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  • 简介:采用常压氮气熔炼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、金相显微镜万能力学试验机等测试手段及设备,研究不同氮含量无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN)组织性能影响。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0.58%(质量分数)无镍不锈钢表现出优异强塑性,抗拉强度915MPa,屈服强度580MPa,伸长率45.5%。

  • 标签: 高氮 热等静压 不锈钢 粉末冶金
  • 简介:采用混合元素粉末法,通过冷等静压成形真空烧结,制备Ti600合金(名义成分为Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo-0.4Si-0.1Y),研究烧结温度合金显微组织以及密度力学性能影响。结果表明,烧结温度1100℃时,合金组织杂乱无章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。在合金组织中Zr元素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,合金中孔隙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92.8%,硬度(HV)324.0,抗拉强度伸长率分别为622.6MPa5.0%。

  • 标签: 粉末冶金 TI600合金 显微组织 力学性能 元素分布
  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1不同调制周期TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期TiCN/VCN多层膜硬度围绕混合法则计算硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCNVCN单层薄膜室温下摩擦因数很低,TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCNVCN单层膜。700℃下,TiCN/VCN多层膜摩擦因数主要取决于表面生成TiO2v205共同作用,TiCN相比,TiCN/VCN多层膜高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:以M2型高速钢颗粒增强体,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,研究烧结温度复合材料显微组织以及硬度摩擦性能影响。结果表明,高速钢颗粒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: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Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织性能影响。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60min时,Cu=1.3%(质量分数)合金强度抗腐蚀性能均高于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: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%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6.85g/cm3,硬度达到43HRC,抗拉强度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WCCo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,利用金相显微镜扫描电镜观察稀土硬质合金组织形貌显微结构,采用X射线衍射仪(XRD)电子探针对合金相成分微区成分进行分析,并测试合金硬度、断裂韧性磁性能,研究稀土及其添加方式硬质合金结构性能影响。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: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,扫描电镜能谱分析,研究固溶温度Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织应力腐蚀影响。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)抗拉强度(σb)分别提高20.9%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480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多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,应力腐蚀断口形貌典型沿晶断裂。

  • 标签: 铝合金 固溶处理 再结晶 应力腐蚀
  • 简介:以Fe、Al元素混合粉末原料,采用粉末冶金法,通过偏扩散/反应合成—烧结,制备Fe-Al金属间化合物多孔材料。根据烧结前后多孔试样质量变化,并结合XRD、SEM、EDS等测试手段,烧结过程中多孔试样基础元素挥发行为及孔结构变化进行研究。结果表明,真空烧结元素粉末制备Fe-Al多孔材料过程中,最终烧结温度1000℃、保温4h时,Fe-Al多孔试样质量损失率0.05%,而最终烧结温度1300℃时质量损失率达到10.53%;随着最终烧结温度升高,合金元素沿孔壁表面挥发程度增大,导致Fe-Al多孔试样孔径、开孔隙率透气度变大。采用MIEDEMA模型LANGMUIR方程,真空烧结过程中质量损失原因进行理论分析,表明Al挥发是导致多孔试样质量孔结构变化主要原因。

  • 标签: 真空烧结 金属间化合物 FE-AL 多孔材料 挥发
  • 简介:用丁腈橡胶(CTBN)共聚改性酚醛树脂作为浸渍剂炭纸坯体进行浸渍,经模压固化、炭化石墨化工艺制得质子交换膜燃料电池用炭纸。研究浸渍剂中丁腈橡胶含量炭纸性能影响。研究结果表明:随CTBN含量增加,炭纸孔隙率、透气性及导电性能均得到改善。并且发现炭纤维基体炭界面结合程度炭纸导电性能影响大于石墨化度影响。随CTBN含量增加,炭纸强度先增加后降低,当丁腈橡胶添加量占酚醛树脂质量30%时炭纸强度达最大值。所得PEMFC用炭纸性能参数如下:电阻率18.0mΩ.cm,孔隙率65.6%,透气度2050m1.mm.cm^-2.hr^-1.mmAq^-1;抗拉强度30.14MPa抗弯强度68.15MPa,分别比改性前提高了28%~1165%。

  • 标签: 炭纸 改性 丁腈橡胶 强度
  • 简介:利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试方法研究Nb含量铸造TiAl-xNb(x=1,3,5,7;原子分数,%)合金组织影响。结果表明:Nb含量1%时,TiAl-Nb合金铸锭组织主要为单相γ组织;随Nb含量升高,合金组织主要为α2/γ层片组织;并在层片组织间存在2种偏析,分别是网状β相γ相,合金层片晶团平均尺寸逐渐增加,β相体积分数逐渐升高;当合金中Nb含量从1%增加到7%,层片晶团平均尺寸由89μm增加至190μm,β相体积分数从1.9%增至12.9%;随合金中Nb含量增加,β相中Nb含量增加而Cr含量减少,γ相偏析区域宽度变窄。

