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  • 简介:以M2型高速钢颗粒为增强体,采用放电等离子烧结技术,在850~1000℃温度下制备高速钢颗粒增强钛基复合材料,研究烧结温度对复合材料显微组织以及硬度与摩擦性能影响。结果表明,高速钢颗粒与钛基体界面过渡层未发现孔洞或Ti-Fe金属间化合物,材料最高致密度达到96.8%。在850℃烧结温度下,高速钢颗粒周围析出一层碳化物,随烧结温度升高,碳化物因C扩散而消失,高速钢颗粒中W、Mo在高速钢颗粒周围富集。高速钢颗粒与钛基体界面处硬度较高,1000℃下钛基体硬度(HV)达426.9。高速钢颗粒添加有利于改善钛摩擦性能,高速钢颗粒增强钛基复合材料磨损方式以黏着磨损为主。随烧结温度升高,材料硬度逐渐升高且耐磨性增强。

  • 标签: 钛基复合材料 高速钢 放电等离子烧结 显微结构 摩擦性能
  • 简介:采用化学镀方式预先在石墨表面镀镍,再镀铜,制备了具有双镀层铜/镍包覆石墨复合粉末,并通过放电等离子烧结(SPS)方式制备高性能石墨/铜复合材料。通过SEM、EDS、TEM和XRD分析手段对复合材料形貌和微观结构进行观察和分析,并研究镀层镍含量对复合材料力学性能影响。结果表明:在石墨表面镀镍可改善石墨与铜界面结合状态,使得界面结合紧密,石墨与铜基体界面由Cu/graphite界面转变为Cu/(Ni+Ni3P)界面和graphite/(Ni+Ni3P)界面,而且有助于石墨颗粒在复合材料中均匀分布。石墨表面化学镀镍还可显著地提高石墨/铜复合材料致密度、硬度和抗压强度,而且随镍含量增加,其力学性能逐渐提高。当在复合材料中镍含量为10%时,复合材料致密度、硬度和抗压强度分别达到99.68%、64.58HB和281.04MPa。

  • 标签: 石墨/铜复合材料 化学镀镍 放电等离子烧结 微观结构 力学性能
  • 简介:通过光学显微镜、扫描电镜、室温力学性能及电化学腐蚀测试,研究固溶时间对Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织与性能影响。结果表明,固溶时间延长,合金基体中残余结晶相数量显著减少,再结晶体积分数增加,电化学腐蚀电位正移。固溶时间为60min时,Cu=1.3%(质量分数)合金强度和抗腐蚀性能均高于Cu=2.2%合金。当固溶时间延长至180min时,Cu=2.2%合金抗拉强度和屈服强度略有提高,Cu=1.3%合金强度降低;高铜含量合金剥落腐蚀程度减少,低铜合金剥落腐蚀程度增加,且高铜合金抗腐蚀性能高于低铜合金。适当缩短固溶时间,能够提高低铜合金强度和抗腐蚀性能。在相同固溶条件下,2种合金电化学腐蚀电位相差不大。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU合金 固溶时间 力学性能 腐蚀性能
  • 简介:采用平均粒径为800nm超细SiC颗粒作为增强体,制备含SiC体积分数为15%铝基复合材料,研究烧结温度和强压处理对复合材料微观组织和力学性能影响。研究表明,提高烧结温度可有效加速复合材料致密化,与520℃下烧结制备复合材料相比,610℃下烧结制备复合材料具有更高密度和较低孔隙度,从而具有更高硬度。610℃下烧结制备复合材料硬度为83.9HBS,远高于520℃烧结制备复合材料硬度(53.7HBS)。这主要是由于烧结温度提高可加速原子扩散,有利于Al粉之间以及Al粉与SiC颗粒之间结合,并改善界面结合情况。研究还表明,强压处理可以有效提高复合材料致密度和降低孔隙体积分数,610℃下烧结制备复合材料经强压处理以后密度为2.68g/cm3,接近于理论密度(2.78g/cm3),且硬度可达121HBS,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达177.6MPa、168.6MPa和3.97%。

  • 标签: AL基复合材料 超细SiC 力学性能 显微组织
  • 简介:介绍了国内外铝电解用NiFe2O4型惰性阳极材料研究与开发进展情况,指出了该材料具有耐熔盐腐蚀、抗氧化和电阻率低等优点同时也存在抗热震性能差和电连接困难等缺陷.此外,简要阐述了NiFe2O4型惰性阳极主要制备工艺.

