硼铸铁汽车引擎汽缸套切削加工用PCBN刀具材料的制备与切削性能研究

介绍了一种硼铸铁汽车引擎汽缸套切削加工用PCBN刀具材料的制备方法, 并对PCBN刀具材料配比、合成块组装以及烧结工艺参数进行了探讨。结果表明, PCBN刀具材料显微硬度为3 669HV、抗冲击次数63次、抗弯强度906 MPa、磨耗比8 858, 证明PCBN刀具材料具有良好的力学性能, 在铸铁类零件的加工中有很好的应用前景。通过硼铸铁汽缸套切削加工试验, 验证了合成的PCBN刀具材料具有良好的耐磨性, 以此刀具加工硼铸铁类零件的表面粗糙度可达0.486 μm。     

提高氧化铝陶瓷断裂韧性的先进途径

评述了近几年来提高氧化铝陶瓷力学性能的各种途径。认为通过优化纳米α-Al2O3粉体制备技术,引入金属相、纤维、晶须复合工艺来控制氧化铝陶瓷界面结构及微观结构,是提高氧化铝陶瓷力学性能的有效方法。     

用粉煤灰制备多孔陶瓷过滤材料的研究

以工业废弃物粉煤灰为原料, 制备多孔陶瓷过滤材料, 为优化配方和工艺参数, 采用正交试验研究了混合料水分、成型压力、粘结剂用量、造孔剂用量和烧结温度对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明:烧结温度和造孔剂用量对多孔陶瓷性能的影响最大, 粘结剂用量和成型压力次之, 混合料水分最小。在混合料水分24%、成型压力10.2 MPa、粘结剂用量4%、造孔剂用量35%、烧结温度1 180 ℃的条件下, 可获得以莫来石和石英为主要晶相的多孔陶瓷过滤材料, 其气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度和耐酸碱值分别为41.52%、9.37 MPa、36.38%、1.14g/cm³、96.15%和94.77%。SEM照片显示多孔陶瓷具有发达的气孔和很高的比表面积。     

加载速率对Csf/LAS复合材料断裂特性的影响

对短切碳纤维增强Li2O-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷基复合材料(Csf/LAS)断裂特性进行了研究,结果表明:随加载速率增加,材料的断裂功rwof降低,而材料的抗弯强度先增加后降低.当加载速率为500 MPa/s时,材料的抗弯强度最大.用扫描电镜观察,当加载速率较低时,有明显的纤维拔出;当加载速率较高时,无明显的纤维拔出,纤维呈弯曲状.     

加载速率对Csf／LAS复合材料断裂特性的影响

对短切碳纤维增强Li2O-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷基复合材料（Csf/LAS）断裂特性进行了研究,结果：随加载速率增加,材料的断裂功γwof降低,而材料的抗弯强度先增加后降低,当加载速率为500MPa/s时,材料的抗弯强度最大,用扫描电镜观察,当加载速率较低时,有明显的纤维拔出,当加载速率高时,无明显的纤维拔出,纤维呈弯曲状。     

激发剂对复合胶凝材料微观结构和性能的影响

比较NaOH、NaOH+Na₂SiO₃溶液、NaOH+纳米二氧化硅溶液3种碱激发剂对碱活化磷渣基复合胶凝材料(AAPGF)性能的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和红外光谱测试(FTIR)等手段,研究了AAPGF的流动性、凝结时间、力学性能、水化产物形貌等变化。结果表明,不同的激发剂对胶凝材料的性能产生不同的影响。NaOH溶液作为激发剂,胶凝材料凝结时间最长。NaOH+Na₂SO₃溶液作为激发剂时,胶凝材料能够获得较高的强度,28 d抗压强度达到72.7 MPa。NaOH+纳米二氧化硅溶液作激发剂时,抗折强度最高,28 d抗折强度可达12.11 MPa。在3种激发剂激发下的水化产物均以水化硅酸钙(C-S-H)、水化硅铝酸钙(C-A-S-H)为主。NaOH+纳米二氧化硅(NS)溶液中NS不仅能够提供活性物质,而且能够产生微填充效应。     

Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的组织与力学性能研究

采用热压烧结方法制备了Si3N4-TiC纳米复相陶瓷,研究了其组织与力学性能.SEM照片表明,Si3N4-TiC纳米复相陶瓷的显微组织由球形晶粒构成.在液相烧结过程中,TiC与Si3N4发生反应,生成了TiC0.7N0.3.力学性能测试结果表明,添加适量的TiC颗粒可以提高Si3N4陶瓷的抗弯强度和断裂韧性;Si3N4陶瓷的硬度随TiC含量的增加而增大.     

