镍基金刚石复合涂层的冷喷涂制备

通过机械合金化法制备了金刚石/NiCrAl复合粉末,探讨了金刚石含量对粉末的组织结构、粒度分布的影响.采用冷喷涂沉积法制备金刚石增强金属陶瓷涂层,探讨了粉末结构、金刚石含量对涂层的成分及组织结构的影响.实验结果表明,在机械合金化过程中,金刚石和NiCrAl并没有发生反应生成新相,硬质相较均匀地分布在复合粉末中.分析冷喷涂制备的复合涂层的组织结构发现,喷涂过程中粉末的成分及组织结构完全保留到了涂层中.     

双尺度结构WC-12Co涂层的冷喷涂制备

以微米颗粒结构的传统WC-Co粉末为原料,采用球磨的方法,制备双尺度结构的WC-12Co粉末,采用冷喷涂方法制备双尺度结构WC-12Co涂层.通过扫描电镜观察发现,涂层及喷涂粉末中WC颗粒的粒度呈双峰分布.通过X射线衍射分析比较球磨前后粉末、喷涂粉末及涂层的相结构,发现在涂层制备过程中WC和Co两相结构能够在涂层中完全保留下来.涂层的硬度及断裂韧性分别为1650 Hv(0.3)和13.9 MPa.m1/2.     

双尺度结构WC-12Co涂层的冷喷涂制备

以微米颗粒结构的传统WC-Co粉末为原料,采用球磨的方法,制备双尺度结构的WC-12Co粉末,采用冷喷涂方法制备双尺度结构WC-12Co涂层.通过扫描电镜观察发现,涂层及喷涂粉末中WC颗粒的粒度呈双峰分布.通过X射线衍射分析比较球磨前后粉末、喷涂粉末及涂层的相结构,发现在涂层制备过程中WC和Co两相结构能够在涂层中完全保留下来.涂层的硬度及断裂韧性分别为1650 Hv(0.3)和13.9 MPa·m1/2.     

超音速火焰喷涂哈氏合金C-276涂层的显微结构与性能

采用超音速火焰喷涂工艺制备了C-276哈氏合金涂层,同时对涂层的显微结构、显微硬度及耐磨性进行了研究.结果表明:涂层为层状结构且致密,与基体结合牢固;涂层与C-276合金粉末均以面心立方的γ相Ni-Cr-Co-Mo合金为主晶相,保持了喷涂粉末材料的性能,但喷涂过程中产生的氧化物与气孔影响了涂层的硬度及耐磨性.     

冷喷涂表面技术沉积机理及其应用关键技术研究

目的 为了在金属新材料、材料表面改性、纳米涂层、增材制造、稀土高值利用等研究领域形成自身特色,拓展冷喷涂技术应用范围,使冷喷涂涂层、修复层和增材构件得到更广泛的应用。方法 在研究了进口冷喷涂系统设计原理和材料学的基础上,分析了冷喷涂沉积机理,研发了多种具有独特性能的新型冷喷涂涂层制备关键技术。结果 已研发了Cu-Fe原位合金箔材冷喷涂制备技术、新型Cu-Fe合金导热导磁涂层冷喷涂制备技术、Cu/Fe复合材料/零部件冷喷涂制备技术、氧化镧掺杂铝/纳米TiO2复合功能涂层冷喷涂制备技术。结论 通过冷喷涂技术可获得均匀致密且无氧化物的涂层,几乎适用于所有金属及其合金的沉积成膜、零部件修复、增材制造等,同时也适用于多种陶瓷涂层、有机聚合物涂层、复合涂层和纳米涂层的制备,已成为研发非晶、纳米和新型复合材料涂层的有效手段。     

碳化物基耐磨损涂层的性能

采用等离子喷涂Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co碳化物复合粉末制备具有高硬度、耐磨损、抗氧化等优点的金属/陶瓷涂层,用SEM研究大气等离子喷涂球形Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co粉末等离子喷涂涂层的显微组织及其对涂层机械性能的影响.结果表明,球形Cr3C2-30% NiCr和WC-12% Co粉末等离子涂层结合强度和表面硬度达到较好水平,WC-12% Co涂层机械性能均优于Cr3C2-30% NiCr涂层.     

