钒对中铬白口铸铁组织和性能的影响

研究了钒对中铬白口铸铁的组织与性能的影响.采用SEM与EDS对试样进行了组织与成分分析,并测定了试样的冲击韧性、硬度等力学性能.结果表明:随着V含量的增加,中铬白口铸铁的组织得到细化,冲击韧性得到改善;当V的加入量增加至4%(质量分数)时,基体上弥散分布大量VC颗粒,使得材料有潜在的良好的耐磨性能.     

新型铜基结合剂金刚石锯片组织和性能的研究

在新型铜基结合剂CSF中加入不同粉末,采用真空热压法和激光焊接法制成金刚石锯片,通过切削试验测定其切削性能,并结合扫描电子显微镜观察其显微组织。结果表明,由CSF烧结的金刚石锯片可顺利进行切削,且Fe、P等元素能一定程度提升结合剂的致密度和硬度;添加铬粉、钼粉的CSF结合剂对金刚石磨粒固着把持能力相比Fe、P-Fe等提升了40%左右,锯片的锋利度更高,切削性能最佳,且磨弧胎体的磨损与金刚石的磨损能保持较好匹配,使用寿命长,优于普通Cu-Sn刚石锯片。     

不同Cd含量对Al-Cu合金组织与性能的影响

通过室温拉伸、SEM、EDS和TEM分别对试样进行性能测试及微观表征,研究了不同Cd含量对Al-Cu合金微观组织和力学性能的影响.研究表明:在175℃人工时效过程中,不同Cd含量的合金具有相似的时效响应规律,Cd元素能促进合金强化相θ′的析出,与含质量分数为0.10%Cd的合金相比,含质量分数为0.19%Cd与0.36%Cd的合金达到峰时效的时间缩短且峰值硬度值提升.在峰时效状态下,当Cd元素质量分数从0.10%增加到0.19%时,合金屈服强度从384.2 MPa提升到422.8 MPa,延伸率从8.5%降到7.1%;Cd元素质量分数为0.36%时强度几乎不再变化,延伸率则继续下降至5.86%. TEM结果显示含质量分数为0.19%Cd的合金中析出相数量多且尺寸小,对合金析出强化效果更明显;当Cd质量分数为0.36%时,合金中析出相长度稍微变短,数量增多不明显.与此同时,含质量分数分别为0.19%和0.36%Cd的合金断口表面存在富Cd晶间残留相,这对Al-Cu合金性能的提升是有害的.     

钴基结合剂对金刚石把持力的研究

概述金刚石锯片的工作机理，指出钴基结合剂的致密度、硬度与金刚石把持力的关系，且以加入与不加入金刚石的结块的抗弯强度损失率的对比试验为主要依据，提出并论证增强钴基结合剂对金刚石把持力的两个可行途径──部分液相烧结与加入强碳化合物形成元素．     

B质量分数对620℃时效中FB2钢组织和力学性能的影响

通过扫描电镜、拉伸性能测试和硬度测试等对620℃长期时效中不同B质量分数的FB2钢进行组织观察和力学性能分析。研究结果表明：在FB2钢620℃长期时效中,M₂₃C₆相的平均尺寸随时效时间的延长逐渐增大,其平均尺寸随B质量分数的增加而逐渐减小;Laves相在时效1 000 h后析出,并且随着时效时间的延长不断长大粗化,其平均尺寸随B质量分数的增加而逐渐减小;BN夹杂物的析出量随B质量分数的增加而逐渐增大。FB2钢的拉伸性能随着时效时间的延长而逐渐减弱,随B质量分数的增加先增强后减弱,并且在B质量分数为0.010%时拉伸性能达到最强。FB2钢的硬度随着时效时间的延长而逐渐减小,随B质量分数的增加先增大后减小,并且在B质量分数为0.010%时硬度达到最大。当B质量分数由0增加到0.010%时,拉伸性能和硬度的增大是M₂₃C₆相和Laves相的平均尺寸的减小所引起的;当B质量分数由0.010%增加到0.030%时,拉伸性能和硬度的减小是BN夹杂物析出量的增加所导致的。为充分发挥钢中B、N的强化作用,同时提高...     

