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  • 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:采用粉末冶金方法制备含Y2O3稀土钼合金,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段对钼合金断裂特征和组织结构进行对比分析,研究稀土氧化物Y2O3含量对钼合金组织和性能影响。研究表明:添加Y2O3能细化晶粒、改善钼合金晶粒均匀和致密度、提高钼合金性能;拉伸强度和屈服强度随Y2O3含量增加呈现先增高后降低趋势,在Y2O3含量为1%时,抗拉强度达511.43MPa,屈服强度456.99MPa,分别是纯钼材料1.31倍和1.57倍,综合力学性能最佳;在烧结坯中,Y2O3颗粒分布均匀,主要以球形和等轴状形式存在于晶界上。

  • 标签: 稀土氧化物Y2O3 钼合金 晶粒尺寸
  • 简介:对厚度为25mmT851态2A97铝锂合金进行搅拌摩擦焊焊接,利用显微硬度、金相显微镜(OM)和透射电镜(TEM)等对焊缝显微硬度和微观组织进行研究。结果表明:接头基材硬度最高,热影响区和热机影响区硬度降低,焊缝中心硬度又升高,硬度最低位置在热影响区。焊核区发生动态再结晶,形成细小等轴晶粒;焊核区S′相全部溶解,T1相几乎全部溶解,在随后冷却和时效过程中,焊核区析出GP区和细小弥散δ′相;热影响区T1相部分溶解,S′相全部溶解,析出θ″相、δ′相和δ′/β′复合相。

  • 标签: 搅拌摩擦焊 铝锂合金 微观组织
  • 简介:采用选择激光熔覆法,在基板温度分别为100,150,和200℃条件下制备M2粉末高速钢合金,分析基板温度对合金组织结构与力学性能影响。结果表明,基板温度升高有利于提高M2粉末高速钢致密度和整体组织均匀。当基板温度为200℃时,高速钢组织均匀致密,各元素固溶程度高,且碳化物含量高,组织中柱状晶不再沿Z轴方向单一生长,同时合金显微硬度(HV0.1)达到最高,HV0.1为1150,相比基板温度为100℃时合金提高近40%。随基板温度从100℃升高到200℃,沿Z轴打印M2高速钢室温抗拉强度从865.23MPa降低到443.85MPa,主要原因合金中单一方向柱状晶数量减少。

  • 标签: 选择性激光熔覆 高速钢 基板温度 致密度 显微硬度 抗拉强度
  • 简介:采用粉末冶金法制备Cu/V0.97W0.03O2复合材料,通过场发射扫描电镜及能谱分析研究复合材料表面形貌与成分组成,用X.ray衍射分析复合材料中各相在室温下晶体结构,并利用涡流电导仪测试在变温过程中不同V0.97W0.03O2粉体含量复合材料电导变化情况。结果表明:Cu/V0.97W0.03O2复合材料在0℃附近表现出电导突变特性,而且随复合材料中V0.97W0.03O2粉体添加量增加,复合材料电导突变效果明显增加;同时,在室温下Cu/V0.97W0.03O2复合材料中V0.97W0.03O2晶体结构与V02高温相结构基本相同,说明在复合材料烧结过程中Cu与V0.97W0.03O2晶体结构没有相互影响,但V0.97W0.03O2有少量发生分解。

  • 标签: 复合材料 VO2 掺杂 相变
  • 简介:以Mo、Nb、Si、Al元素粉末为原料,采用燃烧合成法制备名义成分分别为(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2与(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2等4种不同化含量合金,研究其燃烧合成行为,分析燃烧合成过程中粉末压坯燃烧模式、燃烧温度、燃烧波前沿蔓延速率以及产物组成。结果表明:随Nb含量增加,燃烧合成反应模式由螺旋燃烧逐渐转变为稳态燃烧。添加Nb、Al后,合金最高燃烧温度升高,并随Nb含量增加呈现先升高后降低变化趋势,其中(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2燃烧温度最高,达到1924K,但燃烧波蔓延速率随Nb含量增加而逐渐降低。XRD结果表明:(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2合金主要由MoSi2构成,含有少量Mo(SiAl)2和Mo5Si3;(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2中开始出现NbSi2相,(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2和(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2合金中Mo5Si3衍射峰强度进一步降低,而NbSi2衍射峰略有增强,因而添加Nb有利于形成C40结构NbSi2,同时抑制Mo5Si3产生。SEM观察表明合金为多孔结构。