激发剂改性水泥-矿渣充填体宏观力学性能的影响机制

针对某矿山充填早期强度低、水泥耗量大、充填体强度发展缓慢等问题,选取NaOH、Na₂SO₄、Na₂CO₃、水玻璃作为碱激发剂,对比研究了4种激发剂对水泥-矿渣胶凝材料活性的激发效果,以及充填体力学性能的演化规律。试验结果表明：当采用NaOH作为激发剂时,3 d抗压强度最优值为1.36 MPa, 7 d抗压强度最优值为2.26 MPa;采用Na₂SO₄作为激发剂时,3 d抗压强度最优值为1.33 MPa, 7 d抗压强度最优值为2.11 MPa;采用Na₂CO₃作为激发剂时,3 d抗压强度最优值为0.83 MPa, 7 d抗压强度最优值为1.74 MPa;采用水玻璃作为激发剂时,3 d抗压强度最优值为1.42 MPa, 7 d抗压强度最优值为2.35 MPa。因此,4种激发剂对于水泥-矿渣胶凝材料的激发效果以水玻璃为最佳,NaOH次之,其次为Na₂SO₄,Na_2...     

Si3N4基陶瓷模具性能研究

采用热压烧结法制备了热挤压模具用Si3N4陶瓷和Si3N4+Ti(C N)陶瓷,并利用SEM、TEM、急冷-强度法等手段研究了其力学性能、显微组织、抗热震性能及摩擦磨损性能。实验结果表明:Si3N4陶瓷具有较Si3N4+Ti(C N)陶瓷优异的力学性能和抗热震性能,其最大抗弯强度和断裂韧性分别达到1 130 MPa、12 MPa.m1/2,抗热震临界温差为750 K;两种材料在摩擦磨损过程中的主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损;Si3N4陶瓷的摩擦系数在0.39～0.67之间,Si3N4+Ti(C N)陶瓷的摩擦系数在0.61～0.81之间(在100 N,60 min条件下能达到0.81);而两者的磨损率均在10-10mm3/(N.m)数量级上,相同条件下Si3N4+Ti(C N)陶瓷的磨损率较小。     

复合激发剂对大掺量粉煤灰水泥强度的影响

为解决粉煤灰大宗利用的问题, 研究了复合激发剂对大掺量粉煤灰水泥强度的影响及其水化的机理。结果表明:NaOH、Ca(OH)₂、Na₂SO₄三种激发剂协同激发效果显著, 3 d及28 d抗压、抗折强度均超过42.5水泥强度指标; 最终得到粉煤灰胶凝材料的质量配比为:粉煤灰75%、熟料20%、石膏5%、激发剂3%;对制备的粉煤灰胶凝材料进行凝结时间、胶砂流动度、安定性等物理性能进行测试, 结果均达到粉煤灰水泥的国标要求。研究表明:采用复合激发剂可以提高粉煤灰的胶凝活性, 所制备大掺量粉煤灰水泥可以进行工程实用。      

氮化硅陶瓷刀具的性能研究

氮化硅陶瓷刀具的使用提高了生产效率,降低了加工成本,有着广泛的应用前景。介绍了氮化硅陶瓷刀具的切削性能、切削用量的选择及其应用。氮化硅陶瓷是一种新型刀具材料,其优良的切削性能解决了超硬材料的加工难题。     

短切碳纤维对玻璃陶瓷力学性能的影响

研究了短切碳纤维的长度,取向、体积分数对ＬｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃陶瓷力学性能的影响,结果表明,当纤维体积分数约３２％时,玻璃陶瓷基复合材料的力学性能最佳,复合材料中纤维长度增加,其抗弯强度和断裂性均增加;随纤维取向角度的增大,玻璃陶瓷基复合材料的抗弯强度和韧性均减小。     

Einfluss der bainitischen Umwandlung auf die mechanischen Eigenschaften von Warmarbeitsstählen

Hot-work tool steels are used in engineering applications especially as tool material for hot-pressing, extrusion and forging, offering high strength, high toughness and a good tempering resistance. This is achieved by using materials which have a high microcleanliness and homogeneity over the entire cross-section, usually with a martensitic microstructure. However, due to the rising demand for increasing tool dimensions the cooling rate during quenching can become a major problem. For instance, depending on the alloy composition dies made by classical hot-work tool steels show an increase of bainite attributed to the temperature gradient between the centre and the surface of large components. This change in microstructure is accompanied by the formation of different precipitates, which in turn affect the mechanical properties. Their characterisation was conducted by means of mechanical tests such as tensile tests, fracture toughness tests and instrumented impact tests in order to obtain the strength, deformation behaviour, impact toughness, and plane strain fracture toughness of the engineering material. The results revealed that the mechanical properties degrade with decreasing cooling rates. These degradations are related to the presence of the bainitic microstructure connected with M₇C₃ carbides, which are present at former austenite grain boundaries as well as martensite and bainite lath boundaries.     

