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强流脉冲电子束改性石墨/硬质合金自润滑涂层性能
1
作者 张悦 郑钰 +2 位作者 何星池 陈飞 董福宇 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页
【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具... 【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具材料等工业领域,被称为“工业牙齿”。随着我国战略性新兴产业的发展,航空航天、海洋工程、数控机床、轨道交通、核工程、新能源、先进医疗装备、环保节能装备等高端制造产业对高性能高稳定性刀具材料的需求越来越大。采用涂层镀膜等表面处理方法将固体润滑剂涂覆在刀具表面,或将固体润滑剂作为添加剂加入刀具材料基体,利用固体润滑剂高温稳定的优点,在服役刀具表面形成连续的固态润滑层,有利于刀具性能的进一步提升。【方法】以WC-Co硬质合金粉末(粒径15~45μm)为耐磨组元,以石墨粉末(粒径80~200μm)为固体润滑剂,通过球磨法制备球形复合粉末,采用等离子喷涂工艺将复合粉末沉积为石墨/WC-Co涂层,采用强流脉冲电子束(能量密度27 keV、脉冲间隔15 s)进行辐照处理,辐照次数为1、10、20和30。对处理后涂层的显微组织和力学性能进行观察。【结果】采用强流脉冲电子束处理后,重熔涂层表面致密平整,改性层厚度可达294μm,表面硬度最高可达800 HV,平均摩擦系数最低可降至0.10。显微结构分析表明,强流脉冲电子束辐照后涂层表面生成纳米尺寸的WC相、Co_(3)W_(9)C_(4)相和类金刚石结构,使涂层表面显微硬度大幅提高;电子束使涂层表面大块石墨溶解后重新析出,生成椭球状石墨,同时石墨在电子束作用下分离成石墨烯片层,均匀覆盖在涂层表面,有效降低了涂层表面的摩擦系数;部分石墨转变为金刚石结构,有效提升了涂层的表面硬度。【结论】采用热喷涂沉积和强流脉冲电子束改性的两步技术,制备了表面均匀、致密细小的WC-Co合金,诱导了球状石墨、石墨烯和金刚石共同组成复合碳结构,有效提高了涂层的硬度并降低表面的摩擦系数。所制备的纳米复合自润滑涂层为高端装备制造刀具行业提供了一种新材料。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 石墨/硬质合金涂层 石墨烯 金刚石 耐磨性能 显微组织 相组成 摩擦磨损性能
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添加少量锌元素对SnSb8Cu4巴氏合金性能的影响
2
作者 戴俊豪 王太信 《轴承》 北大核心 2025年第2期79-84,共6页
研究了质量分数为0.83%的Zn元素对SnSb8Cu4巴氏合金显微组织、硬度及抗高温蠕变性能的影响,结果表明:加入Zn元素后,SnSb8Cu4基体中析出了大量细小弥散的SnSb颗粒,且倾向于沿Sn基体晶界析出,金属间化合物Cu_(6)Sn_(5)和SnSb颗粒的总体积... 研究了质量分数为0.83%的Zn元素对SnSb8Cu4巴氏合金显微组织、硬度及抗高温蠕变性能的影响,结果表明:加入Zn元素后,SnSb8Cu4基体中析出了大量细小弥散的SnSb颗粒,且倾向于沿Sn基体晶界析出,金属间化合物Cu_(6)Sn_(5)和SnSb颗粒的总体积分数从14.9%增加到21.2%;室温下布氏硬度的增加不明显,但100℃下的抗蠕变能力显著提高。Zn元素的加入降低了Sb在Sn基体中的固溶度,使更多的SnSb颗粒沿晶界析出,对蠕变变形过程中晶界滑动起到钉扎作用,从而提高了抗蠕变能力。稳态蠕变阶段,压痕蠕变速率与压痕应力呈指数关系,根据实测数据推导出SnSb8Cu4和SnSb8Cu4Zn的压痕应力指数分别为2.95和2.73。 展开更多
关键词 滑动轴承 锡基巴氏合金 显微组织 硬度 蠕变试验
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微合金化元素硼含量对CoCr_(0.4)NiSi_(0.3)B_(y)中熵合金热变形行为及显微组织的影响 被引量：1
3
作者 张丽 陈立佳 +1 位作者 赵晖 张伟强 《机械工程材料》 北大核心 2025年第4期28-33,共6页
熔炼制备了不同硼含量的CoCr_(0.4)NiSi_(0.3)B_(y)(y为物质的量分数,取0.001,0.004,0.007)中熵合金,并进行不同温度(750,850,950,1050℃)、应变速率0.01 s^(-1)下的热压缩试验,研究了硼含量和热压缩温度对试验合金显微组织、物相组成... 熔炼制备了不同硼含量的CoCr_(0.4)NiSi_(0.3)B_(y)(y为物质的量分数,取0.001,0.004,0.007)中熵合金,并进行不同温度(750,850,950,1050℃)、应变速率0.01 s^(-1)下的热压缩试验,研究了硼含量和热压缩温度对试验合金显微组织、物相组成和热变形行为的影响。结果表明:不同温度下热压缩后,不同硼含量试验合金均发生动态再结晶,物相由面心立方基体相、少量密排六方及四方相组成;随着硼含量增加,密排六方和四方相衍射峰强度增强,面心立方相(111)晶面衍射峰开始强于(200)晶面衍射峰;750℃中温热变形中存在含硼第二相强化,该相在1050℃高温热压缩后相变,此为合金的高温软化机制;随着硼含量增加或热压缩温度降低,峰值流变应力增大;随着硼含量增加或热压缩温度升高,动态再结晶晶粒长大,合金平均晶粒尺寸增大,孪晶体积分数减小。 展开更多
关键词 CoCrNi基合金 硼微合金化 热变形 流变应力 动态再结晶