APS喷涂Cr2O3涂层的工程化应用研究

从工程化应用的角度出发,研究了APS喷涂Cr2O3陶瓷涂层的工艺参数对涂层性能的影响.研究结果表明,粉末粒度分布、电弧电流和喷涂距离是影响涂层性能的关键因素,其他辅助条件,如抽风效果,也是获得良好结构涂层不可忽视的关键因素.所制备的性能稳定、均匀的耐磨涂层可满足激光雕刻的要求.     

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr粒子沉积状态对涂层滑动磨损的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备微米结构的WC-10Co4Cr涂层。研究了超音速火焰喷涂过程中粒子沉积状态对涂层干滑动摩擦的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)观察颗粒撞击基体时的变形形貌和摩擦磨损后的涂层表面形貌,利用能量X射线色谱仪(EDS)分析变形颗粒和涂层表面不同磨损区域的成分。结果表明,成分均匀的粉末颗粒因受热不同而颗粒铺展形貌不同,受热充分的粉末铺展完全,在摩擦中形成均匀磨损的平整区,受热不充分的粉末铺展不完全,摩擦过程中易发生WC晶粒脱落,形成划痕区,未熔颗粒易在摩擦过程中脱落;成分不均匀的粉末以及合金相多的粉末颗粒铺展完全,摩擦中易形成CoCr合金膜;硬质相多的粉末铺展不完全,易产生孔隙。     

APS喷涂Cr2O3涂层的工程化应用研究

从工程化应用的角度出发,研究了APS喷涂Cr2O3陶瓷涂层的工艺参数对涂层性能的影响.研究结果表明,粉末粒度分布、电弧电流和喷涂距离是影响涂层性能的关键因素,其他辅助条件,如抽风效果,也是获得良好结构涂层不可忽视的关键因素.所制备的性能稳定、均匀的耐磨涂层可满足激光雕刻的要求。     

机械合金化Cu_(50)Cr_(50)合金的致密化和组织分析

采用机械合金化方法制备了成分均匀、晶粒超细化的Cu50 Cr50 微粉 ,并对该粉末进行了致密化研究。结果发现 ,采用热压工艺可以将Cu50 Cr50 微粉制备成组织细小、分布均匀的CuCr触头材料 ,该材料表现出较高热组织稳定性 ,同时还分析了致密化过程中发生的组织变化和过饱和固溶体的脱溶过程。     

粉末冶金在探矿工程中的应用

介绍了粉末冶金技术及产品在探矿工程中的应用。回顾了硬质合金钻进的历史；讨论了粉末冶金技术在金刚石钻头制造中的应用，尤其是近几年的进展；综述了钎头用硬质合金材料新发展梯度硬质合金和铁镍代钴硬质合金。     

纳米镍粉对孕镶金刚石切削工具胎体性能的影响

为减小孕镶金刚石切削工具的烧结温度对单晶金刚石性能的影响和改善切削工具胎体性能,降低烧结温度和优选胎体配方材料是很好的解决方法。在切削工具的胎体中加入适量纳米镍粉,通过对制备试样的硬度、强度和耐磨性测试及微观特征分析,综合评价该方法的可行性。结果表明:对于WC基胎体,含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高11.9%,抗弯强度提高18.4%,耐磨性提高44.5%;对于Fe基胎体,含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高19.5%,抗弯强度提高0.2%,耐磨性提高33.3%。既减小了温度对金刚石的影响,又提高了切削工具整体性能。     

烧结保温时间对40Mo-ZrO2和40Mo-8YSZ金属陶瓷导电性能的影响

以金属钼粉、氧化锆粉和稳定氧化钇锆粉作为原料,采用粉末冶金方法制备了40Mo-ZrO₂和40Mo-8YSZ金属陶瓷试样,采用四电极法对试样的高温电导率进行了测量,研究了烧结保温时间对金属陶瓷孔隙率和导电性能的影响。结果表明: 延长烧结保温时间,颗粒出现片状集聚现象,烧结体更加致密,气孔率下降,金属陶瓷电导率提高。40Mo-ZrO₂金属陶瓷的电导率受金属相电子导电与陶瓷相离子导电的混合导电机制影响,其电导率分别在850 ℃和1200 ℃附近出现峰值。40Mo-8YSZ金属陶瓷电导率随温度升高而降低,主要受金属相电子导电机制影响。     

