定向气流TG-CVI法快速致密化盘状 C/C复合材料工艺

C/C复合材料因其特异性能在航空航天、武器装备等领域得到了广泛应用.但其制备过程中致密化周期很长导致成本居高不下,限制了C/C复合材料在众多领域的应用.采用定向气流温度梯度气相渗透(TG-CVI)快速致密化方法制备盘状C/C复合材料,并对其致密化行为和致密化工艺进行研究.结果表明:定向气流TG-CVI法能有效抑制气相沉积过程中C/C复合材料表面"结壳"现象,实现盘状C/C复合材料的逐层快速致密化,是制备盘状C/C复合材料较为理想的工艺.在1 080℃下,只需沉积67 h,C/C复合材料的密度就可达到1.8 g/cm~3,热解碳结构全部为粗糙层结构(RL).     

CVI法制备C/C复合材料的温度梯度

温度梯度CVI法可在碳纤维预制体内部实现热解碳由高温区域向低温区域的顺序沉积,是快速、低成本制备C/C复合材料的一种有效途径.通过设计变径螺旋感应线圈,可实现被加热工件轴向及径向的温度梯度.变径螺旋感应线圈加热圆柱状石墨试样温度场实测结果显示:沿轴向温度呈线性变化,径向温度场呈"浅盘状"分布.以碳毡为预制体在变径感应线圈中用CVI法制备C/C复合材料,沉积46h后,高温区材料密度从0.08g·cm-3增加到1.487g·cm-3,低温区密度增加到0.398g·cm-3,说明碳毡预制体内热解碳发生了顺序沉积,可实现快速致密化.     

表面激光快速相变的硬化层特征

本文通过光镜、电镜及俄歇谱仪分析,表明四种钢铁材料的激光硬化层到基体存在一个深台阶的急剧过渡,硬度落差高达HV400～600,这是陡峭温度场分布的直接结果。硬化层的第二个特征是碳的局部扩散(10～30μm)。上述因素导致第三个特征,即多样化的组织分层以及相应的特征组织形貌,如球墨周围形成马氏体硬化环带、中碳钢内层出现不同碳浓度的马氏体区等。     

纯钛滚压形变强化的研究

采用TEM,XRD技术研究了多晶纯钛滚压形变强化疲劳前后的显微组织特征和残余应力.实验结果发现:多晶纯钛疲劳抗力的提高主要是由于形变显微组织和残余压应力的产生及表面粗糙度的降低.滚压组织中形成高密度位错和单个?分散的变形孪晶,历经106以上的循环周次后,孪晶-晶界的交互作用是其主要特征.疲劳后次表面残余压应力松弛较表面严重.     

软氮化处理的铸铁材料的滑动磨损抗力

通过磨损试验、金相及X射线衍射分析等手段,研究了经软氮化处理的4种铸铁材料渗层(化合物层和扩散层)的滑动磨损抗力,结果表明,经处理的4种材料在干摩擦条件下其耐磨性与未处理的相比均有提高,其中H类材料优于Q类材料;耐磨性的提高主要归功于扩散层,且随扩散层深度的增加而增加;原材料的差异影响了渗层的质量状态,从而使各材料耐磨性提高的幅度各不相同。     

定向脉冲气流TG-CVI法致密C/C复合材料工艺及性能

以液化气为碳源前驱体,氮气为稀释气体,采用定向脉冲气流TG-CVI法,对初始密度为0.14 g·cm^－3的普通碳毡进行致密化处理.研究在不同试验条件下C/C复合材料的致密化过程和密度分布,借助偏光显微镜观察其微观组织,扫描电子显微镜观察其断口形貌,采用三点弯曲法测定C/C复合材料的抗弯强度.结果表明:在热端温度为1 080 ℃、脉冲压力为－3~0 kPa的条件下,经70 h致密化,C/C复合材料的表观密度可达1.836 g·cm^－3,且密度分布均匀;组织为粗糙层(RL)和光滑层(SL)的混合型组织;试样断口形貌呈渐变的锯齿状分布,纤维以拔出为主,表现为假塑性断裂特征,抗弯强度为83.91 MPa.     

二硅化钼基材料的晶界腐蚀方法探讨

通过采用所选的化学腐蚀剂的系列实验,对不同工艺制备的MoSi2基材料进行了晶界腐蚀实验,利用XJG04型金相显微镜和扫描电子显微镜（SEM）,研究了MoSi2基材料腐蚀后的显微组织,并对其腐蚀结果进行了探讨。研究结果发现,用热压烧结法制备的致密度较高的MoSi2基材料具有晶间腐蚀敏感性,可用（HF＋HNO3＋H2O）作为其晶界腐蚀剂显示晶粒大小;MoSi2基材料的微观结构对晶界腐蚀有很大的影响,孔隙等缺陷越少,越有利于晶界的腐蚀,当孔隙率较高时其腐蚀模式主要为缝隙腐蚀,不宜用腐蚀的方式显示晶粒大小。     

M2高速钢模具材料静态与动态弯曲性能

对比研究了１０８０～１２２５℃奥氏体化并淬火及２００～６２０℃因火的多种条件下Ｍ２高速钢模具材料的静弯曲、疲劳及冲击弯曲性能，并探讨了工艺及治金因素对它们的影响．试验表明这些性能指标成倍地在大范围变动，影响抗弯强度的主要工艺参数是回火温度，相应的治金因素是马氏体基体的固有强度与塑性；奥氏体化温度的高低决定了试验材料的冲击韧性，除马氏体本身的塑性变形能力外，多量碳化物的弥散折出限制基体塑性的发挥，降低了Ｍ２铜的韧性．     

金属间化合物Ni3Si合金的燃烧合成

采用燃烧合成方法制备低放热反应体系的Ni3Si和Ni3(Si0.9,Ti0.1)合金粉体材料,研究了球磨时间、预热温度、合金化元素Ti对燃烧合成的影响.实验证明,机械活化、热学活化和合金化元素Ti的加入均能降低点火温度,加速燃烧合成反应的进行.同时采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了产物的物相组成和微观形貌变化.     

W_6Mo_5Cr_4V_2高速钢模具材料的回火抗力

对试验用钢（Ｗ＿６ＭＯ＿５Ｃｒ＿４Ｖ＿２即ＡＩＳＩＭ２）的抗回火性能进行了研究，结果表明在１０８０～１２２５℃范围进行奥氏体化处理后的回火曲线均具有非单调的二次硬化的特征，曲线的低谷几乎均对应着３５０℃回火状态；其峰值温度随奥化温度升高在４５０～５６０℃范围变动，相应地，本文定义的二次硬化强度△ＨＲＣ值自１ＨＲＣ增加到６ＨＲＣ。