Mo对Ni_3Al粘结金属陶瓷组织及性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同Mo含量Ni_3Al粘结金属陶瓷,采用XRD,TEM和EDS等表征技术分析了其组织及成分.结果表明:金属陶瓷组织表现为芯/环结构硬质相颗粒分布在粘结相中,硬质相基本为黑芯-白环结构,而当Mo含量(质量分数)达到15%时,出现灰白色外环-亮白色内环-黑芯结构的硬质相颗粒;同时,随Mo含量的增加,硬质相颗粒明显细化;液相烧结过程中Mo趋向于在碳化物表面聚集析出,形成富Mo内环相.Ni_3Al粘结金属陶瓷力学性能分析表明:抗弯强度和硬度随Mo含量增加先增大后减小,在添加8%质量分数的Mo时达到最大值,分别为1 396 MPa和HRA91.0.     

Ti元素对CoCuFeNiVTi_x高熵合金耐磨性能的影响

为了研究Ti元素含量对CoCuFeNiVTi_x高熵合金体系耐磨性能的影响,用真空电弧熔炼炉制备了CoCuFeNiVTi_x(x=0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金,采用HV-50型显微硬度计对其硬度和耐磨性能进行了测试,采用扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了观察。实验结果表明:Ti含量为0.5和1.0时,合金为FCC+BCC结构;Ti含量升至1.5和2.0时,合金转变为BCC结构。随着Ti含量的增加,合金的硬度及耐磨性能都得到提高,合金由磨粒磨损和粘着磨损演变为以粘着磨损为主。其中,CoCuFeNiVTi_(1.5)合金的摩擦系数最低(0.45),并且硬度达到最高值589 Hv。综合来说,CoCuFeNiVTi_(1.5)合金的耐磨性能最好。     

W、Mo、Al、Ti对GH220合金微量相影响

应用综合分析手段对不同W、Mo、Al、Ti含量的GH220合金相的溶解、析出规律进行了研究。找出了主要合金元素对析出相的影响,进一步揭示了合金中微量相的变化规律,给出了不同热处理工艺下相的含量。为合金的研制和使用提供了重要依据。     

Fe含量对有序态Ni4Mo合金晶体结构及性能的作用

研究了Fe含量对有序态Ni_4Mo合金晶体结构及力学性能的作用,结果表明:当在有序态Ni_4Mo合金中添加的Fe含量小于10%时,合金的晶体结构仍为单相有序D1a结构;而当Fe含量为10%时, Ni_(70)Mo_(20)Fe_(10)合金的晶体结构变为单相有序面心立方结构;如果继续增加合金中的Fe含量,则在合金中析出了密排六方结构的第二相. Fe元素通过改变合金的晶体结构显著提高了有序态Ni_4Mo合金拉伸时的延伸率,有序态Ni_(70)Mo_(20)Fe_(10)合金在真空中的延伸率达到了30.9%,比有序态Ni_4Mo合金的延伸率提高了12倍. Fe合金化也有效降低了有序态Ni_4Mo合金在氢气环境中的脆性敏感性.     

铁素体基Ti-Mo微合金钢超细碳化物析出规律

利用光学显微镜、透射电镜和能谱分析等方法对两种不同Ti含量的铁素体基Ti--Mo微合金钢中析出相的尺寸、分布特征、析出规律和成分进行了研究.结果表明:钢中绝大多数析出相为超细碳化物,尺寸小于10 nm,析出相尺寸呈正态分布.随着Ti质量分数由0.072%增到0.092%,析出粒子平均尺寸增大,分布峰值向粒子尺寸增大的方向移动.Ti--Mo微合金钢具有栅格状的相间析出方式,栅格间距受冷速的影响较大,晶内和靠近晶界处的栅格间距不同.能谱分析发现,不同尺寸的粒子Mo含量不同,较大颗粒(50 nm左右)析出相中不含Mo,小颗粒(20 nm)中碳化物是Ti和Mo的复合析出相,且随着粒子尺寸的减小,成分中Mo所占比重增大.     