泡沫陶瓷孔密度对低浓度瓦斯燃烧特性影响分析

搭建了低浓度瓦斯在碳化硅泡沫陶瓷内燃烧的实验台,研究了碳化硅泡沫陶瓷孔密度对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。结果表明:碳化硅泡沫陶瓷孔密度对瓦斯燃烧温度的影响并非线性,也非单向,在10 PPI和40 PPI孔密度下均出现了反常分布,孔密度由10 PPI增加至20 PPI时,泡沫陶瓷中温度增加,增加至30 PPI时温度反而降低,40 PPI的泡沫陶瓷温度又高于30 PPI的;20 PPI的碳化硅泡沫陶瓷综合换热效果最好,燃烧室整体温度水平较高;同一流速下,4种孔密度的碳化硅泡沫陶瓷内的CO浓度都随当量比的增大而减小,而且当量比由0.50上升到0.55时,CO排放急剧减小;CO排放也与孔密度有关,但规律并不明显,大体上可以看出,20 PPI的碳化硅泡沫陶瓷对应的CO排放浓度在所测当量比范围内普遍偏低,而10 PPI的碳化硅泡沫陶瓷对应的CO排放浓度略高;NO的排放规律与CO相反,NO的排放浓度随当量比的增大而不断增加,NO_x的排放趋势和NO的排放趋势大体一致。     

重介质旋流器新型氧化铝陶瓷衬里生产工艺优化

简要介绍了重介质旋流器在选煤生产中的重要作用,分析了重介质旋流器的磨损状况,从耐磨衬里材料的微观结构入手,在原料粒度细化、烧结温度优化等方面提出了提高新型氧化铝陶瓷的致密度、增加耐磨性的方法与措施,并对各种新型陶瓷用作重介质旋流器内衬材料的发展前景进行了展望。     

ZTAp/Fe45复合材料的强韧性研究

材料的强韧性与材料的耐磨性密切相关。本文研究了氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒(ZTA p )增强金属基复合材料的强度、韧性以及断裂机理,为改善ZTA p增强金属基复合材料耐磨性提供参考依据。首先通过真空烧结技术制备了不同粒径与不同体积分数的ZTA p / Fe45复合材料,测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能与冲击韧性,采用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的断口,分析了复合材料的断裂机制。结果表明:ZTA p的加入使复合材料的强度降低、韧性提高。随着ZTA p 体积分数增加,复合材料的抗弯强度逐渐降低;ZTA p 粒径增大,复合材料的冲击韧性先增加后降低,ZTA p 粒径为2. 0mm 与2. 5mm(F14与F12)复合材料的冲击韧性高于Fe45 基体。ZTA p / Fe45复合材料的断口为脆性断裂,其中Fe45基体的断裂机理为解理断裂;ZTA p主要有2种失效形式:颗粒断裂和颗粒脱粘拔出。     

氮化硅结合碳化硅耐磨材料在矿山机械的应用

我国矿山机械制造的核心问题之一是机械的材料材质。氮化硅结合碳化硅材料的生产制备方法主要有一般烧结法和逆反应烧结法,而后者成本低、产品性能较好。氮化硅结合碳化硅硬度是耐磨铸钢的3倍,具有耐磨、耐高温、耐腐蚀的性能特点,适于生产矿山机械(如旋流器、砂浆泵、挖掘机等)的耐磨部件,应用前景广阔,国内已有用作砂泵叶轮的先例。氮化硅结合碳化硅材料应在产品结构的均匀性、冲击韧性、与其他部件的连接和成型、粘结、喷涂技术方面进一步提高,以便更好地应用于矿山机械。     

阳极铜浇铸模具修复剂的制备及其性能

采用废镁铬砖、氧化铝、碳化硅、磷酸二氢铝为原料制备阳极铜浇铸模具修复剂材料,通过力学实验机、SEM、TG-DTG、XRD分析阳极铜浇铸模具修复剂材料的力学性能、微观形貌、耐热性能及晶型变化。结果表明,配比为30%镁铬砖、30%氧化铝、40%碳化硅,以及液固比为0.6:1的磷酸二氢铝条件下得到阳极铜浇铸模具修复剂材料的形貌表面较为平整无明显气泡产生,抗压强度为7.62MP,抗拉强度为0.403MP,140℃后无结晶水,模具寿命提高39.89%。