含有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金的组织与性能分析

梯度硬质合金结合了高硬度与高韧性的优异特性,成为近年来该领域的研究热点。对经渗碳处理的添加有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金进行了详细分析。采用金相显微镜、X-射线光电子能谱仪和维氏硬度计沿合金梯度方向分别对其内部微观结构、元素含量分布及硬度进行了检测分析。结果表明:梯度硬质合金表层形成大量固溶体相,并呈团簇状分布;梯度方向Co相迁移现象不明显,富Co层接近合金表面;合金沿梯度方向的硬度变化与不含添加剂的WC-Co梯度硬质合金有所不同。     

原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

高炉炉缸形成Ti(C,N)粘结层的实验室模拟

在实验室条件下,模拟高炉冶炼钒钛磁铁矿时炉缸处Ti(C,N)粘结层生成过程.通过热力学分析,反应在试验条件下可以进行.TiC、TiN生成的起始温度分别为1467K和1408K.采用金相显微镜、SEM和XRD等对试验坩埚中渣-石墨边界层进行分析.结果得到,反应随恒温时间的延长Ti(C,N)粘结层增厚并趋于复杂化,形成由渣、铁、Ti(C,N)以及碳颗粒组成的混合层.其中,Ti(C,N)以点散状分布.     

K118型合金粉块堆焊层的耐磨性

本文讨论了新型Fe-Cr-Ti-B-C系合金粉块碳弧堆焊层显微组织与耐磨性之间的关系,以及堆焊参数对先析硬质相的影响。     

堆焊电流对Fe-Cr-Ti-C堆焊层组织性能的影响

为了分析堆焊电流对堆焊层组织和性能的影响规律,研究在不同堆焊电流下堆焊层的组织构成和耐磨性能,探讨不同堆焊电流对原位合成M₇C₃、TiC陶瓷硬质相的影响规律,采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对堆焊层显微组织进行分析,采用维氏硬度计、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的力学性能进行检测.结果表明,在堆焊速度为20 mm/min、堆焊电流为150 A时由马氏体、奥氏体、TiC、M₇C₃和CrFe₇C_0.45构成的堆焊层组织,其抗磨损性能最佳,堆焊层表面的硬度为HRC 65.4,磨损量为1.13 g; 堆焊电流在160 A时,没有形成初生M₇C₃陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能下降.     

层片状堆焊材料的研制

为了研制一种柔性比较好的层片状堆焊材料,用来修复易磨损的零件表面和小型的管材类零件等,选择有机硅密封胶、聚乙烯醇、环氧树脂、水玻璃为粘结剂,与硬质材料Ni60H进行混合,做成层片状堆焊材料;另外再加入WC(碳化钨)作为硬质相,利用TIG焊在Q235钢基体上进行堆焊.结果表明:以有机硅密封胶、有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料具有良好的柔韧性,可以任意弯折.以有机硅密封胶与环氧树脂1∶1为粘结剂的堆焊材料加入WC和CaF2后的焊接组织均匀、无缺陷,且堆焊层具有良好的耐磨性能,其洛氏硬度值为HRC43.83.     

Al2O3/(W, Ti)C纳米复合陶瓷材料的力学性能与强韧化机理

采用纳米和亚微米级的α-Al2O3,以及微米级的(W,Ti)C粉体为原料,制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.在基体Al2O3含有体积分数为11%的纳米Al2O3时复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最优,其抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为840 MPa,6.55 MPa·m1/2和20.1 GPa.TEM实验表明,纳米颗粒的加入明显抑止了基体晶粒的长大,形成了典型的骨架结构,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合.内晶型和晶间型第二相颗粒产生的残余应力场、断裂模式的改变和晶粒细化强化促进了复合材料抗弯强度和断裂韧性的提高.     