结晶器用铜合金表面激光熔覆Ni基涂层研究

采用IPG-YLS-5000光纤激光器在Cu-Cr-Zr合金表面制备了Ni60+WC合金熔覆层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析手段对熔覆层的微观组织、界面成分、物相组成、硬度及耐磨性进行表征和测试,得到了工艺参数对稀释率的影响规律。结果显示,提高激光功率和激光扫描速率均可以增加稀释率。当WC含量较少时,WC颗粒全部熔解;当WC含量较多时,存在未熔解的WC颗粒相。随着WC含量的增加,熔覆层组织先粗化后细化,枝晶间分布有颗粒相。熔覆层的硬度和耐磨性远高于基体,并随着WC含量的增加而增加,熔覆层的硬度最高可达1 000 HV。随着WC含量的增加,熔覆层的磨损失重逐渐变小,与铜合金相比,当WC的含量达到20%时,磨损失重仅为1.1 g。     

退火温度对电铸Ni-W合金组织与硬度的影响

采用电铸法制得Ni-W合金,对合金样品在400～700℃进行退火处理,随后进行显微硬度测试和显微组织分析。研究结果表明:随着合金中W含量(质量分数)的增加,电铸合金从晶态过渡到非晶态;随着退火温度的升高,低W含量合金的硬度逐渐降低,晶体结构不变;高W含量合金(w(W)>35.00%)的硬度先升后降,其中w(W)=35.35%的合金是由于Ni4W相的析出;含w(W)=45.52%的合金则是由于非晶晶化及后续的Ni4W相的析出。     

基于末端淬火试验研究3种7000系铝合金的淬透性

通过末端淬火方法研究7055,7050和7085 3种铝合金厚板的淬透性,采用扫描电镜和透射电子显微镜对微观组织进行分析。研究结果表明:3种合金的淬透层深度分别约45 mm,60 mm和100 mm以上,两端的硬度分别为14%,12%和6%,3种合金的硬度与冷却速率的对数呈线性关系,曲线斜率依次减小。7055和7050合金中Zn与Mg质量比低(Mg含量高),Cu含量高,导致淬火速率低时晶内析出尺寸更大、数量更多的η平衡相,同时也促进了T相和S相的析出,时效后平衡相的周围出现明显的无沉淀析出带,导致硬度下降明显,合金的淬透性大大降低。     

Si含量对Fe-20Ni-3.5C自润滑材料组织与性能的影响

采用熔炼法制备不同Si含量的Fe-20Ni-3.5C固体自润滑合金,研究了Si含量对Fe-20Ni-3.5C合金机械性能和摩擦磨损性能的影响.研究表明,随着硅含量的增加,固溶于奥氏体基体中的碳含量逐渐降低,结晶中的片状石墨逐渐短粗化和球化.当硅含量为2.5%时,合金的硬度与抗拉强度最高而相对应的冲击韧性则较低.材料的干摩擦因数和磨损率随着合金硬度的提高而降低,其中Fe-20Ni-3.5C-2.5Si合金硬度高,摩擦因数最低,干摩擦因数保持在0.23,其磨损形式为疲劳磨损.     

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.     

高铬不锈钢堆焊合金的超细化显微组织及耐磨性

采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含1.25%～1.75%C,15%～25%Cr,1.5%～1.8%V,2%～3%W和0.6%～1.0%B(质量分数)的高铬不锈钢合金,借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段,研究其显微组织、表面形貌及成分分布,考察碳化钨及碳含量对高铬堆焊合金硬度和耐磨性的影响.研究结果表明,高铬堆焊合金的显微组织由α-Fe+(Cr,Fe)23C6+(Cr,Fe)7C3+WC+TiB2等组成,其中,碳化钨颗粒从药芯焊丝过渡到堆焊合金前未完全熔化,阻碍晶粒长大,并使其粒度为5～10 μm,因而,工件无预热且焊后不保温缓冷,堆焊合金没有开裂;耐磨粒磨损试验结果表明,高铬不锈钢堆焊合金的相对磨损系数为实芯焊丝H25Cr3Mo2MnV堆焊合金的5～18倍,耐磨性能好;弥散分布的碳化物颗粒强化α-Fe基体,使磨粒锲入受阻,耐磨性增强.     