V掺杂对类金刚石薄膜性能的影响

通过磁控溅射的方法,使用石墨靶、V靶复合拼接靶,以氩气作为辅助气体,成功制备了不同原子分数的V掺杂类金刚石薄膜。采用拉曼光谱仪、电子探针X射线显微分析仪、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜、扫描电子显微镜、纳米压痕仪、薄膜应力仪、往复摩擦磨损试验机等设备研究了V掺杂对类金刚石薄膜微观结构、力学性能、摩擦学性能的影响。结果表明,V掺杂提高了类金刚石薄膜的力学性能,当薄膜中V的原子分数为54.28%时,薄膜的硬度和弹性模量分别为14.1 GPa和147.6 GPa。掺杂V后,薄膜中生成了V₂O₅,降低了薄膜的耐磨性能。这主要是因为V促进了sp³杂化C数量的增加,并且在摩擦过程中,薄膜中的sp³杂化C的数量进一步增加,导致其硬度升高,耐磨性能下降。     

烧结工艺对铜基金刚石圆锯片锯切性能的影响

通过正交试验方法,对铜基金刚石圆锯片金属胎体的烧结工艺进行了试验研究,总结了烧结温度、成型压力和金刚石比例对胎体的硬度、磨耗比的影响规律.利用HR-150A硬度测试仪和CZ600切割机对刀头硬度及磨耗比进行测试,利用扫描电子显微镜对刀头的磨损机理进行了分析.结果表明,定型压力是影响锯片硬度和磨耗比的主要因素.保温时间控制在30min,温度在840℃,成型压强在19MPa,金刚石比例在3%时,烧制出的金刚石锯片机械性能较为优良.     

金刚石圆锯片用铁基与钴基结合剂之比较

本文通过理论分析和有关试验,证明了铁基金属结合剂的机械性能、抗磨损性和对金刚石的把持力能够满足加工花岗石用孕镶刀头的使用要求。当采用抗压强度为13—15Kg的金刚石时,用铁基结合剂制造的大直径金刚石圆锯片可获得不亚于甚至略优于钴基结合剂锯片的锯切性能,而其制造成本相对于后者则有较大的降低。     

Al对HP40合金室温力学性能的影响

采用中频感应炉熔炼的方法制取样件.用光学显微镜分析在HP40合金中加入质量分数为5%～10%的Al元素时,各质量分数所对应的相组成和显微组织,研究在HP40合金中加入不同质量分数的Al对合金室温力学性能的影响以及合金力学性能与显微组织的关系.结果发现,加Al元素的HP40合金抗拉强度和屈服强度均随Al质量分数的增加而先升高后降低;合金的硬度随Al质量分数的增加而显著提高;合金的延伸率在Al质量分数为5%时,与未加Al的HP40合金一样未降低,而后随着Al质量分数的增加而降低.随着Al质量分数的增加,由于金属间化合物(Ni,Fe)Al的析出,合金的组织也发生了明显的变化,组织由网状结构变为枝状结构和羽毛状结构.     

Ca对变形Mg-9Li-2Zn合金显微组织和机械性能的影响

实验熔制了Mg-9%Li-2%Zn(质量分数)合金并研究了添加质量分数为0.1%~0.5%的Ca对合金的影响.合金板材具有良好的冷加工性能,室温下可以轧成2 mm厚的薄板.研究了微量元素Ca对板材显微组织和机械性能的影响.室温下对板材进行拉伸测试,结果表明添加元素Ca能够提高合金的机械性能,当添加质量分数为0.1%的Ca时,板材的抗拉强度和延伸率分别提高了19%和6%,随着Ca含量的增加,强度略有提高而延伸率下降.通过显微观察可知,Ca对显微组织有细化作用,其中含Ca 0.1%时效果最明显.通过分析结果可知Ca在晶界处的吸附致使显微组织细化,进而影响了板材的机械性能.     

B_4C陶瓷材料的无压烧结与性能

以碳化硼微粉作为原料,选用SiC和C为烧结助剂,研究了SiC和C对无压烧结B4C材料的体积密度、硬度、抗折强度和断裂韧性等性能的影响.结果表明,最佳烧结温度为1975℃,保温时间是30min.SiC和C的质量分数对材料密度、硬度和抗折强度的影响都是先增大后减小.烧结助剂SiC和C的最佳添加量分别为6%和5%(质量分数)时,得到相应的无压烧结B4C陶瓷材料的最佳力学性能:体积密度为2.45g/cm3,维氏硬度为35GPa,抗折强度为240MPa,断裂韧性为3.0MPa.m1/2     

Mo2 NiB2基金属陶瓷的制备与性能

采用单质硼粉、镍粉和钼粉结合反应硼化烧结法制备了Mo2 NiB2基金属陶瓷,研究了Mo2 NiB2基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化以及烧结温度和保温时间对其力学性能和显微组织的影响.结果发现：随着烧结温度升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度升高,Mo2 NiB2基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1290℃达到最大,分别为1346.5 MPa和83.7 HRA,并且硬质相颗粒逐渐粗化;保温时间对材料性能的影响与烧结温度一致,但在保温30 min时抗弯强度最大(1453.3 MPa),保温60 min时硬度最大(83.7 HRA).     

