电冶熔铸WC/GCr15钢复合材料的摩擦磨损特性

选择大颗粒WC作增强相 ,采用电冶熔铸工艺制备了含 2 7%WC粒子的WC GCr15钢复合材料 ,观察了复合材料中WC颗粒与钢基体的结合情况 ;在MM 2 0 0型摩擦磨损试验机上研究了室温下复合材料同GCr15钢对摩时的摩擦磨损性能。结果表明 :复合材料中的WC颗粒部分溶解于钢基体相 ,两相界面形成厚达数微米的反应层 ,有效地提高了界面结合强度。电冶熔铸WC 钢复合材料的耐磨性能比基体材料GCr15钢提高了 5倍以上 ,扫描电镜下的磨痕照片显示 :大颗粒WC承担了磨损的主要载荷 ,实验中没有发生明显脱落的现象 ,说明界面结合强度在提高复合材料磨损性能方面所起的作用。

电冶熔铸WC/钢复合材料中WC的溶解行为

用电冶熔铸工艺制备不同WC含量的WC/钢复合材料,研究了WC颗粒在复合材料钢基体中的溶解行为和影响因素。结果表明:随着WC含量的增加,碳化物从钢基体晶界处分布逐渐转向晶内分布;随着WC颗粒尺寸的增大,在WC颗粒与钢基体界面处形成一层反应物,它阻止了WC颗粒在钢基体中的进一步溶解,同时也提高了两相界面的结合强度。通过调整电冶熔铸工艺参数和WC颗粒的尺寸及含量,可以控制WC颗粒在复合材料中的溶解行为。

电冶稀土WC钢结硬质合金中碳化物特征的研究

采用电渣熔铸冶金工艺,用回收的碳化钨钢结硬质合金作原料,再加入微量的稀土,制备了新型的钢结硬质合金。用透射电镜、扫描电镜、金相显微镜及X射线衍射等测试手段研究了新材料中的碳化物的特征。结果表明在该材料的显微组织中存在原始颗粒区和扩散区。原始颗粒区组织中碳化物的特征是存在大量变化甚微的角状大尺寸原始WCp及具有明显反应层的长椭圆状WC颗粒,界面反应产物为Fe3W3C。在粗大碳化钨颗粒附近能够原位生成先共晶析出相(WC和W2C),在较远处的钢基体中分布着细网状碳化物,同时有(Cr,Fe)7C3等条状复式碳化物生成;而扩散区主要细小W2C小颗粒、WC颗粒及再结晶W-Fe-C小颗粒组成。稀土的加入可提高WC颗粒分散性。

电冶熔铸WC/钢复合材料的显微缺陷

采用电冶熔铸工艺将废弃的WC钢结硬质合金制备成WC/钢复合材料,研究了复合材料中显微缺陷的形貌及形成机理。结果表明:电冶熔铸WC/钢复合材料的气孔及夹杂含量少,可有效解决WC颗粒的偏析。X射线衍射、扫描电镜和透射电镜分析显示,WC颗粒和钢基体界面上发生了界面反应,生成了高稳定性的Fe3W3C界面层。

电渣熔铸WC/钢复合材料的磨损性能研究

用电渣熔铸的方法成功制备了WC颗粒增强轴承钢复合材料 ,并对其磨损性能进行了研究。试验结果表明 :WC相溶解于钢基体相并沿晶界生成复式碳化物 ,两相界面实现冶金结合 ,界面处合金元素的微区浓度存在过渡区 ,界面结合强度大为提高 ;磨损过程中 ,疲劳裂纹首先在承受较大应力的硬质相内部萌生 ,导致硬质相脆性脱落加剧磨损 。

热应力作用下碳化钨基钢结硬质合金梯形裂纹的形成机理

在自约束型热疲劳试验机上对碳化钨含量不同的钢结硬质合金进行了热疲劳试验 ,用金相显微镜和扫描电镜对热疲劳裂纹扩展行为进行了研究。结果表明 :在热应力作用下 ,不仅在合金的表面 ,在合金的内部都形成了“梯形”裂纹。这种形态的裂纹是由试样缺口处的热疲劳裂纹扩展而引起的 ,合金中的钢基体相阻碍裂纹扩展 ,而WC硬质相诱导裂纹扩展 ,这两种因素的综合作用促使热疲劳裂纹成“梯形”扩展。分析认为 :使WC粒子在钢基体中均匀分布 ,提高钢基体的热疲劳抗力 ,从而来阻止梯形裂纹的形成 ,是提高碳化钨钢结硬质合金抗热疲劳性能的有效途径。

