W对自由烧结型铁基金刚石工具胎体性能的影响

以专用于自由烧结型金刚石工具胎体的亚微米级铁基合金粉末为主要结合剂,添加金属W(添加量为0~12%,质量分数),采用自由烧结工艺制成金刚石工具胎体和金刚石/胎体试样,对胎体进行力学性能测试和断口形貌分析,并用金刚石工具进行磨削试验。结果表明,随W含量增加,胎体的相对密度及强度均下降;添加6.0%W可明显提高胎体对金刚石的把持能力,并提高胎体硬度,但随W含量进一步增加,把持能力下降,同时胎体硬度降低;W在胎体内虽然可生成强碳化物,但在自由烧结过程中起不到强化胎体的作用,反而降低胎体的韧性,尤其是当胎体中添加12.0%W时,胎体内孔隙明显,强度大幅下降;与不添加W的胎体相比,添加8.0%W时,虽然金刚石工具的锋利度有所下降,但耐磨性提高。     

高磷铁基金刚石工具胎体合金的研究

研究了磷对铁基胎体合金组织和性能的影响。结果表明：磷促进烧结，使胎体合金的烧结温度降低到840-800℃，并扩宽了热压工艺范围：磷有效地防止了铁对金刚石的热侵蚀作用，改善了该合金的显微结构和力学性能；含磷胎体对金刚石良好的嵌镶能力良好的自税性，提高了金刚石工具的使用寿命和切削效率。     

碳含量对高铁基胎体金刚石工具性能的影响

采用粉末冶金方法制备高铁基胎体的金刚石工具.通过检测材料的硬度、密度、冲击韧性等性能,考察碳含量对高铁基胎体性能的影响.通过SEM,XRD等测试分析手段研究碳含量对胎体微观结构和相组成的影响.结果表明:胎体密度变化随碳含量的增加而具有波动性,碳含量为0.4％时密度达最大值7.65 g/cm3,碳含量为1％时密度获最小值...     

添加剂对预合金粉末胎体性能及其金刚石工具使用效果的影响

研究了ＴＴ１５预合金粉末及添加适量其他成分后的烧结性能，对金刚石的包镶与粘结性能及其组织结构，确定了该种粉末作为金刚石工具胎体的制造工艺条件，指出以ＴＴ１５合金粉末为基，通过添加适量铜合金或钴，可以得到适用于不同石材的金刚石工具胎体。     

弥散强化金刚石工具胎体材料的研究进展

介绍了弥散强化作用的强化机理、性能特点,结合现有金刚石工具使用中存在的问题,阐述了弥散强化在金刚石工具胎体中的应用潜力并对目前国内外的相关研究做了介绍。     

无压烧结SiC-金刚石多晶材料致密化及物理性能研究

以AlN-Y₂O₃-Sc₂O₃为液相烧结助剂,添加不同质量分数金刚石,经无压烧结制备SiC-金刚石多晶材料。采用扫描电镜观察多晶材料显微结构,利用激光闪射法测量其热扩散系数和热导率。研究了金刚石质量分数(1.0%、2.5%、5.0%)和粒度(0.25μm、1.00μm)对SiC陶瓷材料致密化行为和力学性能的影响。结果表明,金刚石质量分数低于5.0%,烧结后的材料相对密度均超过94%;金刚石含量为5.0%的样品相对密度远远低于其他样品。SiC多晶材料的相对密度随金刚石添加量的增加而降低,原料中添加过量的金刚石会降低材料的相对密度。在实验条件下,多晶材料晶粒尺寸没有发生异常长大,硬度为16～18 GPa,断裂韧性为3.8～4.4 MPa·m^1/2,抗弯强度为239～540 MPa。材料的热导率和热扩散系数随着温度的升高而降低,气孔是影响复合材料热导率的主要因素。     

烧结工艺对含W-25％ Cu超细粉末金刚石工具胎体力学性能的影响

将超细W-25％(质量分数,下同)Cu粉末应用到金刚石工具胎体中.借助SEM形貌、金相显微观察、抗弯和冲击试验等分析手段,研究了烧结工艺参数对添加超细W-25％ Cu粉胎体的力学性能的影响;并利用极差分析方法确定影响因素的敏感性,从大到小依次排列为烧结温度、保温时间、保压压力.     