WC和Mo2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响

传统的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料广泛采用Mo2C来改善粘结相对硬质相的润湿性,近年来Mo的价格不断上涨,寻找低成本金属代替Mo已成为Ti(C,NEDS)基金属陶瓷的发展趋势。为了探讨WC代Mo2C添加的可行性及其效果,研究了WC和Mo2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响,采用电子扫描显微镜（SEM）观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析（EDS）分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析。实验结果表明,添加WC的金属陶瓷的切削长度和添加Mo2C的相当,将原始WC粉末粒度细化后,不仅切削长度显著增加,切屑也由带状缠乱型变为螺旋型,并且大大减少积屑瘤的形成,有利于切削的进行。切削磨损机理主要为扩散磨损和氧化磨损,伴有轻微的磨粒磨损。     

N含量对Ti(C, N)基金属陶瓷微观组织结构和性能的影响

针对Ti(C, N)基金属陶瓷在烧结过程中存在明显脱氮行为的问题,采用氮分压烧结方法是实现微观组织结构可控和获得优异性能的关键之一。制备了3种不同氮含量的Ti(C, N)基金属陶瓷,研究了氮含量和烧结温度对合金芯部和表面梯度层微观组织结构和性能的影响。结果表明：随着氮含量增加,合金芯部Ti(C, N)黑芯数量越多,黑芯外环的厚度越薄,同时硬质相晶粒越细;随着烧结温度升高,样品氮分解压力逐渐增大,由开始的渗氮现象转变为脱氮现象。当烧结温度为1 470 ℃时,合金表面发生了渗氮反应,形成一层无环黑芯聚集层,且其厚度随着合金氮含量的增加而减少;当烧结温度增加至1 530 ℃时,合金表面发生了脱氮反应,形成了一层灰色固溶体层,且随着合金中氮含量的增加,脱氮反应加剧,固溶体层厚度也越厚。研究发现,在1 470 ℃和0.8 kPa氮分压下烧结的样品,为含氮量最高的合金,具有最薄的黑芯聚集层和最细的硬质相晶粒,表现出较佳的综合性能。     

Ti(C,N)基金属陶瓷与3Cr13不锈钢的真空钎焊

采用AgCuZnNi钎料对Ti(C,N)基金属陶瓷和3Cr13不锈钢进行真空钎焊。研究了钎焊温度和钎焊时间对钎焊接头剪切强度的影响,通过SEM和EDS对Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢接头的显微组织、元素分布及断口形貌进行分析。研究表明:随着钎焊温度和钎焊时间的增加,钎焊接头的剪切强度先增大后减小。在钎焊温度为820℃,钎焊时间为10 min的工艺条件下,钎焊接头的结合强度达到最大,其剪切强度为154 MPa。Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢焊缝由Ag基固溶体和Cu基固溶体构成。Ag基固溶体主要集中在焊缝的中部,而Cu基固溶体大多数分布在焊缝两侧与母材结合。Ti(C,N)基金属陶瓷/3Cr13不锈钢接头断裂主要发生在Ti(C,N)基金属陶瓷侧,其断裂方式为脆性断裂。     

烧结氮分压及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面组织结构和性能的影响

Ti(C, N)基金属陶瓷烧结过程中伴随着强烈的氮分解,烧结氮分压是影响Ti(C, N)基金属陶瓷“芯-环”结构和力学性能的重要工艺参数。因此,采用不同原料粒度的Ti(C, N)粉末,分别在0.5, 1.0, 1.5kPa氮分压及不同烧结温度下,制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并研究烧结氮分压、烧结温度及原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷表面梯度组织结构及性能的影响。结果表明：在渗氮作用下,Ti(C,N)基金属陶瓷表层会形成无环黑芯聚集层,且随着烧结氮分压增加,表层黑芯聚集层变厚;随着烧结温度升高,样品的平衡氮分压增大,渗氮驱动力减弱,黑芯聚集层变薄;此外,Ti(C, N)原料粒度越细,烧结致密化前的脱氮反应越剧烈,样品氮损失越多,平衡氮分压越低,渗氮作用越强,且当氮分压为1.5 kPa时,陶瓷表面出现柱状渗氮组织。研究发现,在1 470℃、1.5 kPa氮分压下,烧结的Ti(C, N)基金属陶瓷样品表面有较厚的富黑芯层与富黏结相层,晶粒分布均匀,平均黑芯晶粒尺寸为0.69μm,样品表现出较佳的综合性能。     

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。     

梯度(Ti,Al)N涂层的微观结构与机械性能研究

利用电弧离子镀技术在航空发动机压气机用1Cr11Ni2W2MoV在不锈钢上沉积了（Ti,Al）N梯度涂层,X射线衍射的结果表明涂层为B1型（Nacl）单相结构,具有（220）择优取向．扫描电镜观察表明,涂层均匀致密,与基体结合良好．电子探针元素线分析和截面面分布表明,所制备的涂层是内层富TiN、外层富（Ti,Al）N的梯度涂层,试验结果表明,（Ti,Al）N梯度涂层具有良好的耐磨性等机械性能．     