电冶熔铸WC/钢复合材料组织及耐磨性研究

用电冶熔铸的工艺方法制备了含40%WC颗粒的WC/钢复合材料。结果表明:WC颗粒在钢基体中发生了适当溶解,界面反应物在两相界面处构成反应层,极少缺陷的界面形态使WC颗粒与钢基体间有着良好的界面结合,有效地把外加载荷传递给WC增强颗粒。磨损试验后发现试验材料表现出了良好的耐磨性,磨损过程主要受硬质相WC颗粒脱落的控制,而高的界面结合强度减缓了WC颗粒脱落的速度。

电冶熔铸碳化钨钢结硬质合金的微观组织研究

针对矿冶工程用耐磨材料的特点 ,用电冶熔铸工艺研制了新型的碳化钨钢结硬质合金。该工艺可用废弃的粉冶钢结硬质合金做原料 ,低成本生产大体积工件。用扫描电镜、金相观察和X射线衍射等分析方法 ,对加入 40 %WC的试验材料显微组织结构进行了研究 。

电冶熔铸WC-Co/钢复合材料组织和性能的研究

用回收的废WC Co硬质合金作原料,采用电冶熔铸法制备了新型的WC/钢基复合材料。借助金相分析、扫描电镜及X射线衍射等方法研究了该材料铸造原始态和退火态的微观组织结构,还测试了主要力学性能。材料中的硬质相和钢基体相的相互溶解,使两相实现了冶金结合,形成含W和Co的碳化物,但形态不佳。增加电磁搅拌可使枝晶"破碎";经退火处理和锻造可以改善材料中的不良组织,使硬质相碳化物粒子均匀地分布在钢基体中,冲击韧度也得到提高。

电冶熔铸WCp/钢基复合材料的组织及断口研究

用电冶熔铸法制备了20wt%WC颗粒增强钢基复合材料,进行三点弯曲法破断试验,并观测材料的显微组织及断口形貌,分析热处理工艺对显微组织和断口形貌的影响。结果表明:WC颗粒相基本溶解于钢基体相中,并沿晶界生成Fe3W3C复式碳化物,同时两相实现了冶金结合;断口分析证实此类断口为韧———脆复合断口,其中,部分硬质相颗粒表面出现解理断口。热处理工艺和颗粒本身特征均可影响基体断口形貌和断裂机制。淬火态断口基本为沿晶断裂;低温回火态断口以细韧窝及部分沿晶断口为主要断裂机制;退火态断口为准解理及韧窝复合断口。

工科院校材料学科办学特色分析与思考

文章选择了国内外一些具有代表性的设有材料学科的高校,介绍了这些学校材料学科的建设简况及特色。通过对比分析,文章结合社会及科学技术的发展及对材料人才的需求,阐述了对我国工科院校材料学科教育改革的看法并提出一些建议。

高校实验室大型精密仪器的效益管理探讨

结合合肥工业大学材料学院实验中心大型精密仪器设备使用与管理情况和材料学科的实验特点,分析了大型精密仪器使用及管理上存在的主要问题,对如何充分发挥大型精密仪器设备作用和效益进行了探讨,提出了对这类仪器设备管理的一些思考和措施,探索了加大管理的新方法。

长颗粒(柱状晶)Si_3N_4陶瓷的研究及进展

Si3 N4陶瓷材料由于具有很好的高温性能及高的力学性能 ,而被广泛地用于结构陶瓷 ,如切削刀具等。然而 ,因为其对缺陷很敏感 ,故易受灾难性的失效。人们发展了多种Si3 N4增韧陶瓷 ,其中自增韧由于一些优异的性能越来越受到人们的重视。在此文中 ,着重介绍了影响Si3 N4陶瓷长颗粒 (柱状晶 )晶粒生成的因素 ,并介绍了国内外对长颗粒Si3

