WC在WC/灰铸铁复合材料基体中的溶解

为了对WC/Fe复合材料的界面设计和控制提供理论指导, 论文分析了WC在WC/灰铸铁复合材料基体中的溶解热力学, 通过差热分析、 光学显微镜、 扫描电镜和X衍射等测试方法研究了WC与灰铸铁基体之间的界面, 对WC颗粒在基体中的溶解过程进行了探讨。研究结果表明: WC颗粒与HT300基体润湿良好, 当系统最高温度为1450℃时, WC颗粒的表面有明显被溶解的痕迹, WC颗粒在HT300基体溶液中发生明显溶解的开始温度约为1281℃; 当系统温度升高到某一温度时, WC发生分解反应(2WCW₂C＋C), 元素扩散将促进WC颗粒的溶解。      

WC/ NiCrMo 钢基复合材料的断裂行为及特征

采用单边缺口梁(SENB) 法、扫描电镜和电子理论, 研究了碳化钨(WC) 增强钢基复合材料经960～1040 ℃奥氏体化及淬火、回火共12 种状态的断裂行为和断口特征。实验结果表明, 该材料在具有高强度(σ_bb～2200 MPa,σ_bc～3000 MPa) 高硬度( HRC 62～68) 的同时, 还具有较高的SENB 断裂韧性(～30 MPa ·m1/2 ), 断口形貌主要特征为WC 解理、基体准解理及分散韧窝和韧窝带。研究发现, 高体积分数(～40 %) 的硬质相对材料的断裂韧性和断裂行为起决定性作用, 基体内存在的具有高共价键强的含碳结构单元和具有较多晶格电子的α-Fe (Ni) 结构单元共同作用, 既给予硬质相以强韧支持, 又产生断裂时的微观延性。      

WC溶解对钢结硬质合金组织的影响

考察ＷＣ的溶解对ＷＣ系钢硬质合金ＧＪＷ５０的组织的影响。结果表明,因高温烧结过程中ＷＣ的熔解,基体的含碳量明显升高,以致偏聚的ＷＣ粒子桥接成粗大的碳物集团。     

WC/钢基复合材料奥氏体化后的硬化效应及微观机理

研究了碳化钨(WC)增强钢基复合材料经980℃~1240℃范围高温奥氏体化后的淬火硬化效应,发现此材料具有显著的淬火硬化效果(68HRC)及良好的抗回火稳定性。研究了材料组织中大块硬质相,WC聚集区及基体显微硬度(HV_0.05)的变化以及与宏观洛氏硬度之间的关系。最后,从材料科学及合金电子论角度得出了复合材料的超高硬度是来自W,Mo等含碳结构单元构成的强大马氏体基体及大体积比例分布的硬质相的贡献。     

铁基复合材料中碳化钨颗粒的溶解析出行为

以Fe30A自熔合金为基体,铸造碳化钨和钴包碳化钨为增强颗粒,采用粉末冶金方法制备大颗粒、小颗粒及混合颗粒级配增强铁基复合材料,并对其组织和相结构进行分析。结果表明:铸造碳化钨颗粒的溶解从边缘开始,与基体发生反应生成絮状的过渡层Fe6W6C以及分散的小颗粒状Ni_(17)W_3,钴包碳化钨部分颗粒完全转化为小颗粒状Ni_(17)W_3;混合颗粒增强的复合材料,其组织形貌为大颗粒间均匀分布小颗粒,小颗粒一部分来源于原始颗粒,另一部分为颗粒与基体反应而生成的Ni_(17)W_3。对3种颗粒增强复合材料进行硬度及磨损性能测试,结果表明,级配增强复合材料的硬度高、耐磨性更好。     

WC颗粒在堆焊过程中溶解机理的研究

研究了WC／Ni3Al表面强化功能复合材料的制备及WC颗粒的溶解机理。在堆焊过程中，WC／Ni3Al复合材料焊条中的WC直接溶解进入基体中，然后析出W2C，而非WC分解成W2C然后溶解。当焊条中含5％(质量分数)WC时，部分Al被氧化，WC溶解，析出W2C，形成碳化物包裹氧化物的球形复合析出物，基体转化成Nb(AlTi)C，形成碳化物包裹氧化物／金属间化合物的复合材料。随着WC含量增加，Al氧化减少。当焊条中的WC含量达到30％时，焊层中的Al不被氧化，表面层中的大部分WC颗粒溶解，析出针状W2C，形成碳化物／金属间化合物复合材料，耐磨性可达45钢的3倍以上。     