  • 标签: NIFE2O4 惰性阳极 金属陶瓷 铝电解
  • 简介:利用WC,Co,(Ti,W)C,Ti(C,N)等原料粉末,采用1步烧结法制备脱β层梯度硬质合金,利用扫描电镜观察合金表层微观组织结构,采用电子探针微区分析技术(electronprobemicroanalysis,EPMA)定性分析合金表层金属元素W、Ti、Co及轻元素C、N分布规律,采用EPMA定量技术分析金属元素尤其是Co复杂分布规律,并对其形成机制进行深入讨论。定性分析结果表明:脱β层内W元素含量稍高于合金芯部平均W含量;所有含Ti相均已完全脱除;脱β层不仅是缺立方相层,同时也是富Co层;脱β层中C元素含量略有下降;N元素含量并不为零,某些区域甚至高于芯部。定量分析结果表明:脱β层中Ti元素含量基本为零,但在界面靠近芯部一侧Ti元素含量明显高于芯部平均值;从合金表层至芯部依次存在低钴层、高钴层及贫钴层3个钴含量不同区域。合金整个表层钴含量复杂分布情况是由钴原子空位扩散机制与液相迁移机制联合形成

  • 标签: 梯度硬质合金 脱β层 元素分布 电子探针微区分析 CUBIC CARBIDE
  • 简介:采用杂凝聚方式制备CNTs(CNTs为碳纳米管Carbonnanotubes)分散均匀3Y-ZrO2/CNTs混合粉体,热压后得到3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷块体材料。与普通球磨混料法制备陶瓷样品进行对比,研究CNTs含量以及CNTs分散性对3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷组织、密度、断裂韧性以及电学性能影响,并分析CNTs对陶瓷增韧机理。结果表明,采用杂凝聚处理有助于CNTs在3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷中均匀分散,CNTs含量(质量分数,下同)为1.00%3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷断裂韧性达到(18.13±0.50)MPa·m1/2,较球磨混料法制备样品提高35.10%。陶瓷基体中均匀分散CNTs不仅通过促进马氏体相变起到增韧作用,而且CNTs桥联和拔出机制也直接起到增韧作用。CNTs在陶瓷基体中均匀分散能大幅降低复合陶瓷导通阈值。经杂凝聚预处理CNTs含量为4.00%时,3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷电导率达到4.467S/m,比不含CNTs3Y-ZrO2陶瓷高13个数量级;当CNTs含量为1.00%时,复合材料相对介电常数达到6340,比未经杂凝处理样品高2个数量级。

  • 标签: 碳纳米管 氧化锆陶瓷 杂凝聚 断裂韧性 电导率 介电常数
  • 简介:采用机械球磨和热等静压(hotisostaticpress,HIP)相结合方法制备NbC颗粒增强45CrMoV弹簧钢基复合材料(NbCp/45CrMoV),观察该材料显微组织、增强颗粒分布和界面结合情况,检测其相对密度、硬度、拉伸性能和摩擦磨损性能,并探讨其断裂行为和磨损机理。结果表明,NbCp/45CrMoV复合材料组织均匀细小,NbC颗粒均匀地弥散分布在基体之中,且与基体界面结合良好,相对密度达到99%以上。与45CrMoV弹簧钢相比,该材料硬度和弹性模量增大,分别为44HRC和208GPa,抗拉强度略有降低,为1250MPa;伸长率由11%减小到2%;耐磨性能大幅提高,特别是在高载荷下,例如700N时,质量磨损只有HIP45CrMoV1/4,摩擦因数有所增大。

  • 标签: 45CrMoV NBC 热等静压(HIP) 颗粒增强 摩擦磨损
  • 简介:将铜粉和碳粉分别按质量分数为Cu-2%C和Cu-8%C配比混合,经过高能球磨得到铜-碳复合粉末,然后冷压成形,压坯在H2气氛、820℃温度下烧结2h,获得铜-石墨块体材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及电导率测试仪等对高能球磨后复合粉末和块体材料物相组成、微观组织结构与导电性能进行分析,研究球磨时间与碳含量对铜-碳复合粉末与块体材料组织结构及性能影响。结果表明,铜碳混合粉末经高能球磨,得到亚稳态Cu(C)过饱和固溶体,经固相烧结后形成“蠕虫状”组织。随球磨时间延长,材料密度先增加后减小,球磨24h时密度最大,Cu-2%C和Cu-8%C材料密度分别为7.58g/cm3和6.79g/cm3;电导率随球磨时间延长而增加,球磨72h时Cu-2%C和Cu-8%C电导率分别为54.2%IACS和33.0%IACS。