微量碲对钴基合金耐磨损性能的影响

在钴基合金粉末中添加微量的稀散元素Te(质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%),采用粉末烧结工艺制备试样.采用HB-3000型布洛维硬度仪、MMW-1立式万能摩擦磨损试验机、万分之一的电子分析天平FA2004、MEF-3金相显微镜、扫描电镜、XRD对其硬度、摩擦系数、磨损量、磨损形貌、金相组织进行分析研究.结果发现:钴基合金粉末中Te质量分数为1.5%时,硬度达到最高、摩擦系数小且曲线稳定、磨损量最低,同时Te的加入能细化合金晶粒、清晰晶界、提高组织致密度、使晶粒间结合更加牢固、产生新的硬质相CoCrWTe,这对提高硬度和耐磨性能起主导作用.     

一种新型镍基合金相的析出规律

采用物相分析和透射电镜(TEM)方法研究了GH4199合金中不同温度长期时效处理条件下相的析出规律·结果表明,合金经长期时效处理后γ′相在700～800℃时析出比较充分,800℃以上开始回溶,γ′相在高温长期时效过程中的长大规律符合Ostwald理论,同时合金中有TCP相的析出·GH4199合金电子空位数为2 31到2 35,比镍基合金中μ相析出的临界电子空位数2 30略大,故当合金在高温下具有足够的热暴露时μ相会析出;合金的电子空位数虽不高于σ相析出的临界值,但由于γ′相的大量析出,造成合金基体中的Cr,Mo等形成σ相元素局部相对含量剧增,有可能导致σ相析出·     

碲对镍铬合金耐磨损性能的影响

在镍铬合金粉末中加入微量碲元素,通过球磨机械搅拌混合后,采用氧乙炔非真空烧结工艺制备试样,用HBRV-187.5布洛维硬度仪、MMW-1立式万能摩擦磨损试验机和扫描电镜检测合金的洛氏硬度、耐磨损性能、磨损形貌和摩擦系数等性能.试验表明:合金在无润滑干摩擦条件下,碲的质量分数为0.8%～1.0%时,具有最高的洛氏硬度、最少的磨损失重量、最少的磨损脱落,很浅的沟槽及很稳定的摩擦系数曲线.由于微量碲元素的加入,合金生成新的相,起到提高合金硬度和稳定合金磨损性能的作用.     

高W,Mo的GH220合金X光定量相分析

应用X光定量相分析方法测出了高W、Mo含量的GH220合金中不同热处理状态下各析出相的含量,从晶体结构角度区分了M_6C和μ相,从而解决了化学相分析中由于M_6C和μ相主要元素组成及电化学性质相近而难以分离的困难,为研究合金性能变化,确定最佳W,Mo量提供了依据。     

合金元素对新型镍基粉末高温合金的热力学平衡相析出行为的影响

通过热力学平衡相计算方法,系统研究了某新型镍基粉末高温合金时效温度下合金元素对热力学平衡相析出行为的影响.计算结果表明:René104合金析出的主要平衡相为γ′、MC、M23C6、M3B2和TCP相.Cr和Co含量主要影响TCP相的析出行为及γ′相的析出温度,Cr含量对M23C6和M3B2的析出行为有一定的影响,Cr的建议质量分数为13%;Mo和W含量影响TCP相和M3B2的析出行为.质量比Al/Ti和Nb/Ta影响γ′相的析出行为,建议控制Al/Ti和Nb/Ta比平衡,以使γ′相起到理想的强化效果.C和B含量显著影响碳化物和硼化物的析出量,还可间接抑制TCP相析出;Zr含量对MC和M23C6碳化物的析出有影响;增Co降Cr和调节合金元素含量以获得小的点阵错配度是第3代涡轮盘用粉末冶金高温合金成分优化设计的趋势.     