  • 标签: TIAL合金 显微组织 偏析
  • 简介:新型热电池阳极材料Li-B合金中耐热骨架LiB化合物进行了晶体结构测定形貌观察,获得了该化合物完整X射线衍射谱线,经过XRD谱衍射强度计算电子密度函数分析,确定该化合物化学组成为LiB,属于六方晶系,空间群No.194,晶格常数α=0.4022nm,c=0.2796nm;单中原子坐标B1(0,0,0),B2(0,0,1/2),Li1(2/3,1/3,0),Li2(1/3,2/3,1/2),理论密度d=1.50g/cm3,电子密度函数分析表明LiB化合物中Li原子电子向B原子迁移,B原子之间有高密度电子云区,呈共价键特征,SEM观察结果表明,LiB化合物呈纤维状,合金经轧制后纤维沿轧向排列,X射线平板照相实验结果表明它具有丝织构特征,其衍射花样也本结构模型计算结果一致。

  • 标签: LiB化合物 LI-B合金 晶体结构
  • 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.通过不同时效温度时间下材料硬度、电阻率、冲击韧性抗拉强度等性能测试,以及微观组织物相组成观察分析,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,主要物相仍是铜石墨,并产生纳米级六方Cu10Sn3析出相,基体产生强化作用,从而提高材料各项性能,电阻率0.147μΩ·m,硬度HB89,抗拉强度355.68MPa,冲击韧性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: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,在制备过程中综合采用B4C粉末沉降分级B4C/Li-Mg预合金挤压-重熔工艺,研究该工艺预合金和硼化物/Mg-Li基复合材料组织性能影响。结果表明:B4C粉末进行沉降分级能明显除去粉末中微细颗粒,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预合金挤压-重熔工艺能显著提高预合金密度伸长率,改善B4C粉末在预合金中分散性;用该预合金制备硼化物增强Mg-Li基复合材料性能最佳,未采用上述分散工艺制备复合材料相比,增强相分布均匀性明显改善,在保持良好抗拉强度情况下伸长率抗弯强度分别提高124.47%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,并该材料进行热等静压致密化处理。研究合金沉积态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,材料抗弯强度抗拉强度呈下降趋势。27%SiAl合金平均抗拉强度抗弯强度分别达到196MPa278MPa,伸长率9.5%。42%SiAl50%SiAl平均抗拉强度抗弯强度都接近,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: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2A14铝合金轮毂组织性能影响。结果表明,在等温复合锻造过程中存在动态回复动态再结晶过程,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:以高纯铝粉、铜粉、镁粉原料,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%1.6%Al-3.9Cu-Mg合金材料,合金显微组织力学性能进行观察测试,研究镁含量显微组织力学性能影响。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1%时材料性能最佳,致密度98.1%,硬度(HBW)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:在AR2000ex型流变仪上沉淀碳酸钙(Precipitatedcalciumcarbonate,PCC)在PEG(聚乙二醇)悬浮体系进行稳态剪切流变实验。通过2种方法来改变分散体系黏度:1)以PEG200(相对分子质量200)连续相,分散体系以10℃间隔从10℃上升至50℃;2)在30℃用相同聚合物3种不同相对分子质量PEG(PEG200、PEG400PEG600)。结果表明随着温度升高,PCC/PEG200分散体系临界剪切速率越来越大。在剪切增稠区内流动指数N随温度升高而降低,稠度系数K随着温度升高而升高。临界剪切速率以及临界剪切黏度温度严格满足Arrhenius关系:η=Aexp[Ea/(RT)]。研究发现随温度变化临界剪切应力不变。随着PEG相对分子质量增加,分散体系黏度增加,临界剪切增稠速率减小。PCC粉末分形结构以及聚集体形貌使得体系相对黏度远大于硬球体系相对黏度。

  • 标签: 沉淀碳酸钙(PCC) 介质黏度(ηm) 剪切增稠 连续相
  • 简介:以固溶强化铜锡合金作为基体,以石墨铅作为固体润滑剂,采用粉末冶金方法制备高速、重载条件用新型固体自润滑材料,研究铅材料高温力学性能摩擦学行为影响,通过分析摩擦表面亚表面的微观形貌结构探讨铅石墨协同润滑机理。结果表明:在铜-石墨材料中添加铅可显著提高材料硬度室温拉伸强度;铅添加可提高铜-石墨材料300℃以下高温压缩强度,Cu-9Sn-9Pb-10C在300℃高温压缩强度215.3MPa;添加铅可显著提高铜-石墨材料在高速、重载条件下摩擦稳定性,并略微降低平均摩擦因数。

  • 标签: 铜-石墨材料 高速摩擦 微观结构 润滑机制
  • 简介:Ni-Cr-Mo合金经冷压成型后于真空中以不同温度进行烧结.通过测定其相对密度、线收缩率、拉伸强度硬度,研究烧结温度合金性能影响.研究结果表明:当烧结温度不超过1330℃时,合金相对密度、收缩率、拉伸强度硬度随烧结温度上升而缓慢增加;当温度上升到1360℃时,合金这些性能指标急剧增大;当温度上升到1390℃时,烧结后合金试样外形发生严重变形.

  • 标签: Hastelloy型合金 真空烧结 密度 力学性能