B_(4)C含量对ZrB_(2)陶瓷微观结构及力学性能的影响

针对ZrB_(2)陶瓷粉末在球磨时易掺入ZrO2,影响ZrB_(2)陶瓷烧结致密化的问题,添加B_(4)C作为烧结助剂,采用无压烧结法制备ZrB_(2)陶瓷材料,研究B_(4)C含量(w(B_(4)C),下同)对材料微观形貌、硬度与抗弯强度的影响。结果表明,B_(4)C通过与晶粒表面的ZrO2发生反应,抑制ZrB_(2)晶粒粗化,减小晶粒尺寸,从而提高烧结致密度。随B_(4)C含量增加,ZrB_(2)陶瓷的晶粒尺寸和相对密度逐渐增大,抗弯强度和硬度先升高后降低。当w(B_(4)C)为7%时,ZrB_(2)晶粒细小,材料的抗弯强度和硬度(HV)达到最大,分别为242 MPa和12.65 GPa。w(B_(4)C)增加至9%时,出现晶粒异常长大,材料力学性能下降。

汽车用AZ91镁合金的表面改性与性能研究

为了提升汽车用AZ91镁合金的表面耐磨性和耐蚀性,采用激光熔覆的方法在AZ91镁合金基体表面制备了A+x wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层(x=8、16和24),研究了(Zr+B_(4)C)含量对熔覆层物相组成、显微形貌、硬度、耐磨和耐蚀性能的影响。结果表明,Al+8 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层由Al_(12)Mg_(17)、Al_(3)Mg_(2)、Al_(9.83)Zr_(0.17)、ZrC和AlB_(2)组成,提升(Zr+B_(4)C)含量至16%和24%时,熔覆层中还形成了Al_(3)Zr相,且(Zr+B_(4)C)含量越大熔覆层中ZrC相含量更高。3种激光熔覆层和过渡区的硬度都高于AZ91镁合金基体;在距离熔覆层表面相同距离时,Al+16 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层的硬度要高于Al+8 wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层。3种激光熔覆层的最大摩擦系数和平均摩擦系数都小于AZ91镁合金基体,且磨损率都小于AZ91镁合金基体;3种熔覆层的耐腐蚀性能都优于AZ91镁合金基体,(Zr+B_(4)C)含量为16%和24%时熔覆层的耐腐蚀性能相当,且优于(Zr+B_(4)C)含量为8%的熔覆层。Al+x wt.%(Zr+B_(4)C)熔覆层中适宜的(Zr+B_(4)C)含量为16%,此时熔覆层具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。