1Cr9Mo钢高速气-固两相流冲蚀磨损

采用自制的激波驱动气-固两相流冲蚀磨损试验装置,选取SiO2、Al2O3和SiC颗粒,对煤化工常用材料1Cr9Mo钢进行高速气-固两相流冲蚀磨损试验研究.结合试件表面冲蚀磨损形貌,分析冲击速度、冲击角度、颗粒硬度、颗粒粒径、试件温度等因素对材料的冲蚀磨损率的影响.结果表明:在20 ℃和400℃下,1Cr9Mo钢的最大冲蚀磨损率均出现在15°～25°的冲蚀角之间,体现出典型塑性材料的冲蚀磨损特征;低角度冲蚀时磨损机理以颗粒的切削作用为主,高角度冲蚀时颗粒垂直撞击材料表面产生凹坑并致使凹坑周围的片状物碎屑从材料表面剥离;试件冲击速度指数在2.3 ～3.2范围内,磨损率受颗粒硬度影响较大;在相同冲蚀条件下,硬度较高的Al2O3和SiC颗粒对试件的磨损率比SiO2颗粒高一个数量级;磨损率随颗粒粒径的增大呈现先递增后下降的趋势;在400℃时SiO2颗粒对试件的冲蚀磨损率明显提高,磨损率最大值约为20℃时的3倍.     

4种均匀化态Al-Zn-Mg-Cu合金的淬透性

通过末端淬火方法研究7075,7050,7055和7085这4种均匀化态合金的淬透性,采用扫描电镜和透射电子显微镜对微观组织进行分析。研究结果表明:这4种均匀化态合金距离喷水端98 mm处的维氏硬度比3 mm处的维氏硬度分别下降33%,6%,7%和5%,7075合金淬透层深度为23 mm,其余3种合金淬透层深度均在100 mm以上;7075合金慢速淬火时,更多大尺寸的η平衡相和T相倾向于在非共格的E相上析出;时效后平衡相的周围出现明显无沉淀析出带,导致维氏硬度明显下降,淬透性大大降低,而其余3个合金中弥散粒子(Al3Zr)与基体共格,析出的平衡相粒度较小且数量较少,因而淬透性均较好。     

热镀锌用Zn-(0～6.0%)Al-4.0%Sb合金的凝固组织

采用扫描电镜、背散射成像、能谱分析及X线衍射等分析手段,研究热镀锌用中间合金Zn-xAl-4.0%Sb(x=0,0.5%,1.0%,2.0%,4.0%,6.0%)在炉冷、空冷和水冷(冷却速度分别为0.04,1.06和36℃/s)条件下的凝固组织。研究结果表明:当x=0时,合金的凝固组织为先共晶相(β-Sb3Zn4或ζ-Sb2Zn3)加共晶体(β-Zn共晶或ζ-Zn共晶)的过共晶组织;当0x1.0%时,组织中出现AlSb相粒子,并随着Al含量的增加,AlSb含量增多而SbZn化合物含量减少;当x=1.0%时,SbZn化合物相消失,组织为锌基体上分布AlSb相粒子;当1.0%x6.0%时,组织为Zn-Al亚共晶和AlSb粒子。随着冷却速度的增大,合金组织细化,且水冷可抑制亚稳态ζ相向β相的转变。     

合金元素Ti对Mo合金性能及组织结构的影响

采用粉末冶金方法制备Ti含量为0.3%～1.0%的Mo-Ti合金.通过力学性能实验、光学显微镜观测和SEM分析,对Mo-Ti合金的性能和组织结构进行研究分析.结果表明,在Mo粉中添加TiH2所制备的合金比纯钼金属具有更好的拉伸性能,并且当Ti含量为0.8%时合金的力学性能最好;合金元素Ti除部分固溶到钼基体外,还在晶粒之间和晶粒内部生成(Mo, Ti)xOy弥散相,这些(Mo, Ti)xOy弥散相的生成,一方面净化了晶界氧,使晶粒之间的孔隙减少,同时也阻止晶粒在烧结时的晶粒长大,有利于合金性能的提高;但Ti添加量过多时,会使晶界之间产生过量的(Mo, Ti)xOy质点,使晶粒之间的结合能力减弱,对合金性能产生不利影响.