放电等离子烧结WC/Fe复合材料摩擦磨损性能

采用放电等离子烧结技术制备了WC质量分数为40%的WC/Fe复合材料,研究了不同烧结温度条件下WC/Fe复合材料的致密度、组织、硬度及干摩擦磨损性能。利用SEM和XRD分析了不同烧结温度条件下存在的物相;采用销-盘摩擦磨损试验机(盘试样选用~80μm的Al2O3砂纸,滑动距离约为950m)测量了马氏体耐磨钢和WC/Fe复合材料在不同载荷下相对磨损率;用SEM观察磨损形貌,确定WC/Fe复合材料的磨损机制。结果表明:烧结温度为1080℃时,WC/Fe复合材料实现完全致密,WC陶瓷颗粒均匀分布在基体中并与基体界面结合良好;随着WC/Fe复合材料完全致密化,其硬度及耐磨性能逐渐提高;WC/Fe复合材料的耐磨性能远优于马氏体耐磨钢。WC/Fe复合材料磨损机制主要为氧化磨损和磨粒磨损。在低载荷条件下,颗粒脱离基体造成氧化膜破裂,促使材料表面受损;较高载荷条件下,WC陶瓷颗粒破碎加速氧化膜破裂,加快了材料的磨损。     

WC／钢基合金不同热处理状态的微观特征

对ＷＣ／钢基复合材料进行了比较细致的微观分析，揭示了这处材料具有具有与相近基体成分的钢材明显不同的微观特征。其退火组织典型的“白区”与“暗区”分别由大块硬质相与基体上细小碳化物的密集分布区相间而成。在９６０℃～１１００℃宽范围内加热淬火后均要得到细马氏体组织（奥氏体晶体粒度为ＡＳＴＭ１１－１２．５级），此材料具有大，中，小三种不同尺寸的碳化分布；大块硬质相中棱角状碳化物与团块状碳化物的性质与物理状     

WC/Cu复合材料制备及其高温性能

用机械合金化法结合冷变形，制备了WC／Cu复合材料，研究了冷变形后复合材料的组织特征和高温退火时韵性能变化。结果表明：烧结后的材料经冷变形，组织呈显著纤维状，WC颗粒弥散分布，密度明显提高，达到理论密度的99．2％；复合材料经600～900℃高温退火，强度和硬度略有下降，塑性则有大幅提高；900℃退火时未发生明显的再结晶，界面结合良好；所制备的WC／Cu复合材料有优良的综合性能。     

ZrO2-TRIP钢复合材料的研究进展

概述了TRIP钢以及ZrO2-TRIP钢复合材料的研究现状。重点就ZrO2-TRIP钢复合材料的制备方法、显微组织、力学性能以及存在的问题进行了评述,并且指出了解决这些问题的方法。最后对ZrO2-TRIP钢复合材料的发展方向进行了预测。     

WC/Ni60A等离子喷涂层的相结构分析

利用Ｘ射线衍射,ＳＥＭ,ＥＤＡＸ,ＴＥＭ及选区电子衍射等手段研究了ＷＣ／Ｎｉ６０Ａ等离子喷涂层的显微组织及其相结构。结果表明：涂层组织呈片层状,在Ｎｉ基合金片层中的镍基固溶体上析出了大量高度弥散分布的Ｍ７Ｃ３,Ｍ２３Ｃ６及Ｎｉ３Ｂ;由于等离子喷涂温度较高,ＷＣ大部分熔化并与Ｎｉ包覆层相溶,发生高温分解,在Ｎｉ包ＷＣ片层中形成了弥散程度很高的Ｍ６Ｃ及α－Ｗ２Ｃ颗粒相。     