烧结工艺对CuSn10含油轴承组织与性能的影响

研究了不同H2含量的H2+Ar烧结保护气氛和烧结时间对CuSn10含油轴承材料显微组织和性能的影响。结果表明:在720℃×90 min的烧结条件下,烧结气氛为100%Ar时,粉末颗粒表面氧化严重,烧结组织中存在大量形状不规则的孔隙,并且孔隙尺寸较大,烧结试样的含油率高而含油密度、径向压溃强度、硬度均较低,磨损量高;随着烧结气氛中H2含量的增加,粉末颗粒表面氧化物被还原,孔隙数量减少,孔隙形状趋近于球形并细化,烧结试样的含油率降低而含油密度、径向压溃强度、硬度均提高,磨损量则先减小后增大。在50%H2+50%Ar(体积分数)保护气氛下720℃烧结30 min时,不规则孔隙形状趋近球形,但孔分布不均匀且尺寸较大;延长烧结时间至60 min和90 min,孔隙细化;但进一步增加烧结时间至120 min时,孔隙数量与形态并未产生明显变化;烧结试样的含油密度、力学性能和磨损量均随烧结时间的延长而提高。     

超细CeO2粉末对铁基合金工具胎体组织性能的影响

以超细CeO2为添加剂,采用热压烧结工艺制备铁基金刚石工具胎体,并对金刚石工具胎体的组织与性能进行检测分析。结果表明:铁基预合金粉末中超细CeO2粉末的添加,使得烧结后胎体的相对密度与硬度提高,抗弯强度有所降低。并随CeO2粉末质量分数的增加,胎体组织致密化效果越好;而胎体硬度在CeO2质量分数为0.75%时,达到最大值300HV0.1。断口分析表明,添加CeO2粉末烧结后的胎体断口组织更均匀、细密,且随着CeO2含量的增加,韧窝逐渐变小,深度更浅。     

稀土元素强化金刚石工具材料性能的研究

研究了稀土元素在金刚石工具材料中的分布状态及对金属胎体和金刚石复合材料力学性能的影响,阐述了稀土元素强化金刚石工具材料的机理。     

常压烧结SiC超光滑抛光性能研究

采用常压烧结的方法制备了反射镜用SiC陶瓷材料。研究了金刚石、氧化铬(Cr_2O_3)和二氧化硅(SiO_2)_3种磨料对常压烧结SiC陶瓷抛光性能的影响。结果表明,常压烧结SiC的各项物理性能满足反射镜基底材料的基本要求;金刚石磨料与常压烧结SiC陶瓷的硬度差最小,且超顺滑抛光过程中金刚石磨粒形状在SiC陶瓷表面产生的位错、空位等缺陷最少,因此采用金刚石磨料时,常压烧结SiC陶瓷的表面质量最好,其表面粗糙度值(RMS)为0.789 nm,面形精度为0.007λ(λ=0.632 8μm),满足反射镜的使用要求。     

添加W/Cr和WC/Cr3C2对铁基金刚石锯片性能的影响

以Fe-30%Cu(质量分数)合金粉末、单质Sn粉和Cu粉的混合粉末为基体,分别用W/Cr/Ni混合粉末和WC/Cr3C2/Ni混合粉末作为添加剂,制备金刚石锯片胎体材料,并利用加压烧结方法制备金刚石锯片。分析胎体材料的致密度、组织结构和力学性能以及金刚石锯片的切割性能。结果表明:胎体中添加Ni-W/Cr或Ni-WC/Cr3C2后,硬度、冲击韧性和抗弯强度最大增幅分别达到19.2%、11.7%和6.9%,致密度由96.50%降至93.1%～94.8%;胎体材料中添加2.44%W和2.44%Cr(体积分数)的金刚石锯片具有最优的干切性能,磨耗比和切割速率分别达到105.3 m/mm和1.66 m/min;添加4.36%WC和0.67%Cr3C2(体积分数)的金刚石锯片具有最优的湿切性能,磨耗比和切割速度分别达到109.6 m/mm和2.17 m/min。     