Ni_(70)Mn_(25)Co_5合金组织对人造金刚石合成的影响

研究了触媒合金组织结构及第二相含量对金刚石合成效果的影响。结果表明 :随着变形组织中第二相含量的增加 ,金刚石粒度变细 ,强度降低 ,合成工艺调节难度增加 ;触媒再结晶组织有利于金刚石合成效果的提高及合成工艺的改善。触媒组织中第二相和位错明显影响金刚石形核数量     

粉末工艺合成金刚石中参数的选取

通过实验考察了粉末材料合成金刚石中工艺参数对合成效果的影响, 讨论了粉末材料合成金刚石中工艺参数的选取原则。实验证明, 合成压力、温度与时间是影响合成效果的重要参数。合理的选取工艺参数, 有利于合成优质金刚石。     

超细Ti(C,N)基金属陶瓷的微波烧结工艺研究

采用微波烧结技术制备了超细Ti(C,N)基金属陶瓷材料, 考察了烧结温度和保温时间对超细Ti(C,N)基金属陶瓷材料力学性能的影响, 并利用扫描电镜(SEM)观察了断口形貌和显微组织。结果表明: 金属陶瓷组织存在黑芯-灰壳和白芯-灰壳两种结构, 烧结温度过高, 保温时间过长, 晶粒均明显长大, 导致材料力学性能下降。1 500 ℃下保温30 min, 可获得晶粒细小、组织均匀、性能优异的超细Ti(C,N)基金属陶瓷。     

人造金刚石聚晶磁性研究

采用WCF-2多用磁性分析仪对高温高压烧结的人造金刚石聚晶及其合成原料(金刚石粉、硅粉、钛粉、石墨)和烧结过程中生成的碳化硅等进行了磁性测量。结果表明:人造金刚石聚晶磁性的主要来源是粘结剂Si, 在烧结过程中Si和C反应所生成的SiC减少了游离Si 的含量, 从而降低金刚石聚晶的磁性。粘结剂含量和烧结工艺的不同会影响聚晶的磨耗比, 通过磁性测量可以对金刚石聚晶的质量进行无损伤检测。     

基于微观结构分形表征的钼-氧化锆材料导电导热性能研究

金属陶瓷物理性能与材料组分和空间组织结构密切相关,其组成相的形态分布具有分形特征。基于渗流理论和分形理论,通过对材料微观结构图像的二值化处理进行导通相分形维数计算,建立分形维数与导通相微观形貌、渗流临界指数之间的定量表征,研究Mo-ZrO2金属陶瓷全组分范围内材料微观结构与电导率和热导率之间的关系。结果表明：导通相面积分形维数随着Mo体积分数的增加而增加,电导率与分形维数遵循渗流转变特征。采用通用有效介质(GEM)方程建立基于导通相分形维数的金属陶瓷电导率和热导率模型,实现材料微观组织定量分析结果与金属陶瓷的渗流模型相结合,有效预测材料宏观物理性质的梯度变化。     

粉末冶金Fe-2Cu-xC合金的性能研究

采用还原铁粉、雾化铁粉、电解铜粉和石墨作为原材料,用预混合法和直接机械混合法对粉末进行混合,得到Fe-2Cu-xC混合粉末后压制和烧结.同时探索了混合工艺对混合粉末性能的影响,并研究了碳含量对Fe-2Cu-xC合金材料的烧结性能和组织的影响.研究结果表明:预混合法比直接机械混合法的混合粉末压制性能更好,碳含量提高了铁铜碳合金材料的综合力学性能和烧结尺寸精度.     

低放热系Ni3Si有序合金的活化燃烧合成

采用机械活化燃烧合成技术配合预热，制备低放热反应体系的Ni3Si有序合金。用X－射线衍射仪和扫描电子显微镜观察分析反应物和生成物的形貌与物相组成。结果表明，产物主晶相为Ni3Si及少量Ni3Si2和Ni3Si2等富硅相的混合物。研磨时间越长，预热温度越高，燃烧合成反应越容易。