碳化钨钢结硬质合金热疲劳裂纹形成机理研究

对含有 35 %WC的钢结硬质合金在热应力作用下热疲劳裂纹形成过程进行了反复观察。结果表明 :此过程存在明显的裂纹萌生孕育期 :首先在缺口边缘上出现凹坑 ;随着热循环次数的增加 ,凹坑数目增多且尺寸变大。第一条热裂纹在最早出现的凹坑底部形成。与此同时 ,在缺口前沿区 ,原有的及后生的微孔也随热循环次数的增加而增多且变大 ;最终 。

铸造WC/钢铁基复合材料研究进展

对国内外用铸造法制备的WC颗粒增强钢铁基复合材料研究进展进行了综述,包括了WC颗粒的选择,制备方法和工艺。重点分析了复合材料中增强相和基体相间的相互作用和界面问题,并讨论了优化制备工艺和提高材料性能的途径。文章指出,铸造WC钢铁基复合材料是一种具有广泛应用前景的新型复合材料,在工艺性和性价比上都有很大优势,值得进一步研究与开发。

颗粒增强钢基复合材料摩擦学研究进展

对颗粒增强钢基复合材料的摩擦学研究进行了评述 ,包括复合材料的摩擦学特征与性能研究 ,探讨了摩擦磨损机理以及影响耐磨性的各种因素 ,并在此基础上展望了其作为耐磨材料的未来发展前景。

WC/钢复合材料渗硼中WC颗粒对硼化物生长的影响

采用粉末渗硼法,对三种WC含量不同的WC/钢复合材料进行渗硼处理。利用SEM、XRD及自制的黑白图片伪彩色处理仪等方法对渗硼层的组织结构、硬度分布、渗硼层厚度及渗硼层内裂纹萌生进行研究,重点分析了WC含量及分布状况对硼化物生长的影响。结果表明:进行渗硼后,材料表面可获得高硬度FeB+Fe2B的渗硼层,且随WC含量的增加,Fe2B含量相对增加。在渗硼过程中,WC颗粒对硼化物的生长起阻碍作用,而且含量愈多,阻碍作用愈大,渗硼层愈浅。当WC颗粒的分布方向与渗硼方向平行时,对硼化物生长的阻碍作用最小,渗硼层厚且致密,且在冷却时不易产生裂纹;当WC颗粒的分布方向与渗硼方向垂直时,对硼化物的生长阻碍作用最大,获得的渗硼层较浅,并且在渗层中出现明显的疏松区;当WC粒子呈无序分布,对硼化物的生长阻碍作用介于上面两者之间。硼化物生长时,遇到大颗粒WC其尖端变钝并停止生长;遇到小颗粒WC可以“吞食”。

铸造WC/钢复合材料的锻造研究

采用特种铸造工艺,制成了一种含40%WC的新型WC/钢硬质复合材料。对这种被认为不能锻造的材料进行了锻造研究。结果表明:只要正确掌握锻造工艺,不仅可以锻造改形,而且还改善了材料内部的不良组织结构,使其韧性明显提高。

35CrMo钢无缝钢管成型顶头的失效研究

文章对失效后的35CrMo钢穿孔无缝钢管顶头的显微组织和硬度变化进行了研究。结果表明:顶头头部轴向截面的组织分层分布,且各层硬度不同;顶头中部组织较为粗大,魏氏组织特征明显;由表面氧化磨损、接触疲劳及热疲劳引起的裂纹粗大且向内部延伸;顶头尾部表面脱碳现象严重,内部硬度变化不大。

颗粒含量对电冶WC/GCr15复合材料磨损性能的影响

用电冶的工艺方法制备了含20%、40%、50%WC颗粒的WC/钢复合材料,研究了颗粒含量对复合材料磨损性能的影响趋势。结果表明:随着WC颗粒含量的增加,颗粒在钢基体中的分布由网状转变为小颗粒状均匀分布,与此对应的磨损性能也相应提高;同时发现,当颗粒含量提高到50%时,复合材料的冲击韧性有下降的趋势,磨损性能的提高幅度受到控制。综合考虑,本试验中WC含量应控制在30%～40%。