  • 标签: 金属间化合物 二硅化钼 合金化 燃烧合成 组织结构
  • 简介:采用电场、磁场、应力场和温度场多场耦合成形与烧结一体化技术制备高致密Fe-2Cu-2Ni-1Mo-0.8C合金,利用光学显微镜和扫描电镜对该合金显微组织以及磨损表面进行观察和分析,重点研究耦合外加脉冲磁场对合金耐磨性能影响。结果表明,在电场、应力场和温度场三场耦合放电等离子烧结技术基础上进一步耦合适合脉冲磁场,可明显改善烧结合金微观组织和合金元素分布均匀,不仅提高合金耐磨,同时还可显著提高合金耐磨性能均匀。在峰值电流、基值电流、频率、占空比分别为2700A、360A、50Hz和50%脉冲电流以及烧结压力为30MPa条件下烧结铁基合金粉末3min,耦合外加脉冲磁场强度为2.36×106A/m时,烧结材料耐磨性能最佳,合金磨损机制主要为粘着磨损。

  • 标签: 铁基合金 多场耦合烧结 组织 摩擦磨损性能
  • 简介:采用超高重力场燃烧合成工艺,并从500g到2500g每间隔500g依次增大超重力场加速度,制备系列TiC-TiB2凝固陶瓷。经XRD、FESEM和EDS分析,发现陶瓷显微组织均由片晶TiB2基体相、不规则TiC第二相及少量Al2O3夹杂与Cr基金属相组成。增大超重力场加速度,反应熔体内部各组份之间对流(Stokes)加强,可加快Al2O3上浮与分离,促进TiC-TiB2-Me相成分均匀化,使陶瓷显微组织得以细化,且当超重力场加速度超过2000g时,出现TiB2片晶厚度小于1μm超细晶组织,同时随陶瓷基体上Al2O3夹杂量降低、TiB2片晶异常长大弱化,陶瓷组织均匀提高。经FESEM断口形貌与裂纹扩展观察,发现TiB2基体相裂纹桥接与拔出,并耦合晶间Cr基延性相增韧构成陶瓷复合增韧机制,且随超重力场加速度增大,陶瓷致密组织均质得以提升,不仅促进TiB2基体相裂纹桥接与拔出,而且可增大Cr基延性对陶瓷增韧贡献,使得陶瓷弯曲强度与断裂韧性分别同时达到最大值(975±16)MPa和(16.8±1.2)MPa·m^1/2

  • 标签: TiC-TiB2复合陶瓷 超高重力场 燃烧合成 组织均质性 断裂行为
  • 简介:通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相粒径<30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料各种力学性能都有大幅度提高.

  • 标签: 二硅化钼 碳化硅 复合材料 力学性能
  • 简介:将Fe(60)(NbTiTa)(40)合金粉末与纯铁粉分别进行45h高能球磨,获得Fe(60)(NbTiTa)(40)非晶粉末和粒度10μm铁粉,然后通过放电等离子烧结制备Fe(60)(NbTiTa)(40)体积分数分别为5%、10%、15%和20%Fe(60)(NbTiTa)(40)颗粒增强铁基复合材料,研究15%Fe(60)(NbTiTa)(40)/Fe混合粉末烧结致密化行为和Fe(60)(NbTiTa)(40)非晶粉末含量对材料力学性能影响。结果表明:Fe(60)(NbTiTa)(40)合金粉末经球磨45h后转变成非晶态,其过冷相区达到112℃。通过SPS可实现混合粉末快速致密成形,增强颗粒含量对复合材料密度影响不大,材料致密度在97.5%左右。非晶合金粉末加入可细化基体相显微组织,并且随Fe(60)(NbTiTa)(40)颗粒含量增加,基体相变得更细小和更均匀,复合材料硬度和强度均显著增大。20%Fe(60)(NbTiTa)(40)/Fe材料显微硬度为232HV,屈服强度和极限压缩强度分别为650MPa和743MPa。

