粉末冶金制备碳纤维增强铁-铜基摩擦材料的组织与性能

以铁-铜为主组元,以石墨和MoS2为润滑组元,以Al2O3、SiC、锆英砂为摩擦组元,并添加不同质量分数的碳纤维,将原料混合均匀后经600 MPa冷压成形,然后在氢气气氛下热压烧结2 h(980℃,2~3 MPa),制备得到碳纤维增强铁-铜基摩擦材料,并对其硬度、相对密度、显微组织、摩擦磨损性能进行研究。结果表明:铁-铜基体上均匀分布着耐磨的陶瓷相及润滑组元,铁-铜基体有部分固溶,碳纤维掩埋在基体和摩擦组元间。当碳纤维质量分数为2%~4%时,所制备的摩擦材料硬度为HV 102.2~118.6,相对密度为90.4%~92.6%,摩擦系数为0.56~0.60,磨损失重量最小。该摩擦材料的磨损主要为磨粒磨损,伴随少量粘着磨损。碳纤维可以强化基体,钉扎摩擦组元,在摩擦磨损过程中隔断犁沟,降低材料磨损。

基于CAFE模拟钛合金丝材电弧增材制造凝固过程的组织演变

采用CAFE(Cellular automation finite element)对Ti6Al4V合金丝材电弧增材制造的快速凝固过程进行模拟计算。通过建立不同阶段(堆积层)的三维模型,建立晶体形核与生长模型,并结合三维热传导(包含结晶潜热释放)模型,研究了不同阶段的温度场对固-液转变、初始β晶形核及生长等影响。结果表明:初始阶段初始β晶取向杂乱且晶粒尺寸细小;随着增材高度的增加,水平方向温度梯度变缓,平均固-液转变糊状区域宽度增加,初始β晶平均晶粒尺寸增加,晶体取向趋于热流传递方向(垂直于冷基板方向);其模拟结果与实际增材制造后的初始β晶组织形貌基本一致。

姜黄素光度法测定钛合金中微量硼含量

钛合金中添加微量硼元素可以改善其组织形貌,提高强度。测定钛合金中硼的方法有姜黄素光度法、等离子发射光谱法、胭脂红酸法等。由于等离子发射光谱法检测较复杂,成本高,而姜黄素比色法灵敏度高,成本低廉,因此采用姜黄素分光光度法测量钛合金中微量硼含量。用氢氟酸溶液消解Ti6Al4V-xB合金,以硫酸溶液分解硼化物,然后利用姜黄素在酸性非水介质中与硼原子络合生成玫红色的玫瑰花青苷,测其紫外–可见吸收光谱曲线。并根据最小二乘法拟合出回归线性方程,计算出了Ti6Al4V-0.05B、Ti6Al4V-0.1B、Ti6Al4V-0.5B合金的硼含量分别为0.0540 wt%、0.0986 wt%和0.4724 wt%,与实际添加量接近,表明了姜黄素光度法测定钛合金中的微量硼含量是一种非常简便可行的方法。