钢/铁双金属复合材料的离心铸造工艺及界面控制

利用复合离心铸造工艺制备了碳钢／高铬铸铁双金属复合材料钻井泵缸套，确定了复合离心铸造的工艺参数，设计了阶梯升温的热处理工艺，并对内套材料的组织和性能进行了测试．研究表明：所设计的17CrMoCu高铬铸铁内套材料的耐磨性明显优于原工艺所用的18Cr高铬铸铁；选择合理的参数（铸型转速、金属液浇注温度、2种金属液浇注时间间隔）以及加入防氧化剂，可使碳钢与17CrMoCu达到牢固的冶金结合，且内、外套之间没有出现裂纹、气孔、夹杂等缺陷；采用阶梯升温的热处理工艺，可以避免双金属缸套在热处理时出现裂纹等缺陷．     

凝固速度对CuZnAlMnNiTi形状记忆合金析出相形态的影响

凝固速度对ＣｕＺｎＡｌＭｎＮｉＴｉ形状记忆合金析出相形态的影响王世栋宋经章常凤莲张谨平（东南大学分析测试中心，南京２１００１８）快速凝固可以显著地细化Ｃｕ．基形状记忆合金（ＳＭＡ）的晶粒［１，２］，有助于克服其冷加工脆性．为了防止快速凝固薄带在随后...     

Bi对AZ91镁合金时效析出动力学过程的影响

实验合金中Bi的加入量为0.5％～2％,合金在SF61％/CO     

商业Inconel718合金晶界析出相的鉴别

在商业Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８合金中存在３种成分非常接近的析出相：δ－Ｎｉ３Ｎｂ（Ｔｉ，Ａｌ），γ″－Ｎｉ３Ｎｂ（Ｔｉ，Ａｌ）和γ″－Ｎｉ３Ａｌ（Ｔｉ，Ｎｂ），而且在标准热处理状态下，析出相很小，即使运用ＥＤＡＸ微区成分分析方法也难以区分，尽管３种析出相结构不同，但γ″相的３种变体和δ相的１２种变体导致两者众多衍射斑点的重合，增加了实验鉴别的困难。     

Al-Si合金表面析出行为及调控机制

表面处理在合金制备过程中应用广泛,其中通过调控表面析出行为来改变表面性质是一种简单易操作的合金表面处理方式。然而目前合金表面析出形核及长大的影响因素不明,制约了析出行为调控的有效实现。本文基于Al-Si合金体系,分别通过改变表面粗糙度及表面应力状态的处理方式,以及分步退火工艺及直接退火工艺的热处理方法,系统性地研究了不同表面状态及不同热处理工艺对表面析出热动力学的影响规律及机制。实验结果表明,直接退火工艺下,表面析出相沿平行于表面方向及垂直表面方向的析出行为与表面粗糙度及应力状态的分布并无明显关联。而在分步退火工艺下,表面析出相表现出显著的沿划痕内部、压痕边部等大曲率表面特异性生长的趋势。对析出行为定量统计以及热动力学机制的分析指出,表面析出相的形核热力学并未受到表面曲率改变的显著影响,而其长大速率在大曲率表面处有较为明显的提高。此现象的发现与机制的阐释可为表面析出行为的定量调控提供指导。     

奥氏体化温度对复合轧辊表面工作层组织的影响

通过离心铸造方法制备了外加铬铁颗粒增强双金属复合材料环形铸件,采用光学显微镜和扫描电镜对双金属复合材料铸件在不同热处理工艺条件下的组织进行了研究。研究结果表明:在本试验条件下,双金属复合材料环形铸件外部高铬铸铁层的铸态组织为:Cr7C3、少量Cr23C6型碳化物、少量Cr3C型碳化物、珠光体基体、残余奥氏体;经热处理后其组织为:Cr7C3、少量Cr23C6型碳化物、少量Cr3C型碳化物、回火马氏体、二次碳化物、残余奥氏体,并且碳化物形态及分布有所改善。     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600～1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M₂₃C₆,M₃B₂,μ,σ和γ''的影响进行探究。结果表明：C的增加提高了M₂₃C₆和MC相的析出量和M₂₃C₆相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M₂₃C₆相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M₃B₂相的析出量;Al,Ti和m（Al）：m（Ti）的增加,提高了γ''相的析出量,其中Al和m（Al）：m（Ti）相的增加还提高了γ''相的析出温度。     