  • 标签: 放电等离子烧结 铁基复合材料 非晶合金 颗粒增强 力学性能
  • 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Al添加方式)对陶瓷结构和组成有较大影响,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:采用化学镀法对TiH2粉末表面镀Ni,制备Ni/TiH2复合粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC/TG)对Ni/TiH2复合粉末进行表征,探索Ni镀层生长及作用机理,建立镀层在粉末表面的生长模型。结果表明:施镀温度为85℃时Ni/TiH2复合粉末表面Ni层包覆完整,镀层均匀致密,Ni层厚度约为1.0~2.0μm;施镀温度低于65℃时施镀几乎无法进行,而施镀温度高于95℃时,镀层很不均匀,且容易脱落;镀层生长机制遵循奥斯特瓦尔德(Ostwaldripening)机制;与包覆前TiH2粉末相比,Ni/TiH2复合粉末释氢反应开始温度由450℃上升至540℃。包覆层可降低TiH2粉末和熔融铝温度梯度,从而推迟开始释氢时间。

  • 标签: 化学镀 NI TiH2复合粉末 形核长大机制 释氢性能
  • 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中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不锈钢粉末中添加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不锈钢中添加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
  • 简介:采用溶胶喷雾干燥-煅烧还原方法制备超细/纳米W-La2O3复合粉末,将粉末压制成形后在1950℃烧结,制备La2O3弥散强化钨合金,检测合金密度与强度,并采用SEM对超细粉末形貌、合金组织结构、断口形貌进行分析,结果表明:随La2O3加入量增加,粉末颗粒显著细化,W-0.7%La2O3复合粉末粒径仅为0.1μm;制备W-La2O3超细/纳米复合粉末具有很高烧结活性,烧结后,合金最高相对密度达到99.1%;La2O3均匀弥散分布于钨晶界,抑制钨合金晶粒长大,提高材料强度,W-0.7%La2O3合金中钨平均晶粒尺寸仅为8.7μm,抗弯强度达到548MPa;合金断裂形式表现穿晶-沿晶共有的复合断裂形式。

  • 标签: 超细粉末 弥散强化 氧化镧 组织性能
  • 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系合金中添加适量Cr元素,得到无磁WC-Ni硬质合金,并且其无磁特性不随合金中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:采用超音速等离子喷涂法在1045钢表面制备NiCr-Cr3C2涂层,分析涂层微观结构及化学成分以及涂层晶粒结构,利用MICROMET-6030显微硬度仪和Nano-test600纳米压痕仪测定涂层显微硬度与弹性模量,通过油润滑微动摩擦磨损试验测试涂层微动磨损性能。结果表明,NiCr-Cr3C2涂层为明显层状结构,具有单晶、纳米多晶与过渡区共存复杂晶体学结构,显微硬度HV0.3高达998,约为基体材料硬度3倍,弹性模量为224.6GPa;涂层微动摩擦因数随载荷增大而减小,随温度升高而增大。喷涂层抗微动摩擦磨损性能较基体优异,摩擦因数及体积磨损量分别比基体降低36.7%和55.6%。涂层磨损机理以磨粒磨损和疲劳剥落为主。

  • 标签: 超音速等离子喷涂 NiCr-Cr3C2涂层 微观结构 微动磨损 硬度
  • 简介:采用压力烧结法制备不同碳含量WC-10Co-0.6Cr3C2硬质合金,通过金相组织观察、硬度测试、比饱和磁化强度和矫顽磁力分析,研究该合金微观组织结构和性能。结果表明,随碳含量增加,合金饱和磁化强度增大,而密度、矫顽磁力及硬度均降低;在压力烧结条件下,对于WC-10Co-0.6Cr3C2合金,两相正常组织对应碳含量范围为5.41%~5.55%。碳含量低于5.41%时出现缺碳相η相,碳含量高于5.55%时出现石墨相。

  • 标签: 硬质合金 碳含量 微观组织 性能
  • 简介:阐述自增韧Al2O3陶瓷增韧原理及增韧机制,综述近年来Al2O3陶瓷自增韧研究现状。指出Al2O3陶瓷自增韧方式可以分为引入添加剂和引入晶种2种,并详细论述了不同添加剂、不同晶种及引入方式对Al2O3晶粒异向生长及其力学性能影响,分析了不同条件下Al2O3晶粒显微结构及其异向生长机理。最后对下一步研究方向进行了展望。

  • 标签: 氧化铝 陶瓷 自增韧 进展