  • 标签: 铜碳 复合材料 机械合金化 烧结
  • 简介:在球径、转速和球料比相同情况下,分别采用溶剂汽油和甲苯作为滚动球磨液体介质,对Sm(Co,Fe,Cu,Zr)7.4合金粉进行了一系列试验.测定了2种介质环境下,试样粒度及氧含量与球磨时间关系.结果发现,采用溶剂汽油作为液体介质时,较强静电排斥力有利于球磨过程中粉末颗粒分散,促进粉末细化.

  • 标签: 球磨 液体介质 粒度
  • 简介:采用粉末冶金法制备了2种金属陶瓷,通过X射线衍射和扫描电镜(SEM)分析发现:金属相添加方式(尤其是Al添加方式)对陶瓷结构和组成较大影响,当Al以单质形式加入时,它会改变原有尖晶石成分,形成新尖晶石,同时,还会导致各金属元素局部分布不均匀现象;合金化后Al扩散得到了较好控制,并没有改变原有陶瓷成分.2种金属陶瓷中陶瓷相在高温烧结中都存在不稳定性,出现了离解现象.金属含量不同,金属陶瓷中陶瓷相和金属相烧结机理也不同.

  • 标签: 金属陶瓷 尖晶石 离解 合金化
  • 简介:在惰性气体雾化法制备Fe-1.1Ni-0.5Mo-0.5Cr预合金粉末中添加1.5%Cu粉和0.6%C粉(均为质量分数)以及还原铁粉(添加量分别为0、10%、20%和30%),混合均匀后在600MPa压力下模压,在1180℃烧结1h。烧结合金经180℃/1h回火处理后,进行密度、硬度、拉伸力学性能检测以及显微组织观察。结果表明,添加还原铁粉后,合金密度和强度大幅度提高,并保持高硬度状态。金相组织主要为回火马氏体组织,并随还原铁粉添加量增加,出现一定量珠光体、下贝氏体以及上贝氏体组织。在添加20%还原铁粉时合金综合性能最好,密度为6.85g/cm3,硬度达到43HRC,抗拉强度为650MPa。添加还原铁粉有利于粉末压制成形以及提高合金力学性能。

  • 标签: 铁基合金 烧结硬化 力学性能
  • 简介:采用在还原碳化法制备WC粉末前添加稀土氧化物Y2O3或CeO2,以及在WC与Co粉末混合球磨时加入该稀土氧化物两种不同方式,在WC-10Co硬质合金中添加稀土元素,利用金相显微镜和扫描电镜观察稀土硬质合金组织形貌与显微结构,采用X射线衍射仪(XRD)和电子探针对合金相成分与微区成分进行分析,并测试合金硬度、断裂韧性与磁性能,研究稀土及其添加方式对硬质合金结构与性能影响。结果表明,无论以何种方式添加Y2O3或CeO2,最终制备硬质合金中稀土元素都与氧共存,并以球形颗粒形式弥散分布于硬质合金钴粘结相中。稀土硬质合金中WC晶粒球化趋势明显,WC/WC邻接度由0.6降低至0.39,断裂韧性由12.8MPa?m1/2提高至16.7MPa?m1/2。球形、弥散分布稀土氧化物颗粒会破坏合金结构连续性,导致合金强度降低。

  • 标签: 稀土 硬质合金 显微结构 邻接度
  • 简介:对7B50铝合金热轧板在460~490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型沿晶断裂。

  • 标签: 铝合金 固溶处理 再结晶 应力腐蚀
  • 简介:介绍了新型超导体MgB2基本超导电性,综述了MgB2材(多晶)、线材和带材主要制备技术,并对MgB2超导材料应用前景进行了展望.

