TiC和ZrC颗粒增强钨基复合材料的烧蚀研究

用氧乙炔焰喷吹法对 Ti C和 Zr C增强钨基复合材料 ( Ti Cp/W和 Zr Cp/W两系列 )烧蚀性能进行了研究。结果表明 ,复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由高到低的排列顺序为 :W>30 Ti Cp/W>4 0 Ti Cp/W>30 Zr Cp/W>4 0 Zr Cp/W( 30 Ti Cp/W表示含 Ti Cp 的体积分数为 30 % ,下同 )。对复合材料在烧蚀初期剧烈的升温过程进行了在线监测。 30 Ti Cp/W和 4 0 Ti Cp/W在烧蚀初期剧烈的升温过程中未能经受住约 2 0 0 0℃ /s升温热震而开裂 ,而 30 Zr Cp/W和 4 0 Zr Cp 能经受约 2 0 0 0℃ /s升温热震。在钨中加入 Ti C和 Zr C颗粒能明显提高钨的抗烧蚀性能 ,而且 Zr C颗粒比 Ti C颗粒更能提高 W的抗烧蚀性能。碳化物含量越高 ,材料的抗烧蚀性能越好。复合材料烧蚀机理是 W、Ti C和 Zr

钨颗粒增强锆基非晶复材弹侵彻行为的数值模拟

在钨颗粒增强锆基非晶复合材料近似各向同性条件下,使用Johnson-Cook模型描述其侵彻行为。给出了一组本构模型参数,并基于ANSYS Workbench和LS-DYNA使用热力耦合的方法对复材弹侵彻603装甲钢靶的过程进行了数值模拟。结合SEM和EDS分析了复材弹在侵彻各个阶段的变形情况,并分别与靶场试验结果及非晶弹模拟结果进行对比。结果表明,该模拟能较好地反映出复材弹侵彻行为,钨颗粒的加入极大地提高了复合材料的侵彻能力。该研究为模拟研究钨颗粒增强锆基非晶复合材料的侵彻性能提供一条思路。

ZrC_p/W复合材料的组织结构和高温强度

在２０００℃，２０ＭＰａ压力下于１．３×１０－３Ｐａ真空中热压烧结１ｈ制备了含２０％ＺｒＣ颗粒（体积分数）的钨基复合材料。组织观察表明：ＺｒＣ颗粒比较均匀分布于Ｗ基体中，ＺｒＣ颗粒阻碍了Ｗ晶粒的长大，也妨碍了材料的致密化；由于ＺｒＣｐ／Ｗ界面处存在Ｗ及Ｚｒ元素的互扩散，得到了强的界面结合；部分Ｗ原子扩散到ＺｒＣ点阵中，形成了（Ｚｒ，Ｗ）Ｃ固溶体；随着温度提高，复合材料的抗弯强度逐渐提高，在８００℃达到最大值１０７４ＭＰａ，比室温强度７６２ＭＰａ提高４１％，而后又随温度继续上升而下降。ＺｒＣｐ／Ｗ复合材料这种好的高温强度主要是由于Ｗ基体随温度上升发生了由脆性到塑性的转变，使ＺｒＣ颗粒增强效果在高温得以充分发挥；位错强化、载荷传递和裂纹钉扎是ＺｒＣｐ／Ｗ复合材料的高温强化机理。

ZrC_P/W复合材料组织结构与室温力学性能

用 XRD、 SEM和 TEM研究了 Zr C颗粒增强钨基复合材料 (Zr CP/ W,Zr CP的体积分数为 30 % )的组织结构。由于 Zr CP的加入 ,阻碍了钨晶粒在烧结时的长大 ;W向 Zr C晶格扩散 ,在 Zr C中形成 (Zr,W) C固溶体 ,Zr也向 W中发生了少量扩散 ,使 Zr CP/ W界面形成冶金结合。在复合材料中还存在很少量的 W2 C和 Zr O2 。室温下 ,复合材料的韧性、弹性模量和硬度都明显比纯钨高 ,但复合材料的抗弯强度比纯钨低。

20W_f/30ZrC_p/W复合材料的组织结构与力学性能

采用真空热压烧结法制备了致密度为 98.5 %的 2 0Wf/ 30ZrCp/W复合材料 ,分析测试了复合材料的相组成、微观组织结构和力学性能。结果表明 :W丝在复合材料中分布较均匀 ,且基本平行于热压面 ;W与ZrC在界面处发生互扩散 ,形成了 (Zr,W )C固溶体 ;W丝与基体间的界面结合强度过高 ,并发生明显的再结晶现象 ;加入W丝未能起到强韧化作用。复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为 5 0 4MPa和 9.48MPa·m1/ 2 。

高温高强钨铼合金Gleeble热力模拟试验方法探讨

钨铼合金具有高熔点、高强度、高硬度、高再结晶温度等特点,作为结构材料广泛应用在特殊高温领域。针对采用Gleeble热力模拟试验机研究新型钨铼合金材料的高温热变形行为,存在热电偶焊接困难、钨铼合金强度高于碳化钨压头等问题,通过埋线法和耐高温无机胶固定热电偶,采用粉末热压烧结工艺制备碳化锆颗粒增强钨基复合材料作为高温高强压头进行解决,获得了钨铼合金在1500℃、应变速率1s^(-1)时压缩真应力-真应变曲线。该方法可用于测量钨铼合金真实高温强度,为钨铼合金工业生产过程中的热变形工艺参数确定提供准确数据。

专利信息

CN200410027511．9利用碳化稻壳制造碳化硅的方法，CN200410020538．5黑色碳化硅冶炼降低单位耗料的工艺，N200310107217．4从含碳化硅炉渣中提取碳化硅的方法，CN200510024931．6镀铜碳化硅颗粒增强镁基复合材料的制备方法，CN200410060515．7低温烧结高强度刚玉耐火材料制备方法.