复合钎料钎焊Si_(3)N_(4)陶瓷/0Cr19Ni9钢接头的界面组织及力学性能研究

采用TiNp颗粒增强银铜基复合钎料作为焊缝填充材料,在1180 K温度下真空钎焊,实现了氮化硅陶瓷和0Cr19Ni9不锈钢的有效连接,获得了界面结合良好且无孔洞、裂纹的接头。通过向钎料中添加合金元素Ti、Ni,促进了钎料与Si_(3)N_(4)、0Cr19Ni9之间的界面反应,同时生成的TiC、TiN粒子又可作为增强体。接头组织为:Si_(3)N_(4)/TiNp+Ni N+Ti_(5)Si_(3)+Cu Ni_(8)Ti_(3)/Cu(s.s)+Ag(s.s)+TiNp/Ni_(3)Ti_(4)+Fe_(2)Ti/0Cr19Ni9。当钎焊保温时间为15 min时,接头界面的过渡层厚度较大,接头成形良好,剪切强度达到157 MPa。

Ag-Cu基复合钎料钎焊SiC陶瓷

向Ag-Cu-Ti粉末添加碳化硅颗粒(SiCp)增强相构成复合钎料,用于钎焊SiC陶瓷材料,借助扫描电镜(SEM)观察钎焊接头内部组织,采用万能试验机测试焊缝剪切强度。结果表明,在Ag-Cu基钎料及活性Ti成分一定的条件下,VSiCp在10%~15%时,接头中SiCp均匀分布,且其与Ag-Cu-Ti钎料基体组织结合紧密,形成强毛细作用,促进接头内活性元素Ti的扩散能力,在SiC陶瓷/钎料界面形成约4μm致密层,成分相主要由TiC、Ti5Si3、Ti3SiC2组成。SiCp含量为15%时,接头处的剪切强度提高至138 MPa。该成分钎料不仅具有较好的填缝能力,而且显著优化接头的力学性能,是一种很有潜力的钎焊陶瓷的复合钎料。

铜渣与镁渣复合改质后磁选提铁的工艺研究

将工业铜渣和工业镁渣按一定比例混合后进行复合改质,对改质后混合渣进行磁选,并通过XRD、SEM分析和热力学计算对改质前后混合渣中的物相变化特征进行研究。结果表明,复合改质能够使铜渣中弱磁性富铁相铁橄榄石向强磁性镁铁尖晶石转变,并可通过磁选进行分离。碱度的降低有利于混合渣中镁铁尖晶石形成,但不利于硅酸盐相生成。本文试验范围内碱度的最佳值为2.05,在该碱度下混合渣的磁选产率和回收率分别为65.32%和79.34%,且磁选后尾渣中硅酸盐相含量相对较多。

(Ti_(1/6)V_(1/6)Nb_(1/6)Ta_(1/6)Mo_(1/3))C高熵陶瓷的制备、微观结构与抗磨损性能

过渡金属碳化物陶瓷是超高温陶瓷的典型代表,具有极高的熔点和硬度,而韧性和耐磨性有待提高。近年来,在高熵理论指导下合成的多元碳化物固溶体—高熵碳化物陶瓷具有更高的熔点和良好的韧性。本工作采用放电等离子烧结(SPS)制备了具有优异耐磨性能的(Ti_(1/6)V_(1/6)Nb_(1/6)Ta_(1/6)Mo_(1/3))C高熵陶瓷。研究了1600~2100℃烧结的(Ti_(1/6)V_(1/6)Nb_(1/6)Ta_(1/6)Mo_(1/3))C高熵陶瓷的致密化行为、物相、微观形貌、力学和耐磨性能。结果表明,烧结温度为1700℃时,可得到面心立方结构的(Ti_(1/6)V_(1/6)Nb_(1/6)Ta_(1/6)Mo_(1/3))C高熵陶瓷。1900℃以上时,高熵陶瓷相对密度大于98%。烧结温度由1700℃升高至2100℃,晶粒长大,元素扩散趋于均匀。晶粒间存在晶界滑动和氧化物杂质(TiO_(2))聚集,晶粒内部存在位错。2100℃烧结得到的高熵陶瓷的力学性能最优,Vickers硬度、弹性模量和断裂韧性分别增加到20 GPa、431 GPa和4.46 MPa·m^(1/2),同时具有优异的耐磨性,2100℃条件下烧结的(Ti_(1/6)V_(1/6)Nb_(1/6)Ta_(1/6)Mo_(1/3))C高熵陶瓷的平均比磨损率可低至5×10^(-7) mm^(3)/(N·m)。

冷轧变形对CoCrNi中熵合金显微组织和力学性能的影响

中熵合金具有多种优异性,同时具有高强度和延展性。冷轧变形是提高中熵合金力学性能的一种即经济又有效的方法。对CoCrNi中熵合金进行室温不同变形量(25%,37.5%,50%,62.5%,75%)的冷轧,通过X射线衍射分析、显微组织分析和拉伸试验研究了室温下不同变形量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在室温不同变形量冷轧下CoCrNi中熵合金的组织仍为单一的FCC结构。CoCrNi中熵合金室温抗拉强度较低,随着变形量的增加,抗拉强度显著提升,但延展性相比铸态变差。

冷轧+退火对CoCrNi中熵合金显微组织和力学性能的影响

研究了CoCrNi中熵合金分别经低温(-196℃)和室温(25℃)冷轧及分别700℃和800℃退火后的显微组织和力学性能。结果表明,合金经低温冷轧+700℃退火后具有优良的强度-韧性匹配,抗拉强度为1023 MPa,总延伸率为34%,相比于室温冷轧+700℃退火、低温冷轧+800℃退火和室温冷轧+800℃退火,其抗拉强度分别提高了16%、13%、37%,主要是由于试样内发生回复与再结晶产生退火孪晶,细化晶粒,减小位错密度,阻碍位错的移动,提高合金强度。