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  • 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,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,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: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
  • 简介:采用DH.2080型超音速等离子设备将粒度53~106lam高铝铜合金粗粉喷涂到45”钏表面制备涂层。在高铝铜合金粉术中加入微量元素Ce和B,研究Ce和B对高铝铜合金粗粉超音速喷熔性能以及涂层组织结构影响。结果表明:末加入元素Ce和B涂层氧化严重,尤其是在界面处聚集大量氧化物,涂层和基体不能实现有效结合,涂层较多氧化物和孔隙隔离层流片熔结,并且涂层成分偏析严重。加入微量稀土元素Ce和B后,喷熔层组织细小均匀,成分分布均匀,涂层氧化程度大大减小,涂层和基体结合良好。Ce和B加入还可改变涂层组织相彤成规律,即由原来非平衡结晶方式转变为平衡结晶方式。此外,Ce和B加入使涂层硬度由362HV提高到432HV。

  • 标签: 超音速等离子 高铝铜合金 涂层
  • 简介:用搅拌铸造法制备原位合成硼化物增强Mg-Li基复合材料,针对复合材料中增强相分布不均问题,在制备过程综合采用B4C粉末沉降分级和B4C/Li-Mg预合金挤压-重熔工艺,研究该工艺对预合金和硼化物/Mg-Li基复合材料组织和性能影响。结果表明:对B4C粉末进行沉降分级能明显除去粉末微细颗粒,减少粉末间团聚,并降低粉末氧含量。组合使用粉末沉降分级和预合金挤压-重熔工艺能显著提高预合金密度和伸长率,改善B4C粉末在预合金分散;用该预合金制备硼化物增强Mg-Li基复合材料性能最佳,与未采用上述分散工艺制备复合材料相比,增强相分布均匀明显改善,在保持良好抗拉强度情况下伸长率和抗弯强度分别提高124.47%和7.51%。

  • 标签: B4C 分散 团聚 挤压 MG-LI 塑性
  • 简介:利用双喷嘴扫描喷射成形技术制备27%SiAl、42%SiAl、50%SiAl等3种Si-Al合金电子封装材料,并对该材料进行热等静压致密化处理。研究合金沉积态和热等静压态显微组织,测定合金热膨胀系数、抗拉强度及抗弯强度,利用扫描电镜研究其断裂机制。结果表明:沉积态Si-Al合金硅相呈均匀弥散分布。随含硅量增加,合金凝固区间增大,初生硅相数量增多,平均尺寸增大,由全部颗粒状分布逐渐演化为呈部分颗粒、部分骨架状分布,这种均匀弥散分布结构有利于降低合金热膨胀系数。27%SiAl、42%SiAl、50%SiAl合金热膨胀系数连续可控,室温至200℃分别为14.76×106、9.75×106、9.29×106/K。随硅含量升高,材料抗弯强度和抗拉强度呈下降趋势。27%SiAl合金平均抗拉强度和抗弯强度分别达到196MPa和278MPa,伸长率为9.5%。42%SiAl与50%SiAl平均抗拉强度与抗弯强度都接近,分别达到140MPa及220MPa,伸长率小于1%。断裂方式由以铝相韧性断裂为主逐渐转变为以硅相脆性裂为主。

  • 标签: 硅铝 喷射成形 热膨胀 电子封装
  • 简介:以雾化Fe85Si2Al6Cr7粉和溶胶凝胶法制备W型六角晶系Ba1Co0.9Zn1.1Fe16O27铁氧体粉末为原料,通过高能球磨复合改性得到FeSiAlCr合金/W型六角晶系Ba铁氧体复合粉体。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对该粉体微结构和形貌进行分析和观察,利用微波矢量网络分析仪系统测定粉体试样在2~18GHz频段内复介电常数和复磁导率以及吸波涂层试样板吸波性能,研究该复合粉体微波电磁特性和电磁损耗性能。结果表明,FeSiAlCr合金/W型六角晶系Ba铁氧体复合粉体颗粒保持W型铁氧体六角片状晶粒形貌和微结构;其ε′、ε″、μ′和μ″均高于W型铁氧体而低于Fe合金对应值;FeSiAlCr合金含量与复合材料磁损耗和介电损耗相对强弱密切相关,Fe合金含量适中复合材料,其吸波涂层厚度为2mm时,在2~18GHz全频段吸波性能高于20dB,峰值点达50dB。