原位合成VC颗粒增强钢基复合材料组织及其形成机理

研究了铸造法制备的原位VC_P增强钢基复合材料的组织和性能,探讨了复合材料的组织形成机理。结果表明,原位VC_P增强钢基复合材料具有浇铸温度低(1723~1773 K),铸造成型性好的特点,适用于制备体积分数较高的颗粒内生复合材料;原位合成的VC颗粒细小,体积分数可达15 ％左右,并在基体中均匀分布;在复合材料组织中发现三种类型的VC增强相,即自熔体中析出的颗粒状VC,条状共晶VC和二次析出粒状VC;通过基体合金化,可以明显提高复合材料的组织稳定性,经923 K回火后,硬度可维持在HRC 60左右,明显提高了复合材料的高温磨损性能。     

纤维增强复合材料层合板屈曲性态分析的边界元法

本文用边界元法分析了纤维增强复合材料正交各向异性层合板的屈曲性态。为了克服在用边界元法求解正交各向异性层合板屈曲时寻求相应的基本解的困维,本文采用了双重傅立叶级数和引用等效荷载的概念,建立了层合板屈曲临界荷载的特征方程。算例说明了本文方法的可行性和有效性。      

超混杂苎麻纤维增强铝复合材料(英文)

本文选取我国南北方均可种植的苎麻中的纤维作为复合材料的增强剂,观察了它的显微生物结构,并与竹、木相对比,将它的化学组成成分作了分析。结果表明,苎麻中的纤维素含量是三者中最高的。本文首次将苎麻纤维与铝薄板用环氧树脂复合,制成超混杂复合材料。对该材料的测试结果表明,其强度与所用的铝相比有明显提高,比强度、比刚度则大为提高,并且成本远低于铝,这种复合材料有望在工业上代替部分铝。     

Ni／聚乙烯复合材料复磁导率研究

研究了电磁波屏蔽材料Ｎｉ／聚乙类复合材料在５０ＭＨｚ－１ＧＨｚ频率范围内的电磁选择性。研究结果表明：Ｎｉ含量小于７０ｗｔ％时，频率和成分对磁导率部实μ’的影响；Ｎｉ含量大于７０ｗｔ％时，因材料中非磁性材料聚乙烯形成的等效气隙足够长，使Ｎｉ／聚乙烯复合材料的磁导率实部μ’随着频率的增加而降低。Ｎｉ含量小于７０ｗｔ％时，频率和含量对磁导率虚部μ’’的影响较小，μ’’值较小；Ｎｉ含量大于７０ｗｔ％时，μ     

基体硬度对材质耐磨性的影响——AI-Si合金和Si相锌基复合材料磨损性能比较

对两种硅相复合的材质耐磨性进行了研究,指出在复合相相同,摩擦工况一致的情况下,基体硬度对材质的磨损性能影响很大,基体硬度大,耐磨性能好,磨损方式都是疲劳磨损。     

钢和高聚物复合材料夹层结构滚动轴承的减振降噪设计

结合滚动轴承的振动特性, 根据高聚物复合材料的应变-应力迟滞响应, 对钢和高聚物复合材料夹层结构进行了减振降噪分析, 文中还给出了振动测试的结果, 从而进一步证实了这种结构具有较强的减振降噪能力, 为在工程中的设计应用提供了理论依据。国内外文献中未见以钢和高聚物夹层结构作滚动轴承外圈的报道。      

组合索塔锚固区钢牛腿-塔壁作用机理分析

为揭示钢锚梁式组合索塔锚固区受力机理, 基于连续弹性介质层法, 推导了钢牛腿壁板-混凝土塔壁连接件作用剪力的理论计算式;通过三维弹簧元模拟焊钉连接件的作用, 对实桥索塔锚固区进行混合元分析, 验证了理论计算式的合理性。研究结果表明：由上节段钢锚梁累加竖向压力引起的钢壁板-塔壁连接件作用剪力在最底节段达到80kN;钢壁板上、下节段全连接时, 与上、下节段全分离及三节段一联比较, 底节段连接件作用较大集中剪力;各节段连接件作用剪力随钢壁板厚度、连接件抗剪刚度增加而增大。