Investigation of corrosion and wear properties of Fe based metal matrix composites consolidated by sintering and hot isostatic pressing

Abstract

Many industrial applications, e.g. processing of polymers, suffer from high costs caused by corrosion and wear. Particularly the combination of both increases the requirements for the materials used. Corrosion resistant cold work steels were developed to withstand the combined attack. Resistance is achieved by a sufficient content of chromium in the metal matrix and by carbides dispersed in a martensitic matrix. A further gain in wear resistance is possible by adding hard phases to the steel to produce a particulate reinforced metal matrix composite (MMC). The common consolidation process for such MMCs is hot isostatic pressing, but they can also be processed by solid state or liquid phase sintering. This work focuses on detailed investigations of the properties in dependence on the processing route. The results show that the resulting corrosion and wear resistance depend not only on the processing method, but also on the incorporated hard phases in combination with the manufacturing method. In addition, the unreinforced metal matrices were compared to the MMC.     

烧结工艺对90W-Ni-Mn合金微观结构和力学性能的影响

针对W-Ni-Mn合金难以烧结致密化的问题,在传统氢气烧结工艺的基础上,发展新型氢气烧结工艺,使90W-4Ni-6Mn合金的相对密度达到98.32%,但仍未达到全致密,并存在部分形状不规则的孔隙和锰的氧化物。为使合金能够烧结全致密,本文再次开发了一种新的真空-氩气烧结工艺,使90W-4Ni-6Mn合金的相对密度高达99.82%,近乎全致密。对合金进行力学性能测试,并利用扫描电镜(SEM)观察其微观结构和断口形貌,结果表明:90W-4Ni-6Mn合金的抗拉强度和伸长率均随预烧结保温还原时间延长而增大,在100 min时达最大值,分别为1 030.25 MPa和24.2%,此时钨晶粒尺寸为6.2μm。经分析,90W-4Ni-6Mn合金的优异性能主要得益于烧结密度的提高和晶粒尺寸的细化。     

添加青铜粉对烧结316L不锈钢组织和性能的影响

研究了添加青铜粉对316L烧结不锈钢的密度、硬度和微观组织的影响。结果表明：添加青铜粉末提高了316L不锈钢的生坯密度。烧结样品的密度和硬度均随青铜粉体积分数的增大而提高，烧结温度升高也有利于316L烧结不锈钢密度和硬度的增大，最佳烧结温度为1200℃左右。当青铜粉的体积分数为30％、烧结温度为1200℃时，316不锈钢的最大相对密度和硬度分别为95．1％和HRB83。添加青铜粉引起的液相烧结使不锈钢颗粒球形化趋势明显，颗粒表面平直化。     

N对15MnVq桥梁钢组织和性能的影响

采用VN合金和V合金,熔炼15MnVNq钢和15MnVq钢.从这两种钢的显微组织、硬度、强度、冲击性能和析出相等方面对二者进行对比研究,分析N对15MnVq组织及性能的影响.结果表明,N的加入对15MnVq钢晶粒细化和力学性能的提高均有显著的效果.     

合金化铁粉对金属/金刚石复合材料性能的影响

本文研究了预合金化的铁磷及铁铜粉末对金属 /金刚石复合材料性能的影响。结果表明 ,采用预合金化的铁基粉末能够提高金属基体的密度、抗弯强度和耐磨性。以铁磷预合金粉末为基础粉末时 ,金属基体相对密度可达 99 6 %、抗弯强度可达 15 6 7MPa、磨损速率为 1 2 5× 10 -2 g/min ,比以还原铁粉为基础粉末的强度提高 30 %、磨损速率降低了 79%。粉末的颗粒尺寸对金属基体的硬度有明显的影响 ,降低基础粉末的颗粒尺寸 ,有利于增加硬质相的弥散强化作用 ,增加材料的硬度。