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  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1不同调制周期TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期TiCN/VCN多层膜硬度围绕混合法则计算硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下摩擦因数很低,TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层膜。700℃下,TiCN/VCN多层膜摩擦因数主要取决于表面生成TiO2和v205共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层膜高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:根据摩擦粘着理论公式,计算出粉末冶金摩擦材料摩擦因数与工作条件下测出摩擦因数接近,因此粉末冶金摩擦材料在摩擦过程中,同样可用粘着理论来解释。

  • 标签: 粘着理论 摩擦因数 计算公式 摩擦层
  • 简介:以FeMn合金粉末形式在铁基合金粉末中添加Mn元素,退火后得到Fe-Cu-Mn部分预合金粉末,采用模壁润滑温压工艺制备Fe-Cu-Mn-C合金,通过对合金密度与硬度测定以及形貌观察,研究Fe-Cu-Mn-C粉末压制与烧结行为,以及Mn含量对合金密度和力学性能影响。结果表明,通过退火处理实现部分预合金扩散而得到Fe-Cu-Mn粉末具有很好压制性能,Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度达到7.37g/cm3,烧结密度为7.33g/cm3;添加适量Mn能有效提升铁基合金力学性能,其中Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C合金性能最佳,抗拉强度达到715MPa;随Mn含量增加,合金孔隙增多、密度下降,导致强度和硬度下降。合金局部氧化对性能产生一定负面影响。Mn含量对合金组织影响不大,Fe-2Cu-Mn-0.9C合金呈现混合显微组织,由铁素体、珠光体和少量贝氏体构成。Mn蒸发与凝聚是Fe-Cu-Mn-C烧结机制。

  • 标签: Fe-Cu—Mn 粉末冶金 组织 力学性能
  • 简介:综述纳米级(晶)钨基合金复合粉末制备技术,并对各种制备方法原理、工艺、原料及所得产品进行分析和介绍,同时指出纳米材料发展及应用前景.

  • 标签: 纳米级粉末 钨基合金复合粉末 制备技术
  • 简介:W-Cu梯度功能材料高W含量侧具有低热膨胀率、高强度和耐热流冲蚀等特点,高Cu含量另一侧具有高导热性能,而中间过渡层可使内部热应力获得良好缓和;该材料作为热沉材料、面向等离子体材料以及触头材料等应用具有非常大发展潜力,其研究受到广泛重视。本文作者对W-Cu梯度材料研究进展进行综合评述,介绍了W-Cu梯度功能材料设计、制备及评价方法;根据其工作环境,着重对W-Cu梯度功能材料致密,热膨胀,热导率,热损蚀和热冲击等性能进行评价,并对W-Cu梯度功能材料进一步发展作了展望。

  • 标签: W-CU FGMS 设计 制备 评价
  • 简介:原位自生钛基复合材料以其高比强度和高比模量引起了人们广泛关注,尤其是如何提高其高温性能成为近年来钛基复合材料研究热点。该文详细综述了原位自生钛基复合材料各种制备方法、增强体与钛基体选择、各种增强体反应体系以及原位自生钛基复合材料组织结构与力学性能,指出了原位自生钛基复合材料今后发展方向。

  • 标签: 钛基复合材料 原位自生 制备方法 反应体系
  • 简介:用热重分析法研究低温条件下(450、500、550和600℃),氢气还原微尺度氧化铁还原动力学行为。结果表明:随氧化铁粉粒径减小和反应温度升高,初始反应速率加快,后期反应速率减慢。这是因为反应后期生成大量铁须,铁须之间形成搭桥,导致还原后粉末严重烧结并致密化,阻碍气体扩散,致使反应速率减慢。且随着粉体粒径减小,粉体表面吸附能增大,粉体致密程度提高,反应后期粘结现象更加严重,反应速率相应减慢。采用Hancock-Sharp方法分析微尺度氧化铁粉恒温还原动力学过程,发现前期阶段Fe2O3→Fe3O4,在500℃以下,相界面化学反应阻力所占比例较大,表明此阶段反应控速环节为界面化学反应,温度超过500℃时,则由界面化学反应机理和相转变机理共同控制,点阵结构由Fe2O3斜方六面体结构转变为Fe3O4立方结构;后期阶段Fe3O4→Fe,由于粉体发生粘结,还原反应控速环节转变为扩散控速。

  • 标签: 微尺度氧化铁粉 低温 氢气 Hancock-Sharp法 还原动力学
  • 简介:采用粉末冶金方法制备不同SiC含量SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁基合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%复合材料耐磨性能最佳并能保持良好力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

  • 标签: 铁基复合材料 SIC颗粒 耐磨性能 磨损机制
  • 简介:采用压痕裂纹(IM)法测定了无压烧结ZrO2基陶瓷断裂韧性(K1c),并引入相对偏差概念表征K1c值精确度.结果表明,由于ZrO2基陶瓷压痕裂纹具有巴氏裂纹特征,因而只能选择Niihara(P)方程(P表示巴氏裂纹)、Shetty方程、Laugier方程或Marshall方程等来计算K1c.其中,用Niihara(P)压痕方程计算K1C值最符合实际,且具有最小相对偏差.因此,正确判断压痕裂纹类型、选择合适压痕方程及科学处理实验数据等,都将有利于提高压痕断裂韧性测定精度.

