铬添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷结构和磁学性能的影响

以TiC粉、镍粉、TiN粉、碳粉以及铬粉为原料,采用粉末冶金法制备TiC-10TiN-xCr-30Ni-4C(x=0,2,4,6,8,物质的量分数/%)金属陶瓷,研究了铬添加量对金属陶瓷结构、磁学性能以及力学性能的影响。结果表明:随着铬添加量的增加,金属陶瓷的密度增大,Ti(C,N)陶瓷相呈黑芯-灰环结构且黑芯和灰环的成分变得更均匀,Ti(C,N)陶瓷相颗粒细化,镍基黏结相的晶格常数先增加后略微减小。当铬物质的量分数不大于2%时,金属陶瓷呈铁磁性,随着铬添加量的继续增加,金属陶瓷具有室温无磁性的特性。随着铬添加量的增加,金属陶瓷的室温最大磁化率先降后升,饱和磁化强度和剩余磁化强度均降低,且当铬的物质的量分数大于2%时,均保持为0。随着铬添加量的增加,金属陶瓷的抗弯强度降低,硬度升高。铬添加物质的量分数为4%时,金属陶瓷的综合性能最好,具有室温无磁性、最低的室温最大磁化率(1.85×10^(-7)m^(3)·kg^(-1))、较高的抗弯强度(1 094 MPa)和硬度(88.1 HRA)。

Ti(C,N)基金属陶瓷的发展现状及趋势

介绍了Ti(C ,N)基金属陶瓷的基本组成和结构 ,综述了Ti(C ,N)基金属陶瓷的显微组织、添加成分和制备工艺的研究进展 ,指出了Ti(C ,N)基金属陶瓷的应用和发展方向。

纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成

采用SHS重力分离技术制备出内衬Al2 O3 ZrO2 复相陶瓷。复相陶瓷基体主要由纤维状 (Al2 O3 +ZrO2 )共晶体组成 ,其中共晶体的ZrO2 纤维直径达到纳米 /微米尺度。经Vickers压痕法测试其断裂韧度为1 5 96MPa·m1 / 2 ,SEM观察和陶瓷材料断裂韧度测试得出裂纹的扩展主要受共晶体中Al2 O3 ZrO2 纳米 /微米相增韧机制控制 ,迫使裂纹沿共晶体边界或层片共晶体Al2 O3 ZrO2 相界偏转 。

氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特征

为深入了解高温合金粉末粒度细化对粉末涡轮盘性能的影响,对不同尺寸氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特点进行了分析和研究。结果表明：AA粉表面和内部凝固组织主要为树枝晶和胞状晶组织,晶界和枝晶间分布少量富Ti、Nb的MC＇型碳化物。随着粉末尺寸的减小,冷却速率增大,组织从树枝晶向胞状晶转变,基体γ相晶面间距和点阵常数增加。小尺寸AA粉因溶质固溶极限增大和晶粒细化,显微偏析分散度大大提高,具有优良的显微组织和化学均匀性。AA粉γ相的点阵常数约为0.359 10~0.359 36nm。

Al_2O_3含量对ZrO_2/Al_2O_3陶瓷材料微观结构和力学性能的影响

以陶瓷纺织剪刀为应用目标,开发成功ZrO2/Al2O3复相陶瓷材料,并对其微观结构和力学性能进行了研究。结果表明,随着Al2O3含量的增加,材料晶粒逐渐减小,材料中t相ZrO2的含量呈上升趋势,这有利于材料断裂韧度和横向断裂强度的提高;当Al2O3含量(质量分数)为20%左右时,ZrO2/Al2O3复相陶瓷材料的综合力学性能最佳。

粉末高温合金的研制与展望

回顾了８０年代初以来我国粉末高温合金的研制过程和取得的阶段性成就。着重介绍了ＦＧＨ９５合金生产中所采用的等离子旋转电极制粉及筛分、静电处理工艺，热等静压＋包套锻造成形工艺，以及生产过程中粉末及制件的质量控制。此外还介绍了ＦＧＨ９５合金制件的组织性能和热处理工艺。通过近２０年的探索，采用上述工艺，并以自制的整套粉末高温合金生产设备，成功地试制和生产了以涡轮盘件、涡轮档板为主的粉末合金制件。文章最后指出我国粉末高温合金下一步的研究方向。

热压工艺对SiC陶瓷结构及性能的影响

以 β SiC为起始粉末 ,分别选择有、无液相出现的两种热压工艺制备碳化硅陶瓷 ,并研究了它们的微观结构和力学性能 。

镍基粉末高温合金FGH95的组织和性能

论文讨论了FGH95氩气雾化粉末颗粒的凝固组织、合金相组成、表面化学成分;粉末经过热等静压后的显微组织与相组成、原颗粒边界碳化物的本质和形成机制;热等静压坯再经热挤压后合金组织的改善,以及用改进的最终热处理使合金获得良好的显微组织,以提高合金的高温的拉伸、持久断裂、低周疲劳性能。

