WC/Co-B_4C复合材料的组织结构及力学性能

在Ｂ４Ｃ基体中掺入不同含量的 ＷＣ／Ｃｏ（其中 ＷＣ的质量分数为 ９４％；Ｃｏ为６％）；采用热压烧结法得到了高致密度的复合材料．当ＷＣ／Ｃｏ的体积分数达到４０％时，在１９００℃，３５ ｍｉｎ；３５ＭＰａ的条件下，复合材料的相对密度＞９８％，弯曲强度和断裂韧性分别为４５３ＭＰａ和 ８．７ ＭＰａ·ｍ１／２．利用ＸＲＤ； ＳＥＭ； ＴＥＭ分析了复合材料的物相组成及显微组织．研究了不同含量的 ＷＣ／Ｃｏ对复合材料力学性能的影响，并探讨了复合材料的增韧机制分析认为，复合材料致密度的提高是强度提高的主要原因；热膨胀系数失配产生的残余应力场是赋予材料高韧性的主要增韧机制，同时微裂纹的存在也是材料韧性提高的原因．

Co-B_4C复合镀层耐磨性能研究

采用复合电沉积技术在45钢基体上制备了Co-B4C复合镀层,对复合镀层的截面形貌和组织结构进行了观察分析,研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层的显微硬度和摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,B4C颗粒均匀地分布于Co基金属中,镀层与基体结合良好,无孔隙和裂纹等缺陷,镀态下镀层为晶态结构;随着镀液中B4C颗粒含量的增加,镀层的显微硬度和耐磨性也逐渐提高,且当镀液中B4C颗粒含量分别为20 g/L、15 g/L时,镀层的显微硬度和耐磨性达到最高值。

B_4C含量对Ni-Co/B_4C复合镀层硬度及耐磨性的影响

采用复合电沉积的方法制备出Ni-Co/B4C复合镀层。利用光学显微镜、XRD衍射等方法分析了复合镀层的微观形貌及相结构。结果表明,所制备的Ni-Co/B4C复合镀层均匀致密,基体界面结合良好,B4C颗粒分布均匀,镀态下镀层为晶态结构。研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层硬度及耐磨性的影响,随着镀液中B4C颗粒含量的增加,Ni-Co/B4C复合镀层的显微硬度和耐磨性能均明显提高。

共沉淀法原位合成无压烧结TiB_2/B_4C陶瓷复合材料

以TiCl4溶液和B4C粉末为主要原料,采用共沉淀、原位合成无压烧结技术制备了TiB2/B4C陶瓷复合材料。研究了原料配比、烧结温度对TiB2/B4C陶瓷复合材料的烧结性能、显微组织和力学性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜等分析手段,分析了TiB2/B4C陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和断裂特征。研究结果表明:当成分质量配比TiB2:B4C为40:60时,材料最大相对密度为98.5%T.D;在最佳成分配比下,随着烧结温度的升高,原位合成制备的TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度均为先升高后降低,材料的最佳烧结工艺为2050℃,1h。在最佳烧结工艺下,TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性达到最佳值分别为3.17g/cm3,31.5GPa,381MPa和5.1MPa·m1/2。

活性剂SiO_2对氩弧熔覆钴基硼化物层组织及耐磨性的影响

目的证明活性剂SiO2的加入能够改善钴基硼化物层的宏观形貌、硬度、耐磨损性能、微观组织结构及物相组成。方法以Q235钢为母材,Co60和B4C为熔覆材料,SiO2为活性剂,利用活性氩弧熔覆技术制备B4C质量分数为8%的钴基硼化物复合涂层。分析活性剂SiO2的加入对熔覆层截面尺寸的影响,并测定熔覆层的硬度,分析熔覆层的微观结构及相组成。通过磨损试验,对比分析基体、常规熔覆层及活性熔覆层的耐磨损性能。结果添加活性剂后,熔覆层的微观组织结构发生了改变,生成的物相增多。物相分析表明,常规熔覆层含有Co2B,Mn2B,Cr B2等相,活性熔覆层中除此之外,还含有W3Co B3,Cr3B4,Cr3C2,Co2SiO4等新相。活性熔覆层的硬度为常规熔覆层的1.13倍,耐磨粒磨损、粘着磨损、冲蚀磨损性能分别为常规熔覆层的1.57,1.37,1.49倍。结论添加活性剂SiO2后,熔覆层与基体结合更好,微观组织得到细化和均匀化,硬度和耐磨损性能都得到提高。

半导体激光熔覆Co/B_4C复合材料的研究

采用3kW半导体激光在45#基体上激光熔覆Co/B4C复合材料,并研究了B4C含量对熔覆层裂纹、组织和硬度的影响规律,获得了最佳的B4C含量。结果表明,B4C含量从w(B4C)=1.0%增加到w(B4C)=2.0%时,熔覆层无裂纹和气孔等缺陷,B4C达w(B4C)=3.0%时,熔覆层出现裂纹;熔覆层与基体呈冶金结合,呈致密均匀的枝晶组织,枝晶组织随B4C含量增加逐渐细化;随着B4C含量的增加,熔覆层的显微硬度由无B4C的HV0.2 400提高到约HV0.2 900,强化效果显著。