原位生成WC-B_4C增强镍基激光熔覆层及其性能研究

目的通过激光熔覆技术,在Q235钢表面原位生成WC-B4C增强镍基熔覆层。方法以WO3,B2O3,C和Ni60混合粉末为预涂原料,采用激光熔覆技术原位生成WC-B4C增强镍基熔覆层,对熔覆层的显微组织和物相构成进行分析,研究其摩擦磨损性能。结果采用合适的工艺参数,通过原位生成WC-B4C形成的增强镍基涂层形貌良好,与基材呈现较好的冶金结合。熔覆层平均硬度1200HV0.3,摩擦磨损失重仅为纯Ni60熔覆层的1/3。结论熔覆层硬度较高,耐磨性很好。大量原位生成的WC-B4C增强相及其均匀分布是熔覆层硬度和耐磨性提高的原因。

原位生成CeB_6/B_4C陶瓷的力学性能和显微组织

通过B4C、CeO2和C的化学反应,采用原位生成法,在热压烧结的条件下制备了CeB6/B4C陶瓷材料。研究了CeB6/B4C陶瓷材料的力学性能和显微组织,并对其增韧机理进行了分析。结果表明:原位生成的CeB6/B4C陶瓷只有CeB6和B4C两相,其显微维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性最大值分别达到40.64GPa、346.7MPa、5.95MPa.m1/2,比纯碳化硼分别提高了52.50%、17.96%、61.68%。原位生成的CeB6颗粒细晶增韧补强,B4C和CeB6颗粒之间热膨胀系数不匹配产生的残余应力导致的裂纹偏转以及沿晶断裂是CeB6/B4C陶瓷的主要增韧机制。

原位生成TiB_2增强B_4C基复合材料设计与反应热力学研究

本文采用原位生成法设计了SiC TiB2 B4C和Al2 O3 TiB2 B4C两种新型多元颗粒增强B4C复合材料。根据原位反应生成TiB2 增强相的组织设计思路 ,通过计算反应生成焓ΔH和自由能ΔG的热力学数据 ,证明了原位反应制备所设计材料的可行性。经研究原位反应过程 ,发现原位反应经过若干不稳定中间相的过程 ,最终形成预期设计的多元增强相成分。

ZrB_2/B_4C陶瓷复合材料的计算机物相分析

通过X射线衍射分析,并结合使用Powder4和Material Studio中的Powder Index程序模块计算了原位烧结ZrB2／B4C陶瓷复合材料中ZrB2的晶体结构。确定了原位反应生成的发生了晶格畸变以后的ZrB2属P6／mmm空间群,然后通过多次里德瓦尔(Rietveld)精修得到的ZrB2晶格常数,最后得到原位生成的ZrB2晶体的原子位置。结果表明ZrB2原子占位为B:-0.33023 0.32535-0.48309 0.00000;Zr-1.00091 -0.00076 0.00035 0.00000,并且晶格常数中a值发生了-0.03％,b值发生了0.2％,c值发生了0.1％晶格畸变。