含铜无取向电工钢中析出相及其析出机理

研究了含铜低碳低硅无取向电工钢中的析出相及其析出机理.由能谱(EDS)及选区电子衍射(SAED)分析可知,铁素体基体上存在的大量弥散分布的等轴状析出相为类B2结构的铜.这些铜析出相的析出机理可以是一般析出、位错析出、台阶机理相间析出和弓出机理相间析出:一般析出在550、650和750℃三个等温温度均可发生;位错析出只发生在较低的等温温度(550℃),此时析出相呈特殊的平行短列状;台阶机理相间析出也可在上述三个等温温度下发生,但650℃等温时最有利于台阶机理相间析出,此时析出相平直列状分布;弓出机理相间析出只发生在较高的等温温度(750℃),析出相弯曲列状分布.     

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响. 析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配. 析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为. 随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降. 时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.     

高碳高铬钢/含铬灰铸铁离心复合界面的研究

通过正交设计实验优化得到了高碳高铬钢、含铬灰铸铁的最优成分;采用卧式悬臂离心实验机对高碳高铬钢/含铬灰铸铁进行离心复合·在复合成功的基础上,利用金相显微镜对不同实验条件下的复合界面进行了对比、分析·结果表明:经离心复合铸造,高碳高铬钢/含铬灰铸铁复合界面为结合紧密的复合层;复合试样经1080℃保温1h,水淬+500℃回火1h处理后,复合界面碳化物扩散更充分,但对复合界面宽度没有影响;浇注温度提高,复合界面宽度增加,当高碳高铬钢液浇注温度由1460℃提高到1480℃时,复合界面宽度增加了100μm·     

铸造共晶铝硅合金中析出相对断裂行为的影响

通过对铸造共晶Al-Si合金断口及析出相的分析研究了拉伸过程中基体内析出相的断裂特点.结果发现：拉伸过程中基体内初、共晶硅以穿晶断裂为主,这与颗粒内部存在的结构缺陷有关;直径小于2.0μm的初晶硅能够抑制二次裂纹的扩展.块状富铁相表现出穿晶断裂特点,鱼骨状富铁相中的微裂纹沿一次枝晶轴向生长.富铜相对裂纹扩展具有强烈地偏折作用;以富铁相为核心析出的富铜相能抑制富铁相中微裂纹的形成.提高合金中Cu含量可以降低富铁相的有害作用,改善合金的力学性能.     

铝镁合金对Al2O3-SiC-Al复合材料组成的影响

借助电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析,研究铝镁合金对Al2O3-SiC-Al复合材料组成及微观结构的影响.结果表明,加入金属铝粉,Al2O3-SiC-Al复合材料中各组成相之间无界面反应,形成了性能良好的Al2O3-SiC陶瓷骨架:加入铝镁合金,高温下复合材料基质中的Mg,Al和氧化的SiC之间发生反应,SiC中的Si被还原出来,并且在SiC颗粒表面形成了MgO-Al2O3-SiO2相,该混合相包裹在SiC颗粒表面,与熔铝氧化渗透合成的Al2O3-SiC-Al复合材料中的Al2O3-SiC陶瓷骨架的结合情况有所不同.     

电磁搅拌对过共晶Al-Si合金组织的影响

针对高硅耐磨铝合金第二相粗大．严重割裂基体．削弱材料的力学性能的问题．采用电磁搅拌工艺细化Al-Si-Fe合金组织。结果表明在电磁搅拌过程中,随着电磁搅拌励磁电压的增加．先共晶相—初晶Si和β-Al5SiFe相尺寸减小．尖角逐渐消失,变得圆整化;同时随着电磁搅拌励磁电压的增加,共晶Si数量增加,发生破碎尺寸减小．逐渐变为粒状;而且随着电磁搅拌励磁电压的增加,合金宏观晶粒尺寸变小。     

电磁软接触结晶器内钢液面高度对磁场分布的影响

利用有限元软件ANSYS对软接触电磁连铸结晶器内磁场进行三维数值模拟,分析了结晶器内钢液面高度对磁场及电磁力分布的影响.结果表明:钢液使得磁感应强度集中在钢液的侧表面;当钢液面低于线圈上沿时,钢液中磁感应强度的最大值出现在钢液上表面附近,并沿拉坯方向逐渐递减;当钢液面高于线圈上沿时,随着钢液面的升高磁感应强度的最大值向线圈中部移动;钢液侧表面所受电磁力的分布趋势与磁感应强度的分布趋势基本一致.     

镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须对镍粉/环氧树脂屏蔽涂料性能的影响

以镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须和镍粉作为屏蔽功能填料,以环氧树脂作为黏结剂,按照涂料制备的方法,制备了一种新型镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须/镍粉/环氧树脂电磁波屏蔽复合涂料,并研究了镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须对镍粉/环氧树脂屏蔽复合涂料导电性和屏蔽性能的影响。结果表明,镀Sn-Ni硅酸钙镁晶须的最佳含量为占屏蔽复合填料的5%。当涂层厚度为0.3mm时,涂层的电阻率为1.32Ω.cm,在300 kHz~1.5 GHz频段内,涂层的屏蔽效能为37.197~46.139 dB。与不含晶须的涂层相比,电阻率降低了1.08Ω.cm,屏蔽效能提高了5.385~9.854 dB。该研究为矿产资源的综合利用和电磁环境污染的综合治理提供了一种新的思路和方法。     

MnZn铁氧体/PTFE复合材料的电磁性能研究

采用SrTiO3溶胶对MnZn铁氧体进行表面改性,得到MnZn铁氧体/SrTiO3复合粉体,以PTFE为基体,制备了的MnZn铁氧体/SrTiO3/PTFE复合材料。探讨了表面改性和热处理对复合材料电磁性能的影响。结果表明:复合材料在低频阶段具有较高磁导率和介电常数以及较低磁损耗和介电损耗,表面改性和热处理可以在一定程度上提高复合材料的电磁性,复合材料的介电频率响应符合德拜弛豫理论。     

超声在制备SiC／Al－Mg颗粒增强复合材料中的应用

通过高强度超声处理使ＳｉＣ颗粒均匀分散于铝液中，获得了组织结构良好的ＳｉＣ／Ａｌ－Ｍｇ颗粒增强复合材料．讨论了超声对改善ＳｉＣ颗粒与铝液之间的润湿性和实现颗粒在铝液中均匀分散的作用．结果表明，超声处理是制取颗粒增强金属基复合材料的有效方法。     

Effect of electromagnetic stirring on the microstructure and wear behavior of iron-based composite coatings

The effect of electromagnetic stirring on the microstructure and wear behavior of coatings has been investigated. A series of iron-based coatings were fabricated by the plasma-transferred arc cladding process by applying different magnetic field currents. The microstructure and wear resistance of the composite coatings were characterized by scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDAX), X-ray diffraction (XRD), and wet sand rubber wheel abrasion tester. The experimental results showed that the microstructure of the coatings was mainly the γ-Fe matrix and (Cr, Fe)₇C₃ carbide reinforced phase. The coatings were metallurgically bonded to the substrate. With increasing magnetic field current, the amount of the block-like (Cr, Fe)TC₃ carbide reinforced phase increased at first, reached a local maximum, and then decreased sharply. When the magnetic field current reached 3 A, the block-like (Cr, Fe)TC₃ carbides with high volume fraction were uniformly distributed in the matrix and the coating displayed a high microhardness and an excellent wear resistance under the wear test condition.     

玻璃料对复合PTC材料相界面及电性能的影响

在低阻的Ni/(Ba,Sr)TiO3复合PTC材料的制备过程中,研究了B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃料加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面的改性以及对电性能的影响.利用透射电镜研究了相界面的细节,将相界面厚度与电荷传输示意图相结合,讨论了复合材料的电性能.结果表明,玻璃料的加入量对Ni-(Ba,Sr)TiO3相界面厚度的控制存在着两个临界点:一个是相界面上隧道效应消失的临界点;另一个是玻璃料包裹着金属Ni处于(Ba,Sr)TiO3陶瓷晶界,加入金属可以有效降低复合材料室温电阻率的临界点.