原位生成Ni颗粒增韧纳米ZrB_2基陶瓷的制备方法与微观结构研究

目的提高Zr B2基防热陶瓷材料的韧性,以满足其高抗热冲击性能的需求。方法采用沉淀-共沉积法在纳米Zr B2粉体中原位生成Ni颗粒作为增韧相,经放电等离子烧结后获得分布均匀的Ni-Zr B2纳米复合材料,通过三点弯曲实验、断裂韧性实验以及硬度测试,分别评价不同Ni含量对Ni-Zr B2纳米复合材料力学性能的影响,并通过SEM,XRD对材料微观组织进行分析。结果 Ni颗粒的引入,可有效提高Zr B2的相对密度,增加韧性,同时强度和硬度有所提高。通过不同Ni含量的对比发现,Zr B2-15%Ni力学性能最优,断裂韧性达到7.8±0.3 MPa·m1/2,相对于原始Zr B2材料提升1倍。从微观组织的电子扫描照片也可以看出,Ni颗粒在Zr B2表面均匀分布,断口表现为穿晶断裂和延晶断裂的复合断裂模式,不同于原始Zr B2材料的穿晶断裂。这也是断裂韧性显著提升的主要原因。结论原位生成Ni颗粒的引入,可有效提高Zr B2材料相对密度、强度、硬度以及断裂韧性。对比不同Ni含量的力学性能,Zr B2-15%Ni组分的力学性能最优,这一方法可有效提高Zr B2材料的断裂韧性,进一步满足其高抗热冲击性能的需求。

25Cr3MoA钢的模锻工艺研究

选取分油盖作为25Cr3MoA氮化合金钢材料的典型模锻件,对它的特性及生产工艺进行分析和优化。在1100-850℃温度区间锻造,910℃正火,640℃回火,可获得良好的力学性能。

Inconel 718高温合金等温压缩过程的组织演变及温度场模拟

采用Gleeble 3800热压缩试验机、Deform-3D有限元软件和光学显微镜研究了Inconel 718高温合金在950~1150℃温度范围和应变速率0.1~10 s^(-1)范围内的组织演变和温度场模拟。结果表明,在低变形温度和高应变速率下,初始阶段随着应变的增加,流变应力迅速增加到峰值。达到峰值应力后,流变曲线呈现出明显的流变软化现象。在低变形温度、高应变速率下,产生的变形热较大,合金易于发生动态再结晶,且动态再结晶程度较高,晶粒尺寸较小。当应变速率降低,变形热也逐渐降低,合金内部动态再结晶的晶粒体积分数减少。在变形温度为1100℃和应变速率为0.1 s^(-1)时,合金发生完全动态再结晶。基于Deform-3D软件模拟的温度场分布结果可知,低变形温度、高应变速率的热变形条件会使合金内部产生较大的变形热,随着变形温度的升高和应变速率的降低,变形热的值逐渐减小。当变形温度和应变速率一定时,合金内的变形热会随真应变的增加而不断增加。