  • 标签: FeSiAlCr合金 W型六角Ba铁氧体 复合材料 微波吸收
  • 简介:采用等温复合锻造工艺(等温多向锻+等温模锻)制备2A14铝合金轮毂锻坯,然后进行固溶和时效处理。通过金相显微镜、扫描电镜以及力学性能测试,研究等温复合锻造工艺对2A14铝合金轮毂组织与性能影响。结果表明,在等温复合锻造过程存在动态回复和动态再结晶过程,随模锻温度升高,合金软化机制由动态回复逐渐转向动态再结晶。提高等温多向锻道次可提高合金轮毂力学性能;在相同等温多向锻道次下,随等温模锻温度升高,合金力学性能先升高后降低,其中以450℃等温多向锻造6道次并经460℃等温模锻轮毂性能最佳,最高抗拉强度达到491MPa,伸长率大于12%。

  • 标签: 2A14铝合金 等温复合锻造 动态回复 动态再结晶 显微组织 力学性能
  • 简介:采用水热法制备表面活性剂聚甲基丙烯酸-季戊四醇四-3-巯基丙酸酯(PTMP-PMAA)修饰具有光热效应纳米WO3-x粉末,通过X射线衍射(XRD)分析、透射电镜(TEM)观察、X射线光电子能谱(XPS)分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析以及紫外-可见吸收光谱(UV-Vis谱)分析及光热性能测试等,研究所得纳米粉体材料结构及其在不同浓度与pH值下光热性能。结果表明,水热法制备WO3-x粉末为球形非整比结构W17O47,粒径小于10nm。随WO3-xpH值降低或质量浓度降低,粉末紫外吸光度增加,光热效应提高。pH值为6.4、质量浓度为800μg/mLWO3-x经光热转换后,可实现在5min内约19℃温度上升。考虑到人体体温为37℃,肿瘤部位pH值为6.0~6.5之间,此质量浓度下纳米WO3-x粉末可用于光热治疗并实现对肿瘤细胞杀伤效果。

  • 标签: 水热法 WO3-x pH值 浓度 光热效应 紫外吸收
  • 简介:以高纯铝粉、铜粉、镁粉为原料,通过粉末冶金法制备镁含量(质量分数,下同)分别为0.5%,0.8%,1%,1.2%和1.6%Al-3.9Cu-Mg合金材料,对合金显微组织与力学性能进行观察与测试,研究镁含量对显微组织和力学性能影响。结果表明:在镁含量低于2%时,合金优化烧结温度为620℃。在铝合金中加入镁元素后,合金组织更加均匀。合金致密度、硬度以及抗拉强度均随镁含量增加先升高后下降。当镁含量为1%时材料性能最佳,致密度为98.1%,硬度(HBW)为93.1,抗拉强度达到242MPa。

  • 标签: 粉末冶金 铝合金 镁含量 烧结温度 抗拉强度
  • 简介:以粒径53~150μmWC、Cr3C2(Cr3C2质量分数为10%~40%)和NiCrBSi粉末为原料,采用Stellite等离子转移弧(PTA)堆焊系统在45#钢基体上制备焊层。应用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜、硬度计等设备分析焊层结构和性能。结果表明:NiCrBSi自熔合金焊层组织由γ-(Ni,Fe)和其间弥散分布CrB和(Cr,Fe,Ni)7C3相组成;Cr3C2加入后,焊层中出现Cr3C2衍射峰。随Cr3C2含量增加,焊层硬度、孔隙率和耐磨逐渐提高,Cr3C2含量为30%时,硬度和耐磨均达到峰值。铸造WC加入后,以WC、W2C为主,并有少量(Cr,Fe,Ni)7C3和(Ni,Cr,W)3C产生。Cr3C2含量为40%Cr3C2焊层较Ni50A焊层耐磨提高197.6%,比加入相同含量铸造WC焊层耐磨提高97.6%。Cr3C2、铸造WC加入后,焊层磨损机理不同:Cr3C2/Ni属于均匀磨损,WC/Ni属于非均匀磨损。