  • 标签: 压痕裂纹法 断裂韧性 相对偏差 ZRO2
  • 简介:利用雾化沉积炉制备喷射成形2060高速钢沉积坯,经过锻造后再进行盐浴淬火和回火处理,研究喷射成形2060高速钢及其热处理后组织与力学性能。结果表明:喷射成形2060高速钢沉积坯表面较光洁,无明显宏观偏析,晶粒较细小,晶粒尺寸约为20邮1,沉积坯相对密度在99.5%以上;沉积坯中主要存在M6C和MC两种碳化物相,均匀弥散分布在晶界与晶内以及基体中,氧含量只有1.6×101左右。2060高速钢抗弯强度随淬火温度升高而逐渐降低,淬火温度应低于1210℃。在1170-1190℃下淬火时可获得抗弯强度≥3000MPa、硬度≥70HRC良好综合力学性能。

  • 标签: 喷射成形 高速钢 力学性能 组织
  • 简介:采用对电解液进行超声分散新型电沉积法,制备超细铜粉,借助x射线衍射(xRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光粒度分析(SL)对所得粉末进行表征,研究电解液中Cu^2+浓度对粉末形貌、粉末粒径以及电流效率影响,深入探讨粉末形成机理。结果表明:所生成粉末为弦c结构单质铜;取决于乳化液中表面活性剂分布,粉末具有鱼骨状和不规则状两种形貌;随着电解液浓度从0.03mol/L增加到0.09mol/L,铜粉平均粒径从0.92μm线性增加到1.8μm,电流效率从65.5%线性提高到91.3%。

  • 标签: 铜粉 电沉积 超声
  • 简介:通过微波烧结制备TiC/6061铝基复合材料,采用TEM、EDS、XRD分析该复合材料结合界面的结构、元素分布和相组成;从热力学角度研究新相形成机理。结果表明:结合界面存在厚度约为100nm扩散型和反应型2种中间层,其与基体和增强相邻接整洁、边界连续、结合紧密。扩散型界面,具有(111)Al//(240)TiC,[011]Al//[001]TiC晶体学位向关系并形成半共格界面;反应型界面,由TiAl和微纳米级Al4W相组成。界面TiAl相热力学形成机理为Al和Ti元素通过扩散方式首先生成TiAl3,之后随Ti元素进一步扩散占据TiAl3中Al位置,最终形成TiAl。

  • 标签: 微波烧结 铝基复合材料 界面 热力学
  • 简介:以四氯化锡和氨水作为原料,采用水热合成法制备SnO2纳米粉体。探讨反应溶液浓度、水热合成温度、水热合成时间和初始溶液pH值对纳米SnO2粉体性能及形貌影响规律,并确定最佳工艺参数,同时对水热合成过程中出现SnO2纳米棒异常现象进行初步分析。结果表明:采用水热合成法制备SnO2纳米粉体均为四方晶系金红石型结构,粉末粒径为5~12nm,呈近球形。在反应溶液浓度0.5~2.0mol/L条件下,随反应溶液浓度升高,制备粉体晶粒平均粒径呈线性增长;在水热合成温度160~220℃范围内,随温度升高,SnO2粉体平均粒径从5.1nm增大到9.8nm,在200℃时会出现降低;在水热合成时间6~30h条件下,随反应时间延长,SnO2粉体平均粒径增大,在20h时降低;随溶液pH值升高,制备粉体晶粒平均粒径减小。在1.0mol/L、pH值10反应溶液中,在200℃保温20h工艺条件下进行水热合成反应,所制备粉体平均粒径为5.5~8.5nm,粉体均匀和分散良好。

  • 标签: 水热合成 SNO2 纳米粉体 制备 粒径
  • 简介:采用激光熔覆方法在45#钢基体上制备含TiC质量分数为20%~50%Fe基TiC复合涂层。分别用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X线衍射(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损机对熔覆层微观组织、物相、硬度及耐磨进行研究。结果表明:当TiC质量分数为30%时,涂层组织致密,TiC颗粒分布均匀、部分溶解、尺寸减小;涂层主要是由α-Fe固溶体,FeC,FeB,B4C,B4Si,Cr5B3,TiB以及未溶解TiC等组成;当TiC质量分数为30%时,熔覆层平均维氏硬度为783.8,磨损率为45#钢基体1/38。