AlN的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷自配副摩擦性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷材料具有优良的耐磨耐蚀性能,被广泛应用于制造刀具、模具、轴承等各种耐磨零件,但Ti(C,N)基金属陶瓷做成的滑动轴承自配副在干式摩擦工况中却受到严重的摩擦磨损,为了进一步提高Ti(C,N)基金属陶瓷材料的耐磨耐蚀性,本文采用粉末冶金的方法,制备了不同AlN含量的Ti(C,N)基金属陶瓷,并对其抗弯强度、硬度、相对密度、磨损性能等力学性能进行了测试,使用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对AlN加入后的式样显微组织进行了观察结果表明：当AlN加入时,Ti(C,N)基金属陶瓷形成典型的芯-环结构,随着AlN含量的增加,内环逐渐变得模糊,外环厚度逐渐变薄,晶粒的平均尺寸减小,孔隙度增加。在0～1.0wt%范围内,随着AlN的增加,Ti(C,N)基金属陶瓷的相对密度降低,硬度、抗弯强度略微升高,Ti(C,N)基金属陶瓷自配副干摩擦磨损性能先增加后减小,当AlN添加量为0.5 wt%得到最优值。AlN的加入造成了晶粒细化强化,且其中固溶于粘结相中的Al元素对粘结相也有一定的强化作用,但AlN的添加使得Ti(C,N)基金属陶瓷的脱氮倾向增加,孔隙度增加,相对密度减小,当AlN加入量为0.5wt%,Ti(C,N)基金属陶瓷基体中包覆相的厚度适中,脱氮倾向不严重,基体的孔隙率较小,AlN的加入造成的晶粒细化强化与Al元素加入粘结相的强化作用占绝对主导,表现出了最优的摩擦性能。     

抗复合攻击的社会网络(k,l)匿名方法

针对社会网络发布时由于复合攻击所带来的隐私泄露问题,提出了一种(k,l)-匿名发布隐私保护方法.首先在k-同构和l-多样性的理论基础上,给出了复合攻击形式和图的(k,l)-匿名模型,并形式化地定义了一类节点具有单敏感属性的简单无向图的(k,l)-匿名问题.同时,提出了一种基于k-匿名和l-多样性的属性泛化算法来解决该匿名问题.实验结果表明:该算法能产生比已有方法更小的信息损失度,以及相当的时间开销,可有效抵御复合攻击,保护发布社会网络的隐私信息.     

Al2O3/(W, Ti)C纳米复合陶瓷材料的力学性能与强韧化机理

采用纳米和亚微米级的α-Al₂O₃,以及微米级的(W,Ti)C粉体为原料,制备了Al₂O₃/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.在基体Al₂O₃含有体积分数为11%的纳米Al₂O₃时复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最优,其抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为840MPa,6.55MPa·m^1/2和20.1GPa.TEM实验表明,纳米颗粒的加入明显抑止了基体晶粒的长大,形成了典型的骨架结构,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合.内晶型和晶间型第二相颗粒产生的残余应力场、断裂模式的改变和晶粒细化强化促进了复合材料抗弯强度和断裂韧性的提高.     

Fourier级数的(C,1)求和法

用(C,1)求和法来研究Fourier级数的可和性,即用三角多项式任意的一致逼近一周期为2π的局部可积函数.     

复合正极材料xLiFePO_4·yLi_3V_2(PO_4)_3/C的合成及其电化学性能

以聚吡咯(PVP K60)为表面活性剂和碳源,采用流变相法合成了x Li Fe PO4·y Li3V2(PO4)3/C正极材料样品。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对样品形貌和结构进行了测试;采用电池测试仪和电化学工作站对样品电化学性能进行了测试,分析了不同复合比(x:y)对其结构和电化学性能的影响。研究表明:复合材料中存在两相复合与元素掺杂两种效应;当复合比为5∶1时材料的电化学性能最优,在0.1和10 C倍率下放电容量分别达到162.7和104.6 m Ah·g-1,且具有良好的循环稳定性。