镍基高温合金表面激光熔覆制备Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层

利用不同工艺辅助激光熔覆技术制备了Al2O3-TiO2陶瓷涂层,以判断激光熔覆制备陶瓷涂层的可行性.结果表明:利用激光熔覆技术直接制备陶瓷层存在一定难度,陶瓷层裂纹较大,存在剥落现象;采用基底预热辅助激光熔覆法制备的陶瓷层整体脱落,可行性较差;结合冷等静压与高频表面预热技术进行激光熔覆陶瓷层试验,制备的陶瓷层表面光滑平整、无明显微裂纹.采用扫描电子显微镜对熔覆涂层的形貌进行分析.利用高频辅助激光熔覆技术制备的陶瓷涂层表面结构致密,陶瓷层与黏结层之间结合紧密,没有明显的微裂纹和孔隙.根据上述试验方案,分析发现提高粉末密度及降低熔覆过程中的温度梯度可以明显提高陶瓷层的成型性.

TiC-TiB_2复相陶瓷的自蔓延高温合成研究

以Ti、B和C粉末为原料 ,采用SHS/PHIP工艺制备了不同组份的TiC TiB2 复相陶瓷 ,通过试验研究了复相陶瓷的微观结构特征和力学性能。结果表明 ,SHS反应产物纯净 ,TiC TiB2 复相陶瓷中只有TiC和TiB2两相存在 ;随着TiB2 含量的增加 ,复相陶瓷中TiC颗粒尺寸变小 ,而TiB2 颗粒有异常长大现象 ;TiC TiB2 复相陶瓷的相对密度、硬度和横向断裂强度均随TiB2 含量的增加呈先增后减趋势 ;当TiB2 与TiC的重量比为 6 0 %时 ,该复相陶瓷的横向断裂强度和断裂韧度分别为 5 76MPa和 5 4 5MPa·m1 / 2 ,而相对密度达到 99 4 %。

不同生产工艺对FGH95粉末高温合金组织和性能的影响

全面对比研究了不同生产工艺对FGH95粉末高温合金显微组织 ,拉伸、屈服强度 ,持久蠕变及低周疲劳性能的影响 ,研究了不同生产工艺与FGH95粉末高温合金抗断裂韧性及无损检测的关系。

纤维/NiFe_2O_4复合陶瓷惰性阳极的制备及性能

以高温固相合成法,采用两步烧结法制备镀铜碳纤维增强的纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极,即先以NiO、Fe2O3、微量V2O5和MnO2为原料制备NiFe2O4尖晶石基体材料,然后以该NiFe2O4尖晶石基体材料和镀铜碳纤维为原料,采用冷压烧结法制备纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极。研究镀铜碳纤维添加量对NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极体积密度、气孔率和抗弯强度的影响。结果表明:添加镀铜碳纤维可以显著改善NiFe2O4复合陶瓷材料的性能,当镀铜碳纤维添加量为3%(质量分数)时,其体积密度比不添加镀铜碳纤维试样的体积密度提高约12%,其抗弯强度比不添加镀铜碳纤维的提高约22%。

自蔓延热爆合成MoSi_2-WSi_2复合粉末

以Mo、W和Si粉为原料,采用自蔓延热爆合成制备了不同组分的MoSi2WSi2复合粉末,并利用X射线衍射仪和扫描电镜对合成产物进行了相组成和产物形貌分析。结果表明:热爆反应产物纯净,MoSi2WSi2复合粉末中只有MoSi2和WSi2两相存在;颗粒的大小取决于体系的摩尔生成焓,摩尔生成焓越大,颗粒长大越显著;热爆合成反应以Si的熔化为先导,反应机制为熔化溶解析出长大机制。

长期时效对FGH97合金γ'相演化的影响

采用场发射电镜观察了FGH97合金经过不同时效温度和时效时间后不同形态γ'相的演化规律。结果表明:不同温度下一次γ'相和二次γ'相平均尺寸随时效时间的增加存在最大值,三次γ'相平均尺寸随时效时间延长呈线性增长;550℃时效后二次γ'相由立方形长大为不规则形,分裂成为田字花瓣形或蝶形,而后沿<100>方向分解为小立方形;在750℃时效后期,二次γ'相出现边界融合现象,且小三次γ'相消失。时效后硬度值的变化与γ'相尺寸有关。

Al_2O_3/Cr_3C_2/(W,Ti)C陶瓷模具材料研究

应用热压技术制备了添加不同含量Cr3C2和(W,Ti)C的Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料。利用光学显微镜、环境扫描电镜、透射电镜和能谱分析仪等对Al2O3/30%Cr3C2、Al2O3/30%(W,Ti)C、Al2O3/20%Cr3C2/10%(W,Ti)C三种复合陶瓷材料的显微组织结构进行了观察分析。研究表明:同其它两种材料相比,Al2O3/20%Cr3C2/10%(W,Ti)C陶瓷复合材料组织细化均匀,有连续骨架结构生成。Cr3C2和(W,Ti)C颗粒的共同加入有利于晶粒生长的制约,裂纹分枝与偏转、晶粒拔出、以及纳米相等等,有效提高了氧化铝陶瓷材料的力学性能。