  • 标签: 激光熔覆 Fe基 TiC熔覆层 显微组织 硬度 耐磨性
  • 简介:详细分析了喷射沉积影响因素,归纳了建立数学模型、制定统一工艺标准和实行实时控制3种方式来控制沉积体性能。

  • 标签: 喷射沉积 性能控制
  • 简介:基于金刚石钻头干钻时出现较高摩擦热现象,采用MoS2作为胎体润滑剂,用电镀法制备MoS2-Ni复合胎体材料,以减小胎体摩擦因数、降低摩擦热;并研究电镀工艺对MoS2复合镀层显微硬度和低温低压下复合镀层对胎体摩擦性能影响。结果表明:随镀液中MoS2浓度增大,镀层显微硬度和胎体摩擦因数降低,当MoS2浓度大于0.5g/L时,镀层显微硬度和胎体摩擦因数变化不大;随镀液pH增大,镀层显微硬度降低,胎体摩擦因数先减小后增大,当镀液pH增大到4.0后,镀层显微硬度变化不大,胎体摩擦因数达最小值;随镀液电流密度增大,镀层显微硬度和胎体摩擦因数先减小后增大,当电流密度增大到2.5A/cm2时,镀层显微硬度和胎体摩擦因数达到最小值。摩擦磨损后胎体材料形貌分析表明,控制好电镀工艺条件,可实现低温低压下MoS2-Ni复合材料对胎体润滑作用。

  • 标签: 低温低压 电镀 MOS2 金刚石钻头 摩擦性能
  • 简介:在Gleeble-1500D热模拟机上采用等温压缩实验研究30%SiCp/Al复合材料高温压缩变形行为,获得该材料在温度为623~773K,应变速率为0.01-10s^(-1)条件下真应力-应变曲线,并在考虑摩擦和变形热效应基础上对真应力-应变曲线进行修正。对修正后峰值应力进行线性回归,建立该材料本构方程。根据材料动态模型,计算并建立30%SiCp/Al复合材料热加工图,据此确定热变形流变失稳区。在应变速率为0.01s^(-1)时,随热变形温度升高,该复合材料发生动态再结晶体积分数增加。

  • 标签: 30%SiCp/Al复合材料 热变形 本构方程 加工图
  • 简介:采用电子束和真空白耗电弧熔炼法制备Nb-Ti-Al(质量分数,%)合金,利用料浆熔烧法在合金表面制备Si—Cr-Ti涂层,研究在1400℃下合金与涂层氧化行为。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及电子探针微区分析(EPMA)研究基体与涂层氧化前后组织形貌变化及成分分布。结果表明:Nb.40Ti-7A1合金在1400℃氧化1~11h后,氧化产物均主要为TiNb2O7、TiO2、Al2O3;氧化前,涂层丰要由(Nb,Ti,Cr,A1)Si2主体层与(Ti,Nb,Al)5Si3过渡层组成,高温氧化后涂层表面形成含有A1203、Ti02Si02阻挡层;合金与涂层氧化行为均遵循抛物线规律,合金在1400℃氧化11h单何面积质量增量为161.98mg/cm2,而涂覆涂层后单位面积质量增量降至9.56mg/cm2,表明Si-Cr-Ti涂层具备良好高温抗氧化性能。

  • 标签: Nb-Ti-Al合金 硅化物涂层 Si-Cr-Ti 高温氧化
  • 简介:对粉末喂料假设为圆形颗粒粘性阻尼模型,在PFC2D离散元程序中进行编程,构建径向尺寸逐步变小尖角狭小型腔,对狭小型腔粉末微注射成形填充过程进行模拟和分析,发现狭小型腔填充过程是以环状或者半环状波形界面进行,其尖角部分形成近似的月牙形包裹。在尖角处由于纵向接触分力大于横向接触分力,导致颗粒填充困难。通过对粉末微注射成形钳头零件刃口进行观察,发现存在类似欠注缺口。扫描电镜证实刃口部位颗粒致密度低于靠近浇口部位中心区域,刃口部位粘结剂组分偏多。

  • 标签: 粉末微注射成形 颗粒模型 波形效应
  • 简介:为满足工业生产对板状过滤元件需求,本文开展大规模粉末轧制多孔钛板制备,通过l100℃真空烧结制得了组织均匀、不同厚度、宽度为420mm多孔钛板,并对烧结钛板拉伸性能进行研究。实验结果表明,制备多孔钛板孔隙度〉33.0%,密度〉2.90g/cm3,最大孔径〈19.0gm,透气度〉150.0m3/m2.kPa·h,抗拉强度〉60.0MPa;随钛板厚度增加,孔隙度上升,密度降低,最大孔径增大,透气度降低,抗拉强度减小;利用数字图像相关技术并结合孔结构参数,对烧结多孔钛板拉伸数据及断口形貌进行分析与表征,并证实其断裂方式为脆性断裂。

  • 标签: 粉末轧制 多孔钛板 抗拉强度 数字图像相关技术