  • 标签: 等离子堆焊 CR3C2 Ni Cr BSI 耐磨性
  • 简介:通过添加W粉或C粉调整WC原料粉末总碳含量(质量分数)为6.04%~6.16%,采用低压烧结法制备WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金。采用光学金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜等,研究碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能影响。结果表明:在WC-Ni系合金添加适量Cr元素,得到无磁WC-Ni硬质合金,并且其无磁特性不随合金碳含量变化而发生转变。WC粉末总碳含量为6.04%~6.16%时WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金为二相区正常组织,只存在WC相和Ni相,没有石墨夹杂或η相;而且在此二相区范围内WC碳含量变化对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金耐腐蚀没有明显影响。随WC粉末碳含量增加,合金硬度(HRA)与密度都逐渐降低,但降低幅度较小,而合金抗弯强度逐渐提高。碳含量由6.04%增加至6.16%时,抗弯强度由2250MPa提高到2850MPa,提高26.6%。

  • 标签: 碳含量 硬质合金 微观结构 性能
  • 简介:采用真空热压烧结法制备SiC颗粒体积分数分别为20%、25%*1130%SiCp/Al-30Si复合材料。利用扫描电镜对复合材料微观组织进行表征,并检测其力学性能及物理性能,运用Turner、Kerner理论模型对材料热膨胀系数进行计算,分析碳化硅体积分数对SiCp/Al-30Si复合材料组织及性能影响。研究结果表明:随SiC含量增加,复合材料组织中会出现SiC颗粒团聚,使材料致密度及抗拉强度下降,在50-100℃之间热膨胀系数降低,其平均值与Kerner模型计算值很接近。

  • 标签: SiC体积分数 SICP Al-30Si复合材料 致密度 抗拉强度
  • 简介:采用真空热压烧结法,以Fe基元素混合粉末和MBD。人造金刚石为原材料,通过改变工艺参数,制备锯切花岗岩用Fe基孕镶金刚石锯片磨头。采用SEM、XRD、布氏硬度仪、万能力学试验机和MRH-3销盘式摩擦试验机研究不同烧结工艺制备磨头结构、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明:提高烧结温度或烧结压力可使磨头胎体合金化程度增大,金刚石和胎体由机械包镶变为冶金结合,力学性能得到提高。与680℃/15MPa/4min和760℃/23MPa/4min烧结工艺相比,760℃/15MPa/4min工艺所得磨头胎体与金刚石具有最佳耐磨匹配和界面结合特性,摩擦磨损性能最好。

  • 标签: Fe基孕镶金刚石磨头 耐磨匹配性 界面结合 摩擦磨损 磨损机理
  • 简介:以纳米Al2O3和纳米Ti(C,N)为主要原料,以Mo和Ni粉等为助烧剂,采用N2气氛保护热压工艺制备Al2O3基复合金属陶瓷模具材料。采用XRD和SEM分析材料物相组成及微观结构,并测试材料力学性能。结果表明,当烧结温度为1660℃,纳米Al2O3质量分数为74.5%,纳米Ti(C,N)粉为20%、Mo+Ni粉为5%时,所制备Al2O3基复合金属陶瓷模具材料性能最佳,其相对密度为98.14%,弯曲强度值为795.98MPa,硬度值为18.52GPa,断裂韧性为8.05MPa·m^1/2。第二相引入和晶界处Mo+Ni共同作用,可增强晶界强度,促进沿晶裂纹向穿晶裂纹转变,从而提高材料力学性能。

  • 标签: 纳米氧化铝 TI(C N) 热压烧结 力学性能 物相组成 显微结构
  • 简介:在316L不锈钢粉末添加Cr2N粉末,采用粉末注射成形工艺制备Cr2N增强奥氏体不锈钢,利用扫描电镜观察与能谱分析以及洛氏硬度测定,研究Cr2N对MIM316L不锈钢组织、成分与硬度影响,并通过中性盐雾试验研究Cr2N对MIM316L不锈钢抗腐蚀性能影响。结果表明,316L不锈钢添加Cr2N后,显微组织仍为典型奥氏体组织,材料密度与硬度都有所提高。Cr2N添加量为3%时,不锈钢硬度由64.5HRB提升至78HRB,并且不会导致抗腐蚀性能下降。

  • 标签: 金属注射成形 奥氏体不锈钢 硬化 氮化铬