低温燃烧法合成掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)纳米粉末

以：Nd2O3，Y2O3，Al(NO3)·9H2O，氨水和柠檬酸为原材料，采用低温燃烧法合成出分散均匀、团聚轻的掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)纳米粉末，该方法有效地解决了固相合成的高反应温度以及化学沉淀法的颗粒团聚问题。采用TG—DTA，XRD，FT—IR和TEM测试手段对纳米粉末进行了表征，同时测量了(Nd0.01Y0.99)，Al5O12陶瓷素胚以及烧结体的荧光发射光谱。研究结果表明：YAG晶相的形成温度为850℃，在煅烧过程中出现YAP中间相，并于1050℃完全转化为YAG晶相。采用低温燃烧法合成的粉末材料其颗粒尺寸随热处理温度的不同在20～50nm范围波动。(Nd0.01Y0.99)，Al5O12陶瓷体的有效激发发射截面积(σin)为4．03×10^-19cm^2，比同组成的单晶高44％。

俄罗斯粉末冶金高温合金研制新进展

介绍了俄罗斯近几年用于ПС90А2、АИ222和Д27航空发动机的ЭП741НП粉末高温合金盘件的性能及使用情况,以及ЭП962НП和为第5代以及第5代半(俄罗斯划分)航空发动机设计的ВВП系列(ВВ750П、ВВ751П、ВВ752П、ВВ753П)粉末高温合金的研制最新进展。俄罗斯采用等离子旋转电极工艺(PREP)制粉+直接热等静压(As-HIP)成形制造粉末高温合金盘件。使用粒度为<100μm的粉末,为ПС90А2发动机研制的4个ЭП741НП合金盘件,其性能优于АЛ-31Ф发动机上使用的ЭП741НП合金盘件性能。为АИ222航空发动机研制的3个ЭП741НП合金盘件以及为Д27航空发动机研制的4个ЭП741НП合金盘件,其性能达到了技术文件的要求。俄罗斯装配АИ222-15С发动机的Як-130教练机通过了飞行试验,并已交付使用。ВВП系列粉末高温合金的抗拉强度、650℃下的持久强度以及低周疲劳性能均优于ЭП741НП合金,但韧性比ЭП741НП合金低。ВВ752П和ВВ753П合金盘件目前处于试制阶段,用于航空发动机涡轮和压气机的ВВ751П、ВВ750П合金盘件已开始工业试验批生产。

FGH98粉末冶金高温合金热变形过程中组织变化

本文利用光学金相显微镜和扫描电镜观察了粉末冶金高温合金FGH98热等静压态锭坯经近等温锻造后的显微组织,研究了热变形对合金中原始颗粒边界(PPB)、粉末原始枝晶组织及晶粒度的影响。从动态再结晶和动态回复的角度分析了变形量对改善FGH98合金组织的作用,探索通过大变形量改善合金显微组织的途径。研究表明:经过三火锻造累积变形量达到75%的实验锭坯中PPB基本消除,获得γ′相均匀分布、晶粒尺寸为5μm的细晶组织。

硬质合金复合涂层的结合强度与失效机理

通过4种硬质合金基体和3种TiN/TiCN/Al2O3/TiN复合涂层的组合,采用化学气相沉积(CVD)法制备12种涂层/硬质合金样品,借助划痕试验机、扫描电镜和能谱仪测定涂层与基体的结合强度,观察划痕的形貌,测定划痕的微区成分。结果表明,基体成分和WC的晶粒度,以及涂层的成分和厚度对涂层与基体的结合强度有明显影响,增大基体中WC的晶粒度和Co含量、或减少基体中立方碳化物的含量均可提高基体与复合涂层的结合强度。随着涂层层数和厚度增加,涂层之间结合强度有所降低,含TiCN涂层样品的结合强度高于含Al2O3涂层样品的结合强度。此外,结合划痕试验和扫描电镜观察结果,讨论了复合涂层逐层破损的失效机理。

自增韧热压氮化硅陶瓷的研究

本文对自增韧热压Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料进行了研究，着重研究了材料的自增韧机理，Ｙ２Ｏ３与Ｌａ２Ｏ３之间的配比和（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）的重量含量对自增韧热压氮化硅陶瓷结构及性能的影响。对最优助剂含量和配比的热压氮化硅试样进行了氧化行为和抗热震性的研究。研究发现热压氮化硅陶瓷材料的自增韧机理为β－Ｓｉ３Ｎ４柱状晶使裂纹发生桥接和偏转。当Ｙ２Ｏ３Ｌａ２Ｏ３＝１１且（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）为２０ｗｔ％时，１３５０℃时的抗弯强度达最大值（σｆ１３５０℃为７１５ＭＰａ），且（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）为１６ｗｔ％时，室温的断裂韧性达最大值（ＫＲＴＩＣ为７．８ＭＰａｍ１／２）。１１５０℃热压氮化硅材料经２００小时氧化处理，内部析出针状晶体。经１１００℃→１００℃多次热循环后，强度下降的主要原因是裂纹的产生和扩展。