  • 标签: MGB2 超导电性 制备技术
  • 简介:在气雾化HK30不锈钢粉末中分别添加0、0.4%、0.8%和1.2%Ti粉r质量分数),采用粉末注射成形法制备HK30不锈钢样品,烧结温度为1270、1290和1310℃,研究Ti含量对HK30不锈钢密度与抗拉强度和伸长率等力学性能以及尺寸稳定性影响。结果表明,随Ti含量增加,HK30不锈钢样品密度、抗拉强度和伸长率都降低;由于Ti优先与材质中C结合,与Fe结合C含量减少,提高了液相形成温度,致密化速率降低,使得样品尺寸稳定性提高且避免过烧。最佳烧结方案及合适Ti含量为1290℃/6h和0.4%Ti,在高温抗拉强度略微降低基础上可消除样品表面过烧,并提高样品尺寸稳定性,具有最优综合性能:相对密度为95.7%,室温抗拉强度535MPa,800℃下抗拉强度215MPa,室温伸长率21.7%。

  • 标签: TI含量 MIM HK30 力学性能 尺寸稳定性
  • 简介:通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和动态热机械分析仪(DMAQ800)等分析手段研究粉末冶金法制备Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W(原子分数,%)合金微观组织对其阻尼性能影响。研究结果表明:Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W合金初始组织为近γ组织,其阻尼性能最差,在振幅为100μm时,损耗因子仅为0.007;在1330℃下保温15min空冷可获得细小全层片组织,层片晶团平均尺寸约为200μm,其损耗因子在振幅为100μm时达到0.012。随温度升高或保温时间延长,层片尺寸和晶团尺寸明显增大,合金阻尼性能下降,保温120min时层片晶团平均尺寸约为510μm,其损耗因子在振幅为100μm时为0.009。细小全层片阻尼性能最好,而双态组织阻尼性能介于近γ组织和细小全层片组织之间。

  • 标签: 钛铝基合金 显微组织 阻尼性能
  • 简介:采用两步熔盐法于900~1000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵熔盐中制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层组织结构,并测试涂层在1500℃下抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应Mo2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1500℃静态空气中氧化42h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1500℃下经历30次热震实验后,样品质量损失率为1.96%,涂层具有良好抗氧化和抗热震性能。

  • 标签: C/C复合材料 熔盐法 MoSi2-SiC 复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能
  • 简介:以Ti-Al3个化合物相(Ti3Al、TiAl和TiAl3)及Ti3Al8Mn为对象,采用密度泛函赝势平面波法,在优化驰豫基础上计算其电子结构和弹性模量,系统分析成分对各相电子结构变化及脆性影响。结果表明:Al含量逐步增多导致Al2p—Ti3d成键并抑制Ti—Ti键,使共价键以及成键各向异性增强,因而使合金脆性增大;Mn替代Al位掺杂后,可减少Al—Al共价键,抑制Al2p—Ti3d成键并增强Mn与Ti3d电子层杂化程度,降低由Al—Al共价键和Al2p—Ti3d杂化键形成所带来空间各向异性和高位错能垒,进而改善合金室温脆性。

  • 标签: 密度泛函 TIAL合金 MN掺杂 室温脆性
  • 简介:采用粉末冶金法制备铜基受电弓滑板材料,在830℃下固溶2h后水淬,然后在450~600℃下进行1~4h时效处理.通过对不同时效温度和时间下材料硬度、电阻率、冲击韧性和抗拉强度等性能测试,以及微观组织与物相组成观察与分析,研究铜基受电弓滑板材料时效处理行为.结果表明:随时效时间延长,铜基滑板材料硬度、冲击韧性和抗拉强度都先升高后降低,电阻率先下降然后略有升高;随时效温度升高,材料各项性能均先提高后下降.时效处理前后材料断裂均以塑性断裂方式进行,时效处理后拉伸断口韧窝更深,材料冲击韧性更大.在500℃下时效3h后,主要物相仍是铜和石墨,并产生纳米级六方Cu10Sn3析出相,对基体产生强化作用,从而提高材料各项性能,电阻率为0.147μΩ·m,硬度HB为89,抗拉强度为355.68MPa,冲击韧性为47.1J/cm2,可满足我国铜基受电弓滑板使用要求.

  • 标签: 铜基复合材料 粉末冶金 轨道交通 受电弓滑板 时效处理 性能