镀层后,表面镀层均匀,纳米Si3N4/Ni复合镀层比纯Ni层更致密,更平滑,晶粒更细小;纳米Si3N4/Ni复合镀层金刚石单颗粒有更高抗压强度;纳米Si3N4/Ni复合镀层金刚石铁基结合剂节块有更高抗弯强度和更优良耐磨性。

  • 标签: 纳米Si3N4/Ni 复合电镀 铁基结合剂 金刚石节块 表面形貌 力学性能
  • 简介:采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Pr合金,再对其进行均匀化退火(460℃/24h)、锻压、固溶处理—室温水淬及峰时效处理。用金相显微镜观察合金显微组织,并测试其力学性能,研究复合添加Zr、Cr、Pr对Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金再结晶行为和力学性能影响。结果表明,复合添加Zr、Cr和Pr可显著抑制Al-Zn-Mg-Cu合金在锻压后回复过程亚晶合并长大,使该合金在较高温度(490℃)以及高温长时保温(480℃固溶4h)情况下仍能保持细小亚晶组织,从而提高合金力学性能。复合添加Zr、Cr、Pr能使合金在490℃固溶1h后在T6状态下抗拉强度提高约25MPa、屈服强度提高近30MPa。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU合金 再结晶 显微组织