双层烧结铁基材料的制备及其组织性能

采用加压烧姑工艺制备了双层烧结铁基材料，研究了合金元素对高合金层烧结致密化的影响及其在界面区的分布规律，分析了该材料的显微组织和力学性能。研究结果表明：提高C和Mo的含量有利于高合金层的致密化，而提高V含量阻碍其致密化。双层烧结铁基材料综合了高合金层和基体层的优点，抗弯强度达1980MPa,冲击韧性达18J／cm^2，洛氏硬度为50。高合金层呈脆性解理断裂，基体层呈韧性断裂；C和Mo和V在界面区的扩散受到抑制，其中Mo和V集中分布在碳化物中；Cr在界面区有一定程度的扩散，Cr在高合金层中的分布相对均匀。     

纳米碳管铝基复合材料组织与性能的研究

试验采用搅拌铸造法制备了纳米碳管增强铝基复合材料,对其显微组织、硬度、抗拉强度和电阻率进行了研究.结果表明：纳米碳管的加入能够细化复合材料晶粒,表面镀铜后可以抑制基体与增强体之间的界面反应,避免脆性碳化物的生成;复合材料的硬度和抗拉强度随着纳米碳管加入量的增加先增加后减小,纳米碳管的质量分数为1.0%时,达到最大值,与基体相比分别增加了34.8%和34.4%;纳米碳管的加入对基体的导电性影响不大.     

C颗粒对Cp/AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料，研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明，与保温时间相比，C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%，保温时间15 min时，C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm，组织整体细化均匀，增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布，并且硬度值最高，达到89.07 HV。     

C颗粒对Cp /AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料，研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明，与保温时间相比，C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%，保温时间15 min时，C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm，组织整体细化均匀，增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布，并且硬度值最高，达到89.07 HV。     

MnO2对8YSZ低温活化烧结及其性能的影响

以MnO2为8YSZ的烧结助剂,研究MnO2含量和烧结工艺参数对8YSZ活化烧结及其性能的影响.采用阿基米德排水法、维氏显微硬度仪、电子万能试验机对烧结块体的致密度、硬度和抗弯强度进行分析,并使用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)对其微观形貌和相组成进行表征.实验结果表明:块体的致密度随着MnO2含量的增加而逐渐增加,当MnO2添加量为3％时获得了最好的烧结效果;随着温度的升高,块体致密度也逐渐增加,在1300℃烧结4h时,致密度达到了98.59％:在此条件下,样品的硬度与抗弯强度均为最佳,分别为1830.21(HV)与235.46 MPa.     

Interfacial microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V/Al7050 joints fabricated using the insert molding method

Ti-6Al-4V/Al7050 joints were fabricated by a method of insert molding and corresponding interfacial microstructure and mechanical properties were investigated. The interfacial thickness was sensitive to holding temperature during the first stage, and a good metallurgical bonding interface with a thickness of about 90 μm can be obtained at 750℃. X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and thermodynamic analyses showed that the interface mainly contained intermetallic compound TiAl₃ and Al matrix. The joints featured good mechanical properties, i.e., shear strength of 154 MPa, tensile strength of 215 MPa, and compressive strength of 283 MPa, which are superior to those of joints fabricated by other methods. Coherent boundaries between Al/TiAl₃ and TiAl₃/Ti were confirmed to contribute to outstanding interfacial mechanical properties and also explained constant fracture occurrence in the Al matrix. Follow-up studies should focus on improving mechanical properties of the Al matrix by deformation and heat treatment.     

稀土元素La在金属胎体-金刚石复合材料中的作用

研究了不同热压烧结条件下,稀土元素La对铜基胎体-金刚石复合材料的抗弯性能和断口形貌的影响。结果表明：加入适量的La,可以减少胎体中孔洞缺陷,改善胎体的组织结构,提高胎体性能;适量La可以净化金刚石表面,提高金刚石颗粒和金属胎体之间的黏结性能,并能进一步提高金属胎体-金刚石复合材料的性能。     

Effects of metal binder on the microstructure and mechanical properties of Al2O3-based micro-nanocomposite ceramic tool material

The Al2O3?(W,Ti)C composites with Ni and Mo additions varying from 0vol% to 12vol% were prepared via hot pressing sintering under 30 MPa. The microstructure was investigated via X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive spectrometry (EDS). Mechanical properties such as flexural strength, fracture toughness, and Vickers hardness were also measured. Results show that the main phases A12O3 and (W,Ti)C were detected by XRD. Compound MoNi also existed in sintered nanocom-posites. The fracture modes of the nanocomposites were both intergranular and transgranular fractures. The plastic deformation of metal particles and crack bridging were the main toughening mechanisms. The maximum flexural strength and fracture toughness were obtained for 9vol% and 12vol% additions of Ni and Mo, respectively. The hardness of the composites reduced gradually with increasing content of metals Ni and Mo.