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不同燃料包壳同格架栅元拉棒磨损行为研究 被引量：1
4
作者 耿少寅 李思功 +4 位作者 廖业宏 张泽伍 薛佳祥 黄恒 蔡振兵 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期36-43,共8页
使用ETM104B型电子力学试验机对Zr-1Nb合金包壳、Cr涂层Zr-1Nb合金包壳同燃料格架进行拉棒试验,模拟燃料棒组件组装拉棒过程中包壳管的磨损行为及损伤机制。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、白光干涉仪等对磨损表面的光学形貌、微观显... 使用ETM104B型电子力学试验机对Zr-1Nb合金包壳、Cr涂层Zr-1Nb合金包壳同燃料格架进行拉棒试验,模拟燃料棒组件组装拉棒过程中包壳管的磨损行为及损伤机制。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、白光干涉仪等对磨损表面的光学形貌、微观显微形貌、元素分布等进行了表征分析,结果表明:2种包壳管在同格架上的刚凸和弹簧对磨后,均是当对磨副为弹簧时磨损更为严重,并且Cr涂层包壳表现出了更好的耐磨损性能,其表面磨痕的宽度及深度均小于Zr-1Nb合金包壳。对于Zr-1Nb合金包壳,当对磨副为刚凸时磨痕上存在沟壑和层状磨屑,磨损机制为黏着磨损及磨粒磨损;当对磨副为弹簧时磨痕上存在明显的沟壑并有少量的剥落现象,磨损机制为磨粒磨损。对于Cr涂层包壳,在2种对磨副下磨损机制均为磨粒磨损,并且当对磨副为刚凸时Cr涂层包壳表面几乎未发生磨损。 展开更多
关键词 Zr-1Nb合金 Cr涂层 燃料格架 磨损
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选区激光烧结3D打印硬质合金的致密化工艺与性能
5
作者 王海滨 杨尔其 +3 位作者 张炎垚 赵治 刘雪梅 宋晓艳 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期30-39,共10页
以球形WC-Co粉末和作为粘结剂的尼龙粉为原料,采用选区激光烧结技术在低温下熔化尼龙,以实现复杂结构硬质合金零件的3D打印成形,然后通过脱脂、烧结来提高打印件的致密性和力学性能。重点探究了后续烧结工艺对打印硬质合金组织和力学性... 以球形WC-Co粉末和作为粘结剂的尼龙粉为原料,采用选区激光烧结技术在低温下熔化尼龙,以实现复杂结构硬质合金零件的3D打印成形,然后通过脱脂、烧结来提高打印件的致密性和力学性能。重点探究了后续烧结工艺对打印硬质合金组织和力学性能的影响规律。研究发现,不同工艺处理的打印件均获得了纯净的物相组成,相较于其他热打印方法易产生缺碳相有明显的工艺优势。基于提出的常压预烧和二次气压复烧相结合的后处理工艺,打印硬质合金获得了近全致密的组织结构和优越的综合力学性能。在平均晶粒尺寸为2.8μm的前提条件下,其平均维氏硬度为1247HV30,断裂韧性达到20.1 MPa·m^(1/2),抗压强度和抗弯强度分别达到3542 MPa和1861 MPa。基于对不同烧结工艺下获得微观组织的比较分析,揭示了两步烧结法实现选区激光烧结打印硬质合金的致密化机制。 展开更多
关键词 硬质合金 选区激光烧结 两步烧结法 致密化 力学性能
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选区激光熔化WC-12Co单道成型工艺参数优化
6
作者 贾娜 余本军 +2 位作者 张纯朴 王春昕 刘九庆 《激光技术》 北大核心 2025年第1期113-120,共8页
为了实现硬质合金WC-12Co金属粉末制品整体成型制造,采用选区激光熔化(SLM)技术对WC-12Co合金粉末单道熔池成形进行了理论分析和实验验证,取得了单道熔池成形的最佳工艺参数。结果表明,激光扫描速率和功率的不同组合影响了单道熔池的连... 为了实现硬质合金WC-12Co金属粉末制品整体成型制造,采用选区激光熔化(SLM)技术对WC-12Co合金粉末单道熔池成形进行了理论分析和实验验证,取得了单道熔池成形的最佳工艺参数。结果表明,激光扫描速率和功率的不同组合影响了单道熔池的连续性和形貌,当激光功率为340 W、扫描速率为600 mm/s、扫描间距为60μm/道、铺粉厚度为40μm/层时,单道熔池形貌达到了最佳状态,呈现出稳定连续的“鱼鳞状”形貌,成形对象单层裂纹最少;在单道成形过程中,单道熔池截面出现了W元素聚集的现象,该现象是导致成形WC-Co块体各向异性的重要原因。该研究结果对硬质合金WC-12Co金属粉末制品的成形起到了决定性的作用。 展开更多
关键词 激光技术 硬质合金单道成形 选区激光熔化 碳化钨粉末
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激光定向能量沉积制备WC-25Co硬质合金及其摩擦磨损性能研究
7
作者 叶楠 李诗宇 +3 位作者 伍子纯 毛杰 卓海鸥 唐建成 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第2期497-504,共8页
本实验以球形致密WC-12Co复合粉和球形Co粉为原料,通过激光定向能量沉积技术制备了WC-25Co(质量分数,%)硬质合金,研究了激光功率对WC-25Co硬质合金微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Co颗粒熔化并形成液相,显著提高了WC-12Co的沉... 本实验以球形致密WC-12Co复合粉和球形Co粉为原料,通过激光定向能量沉积技术制备了WC-25Co(质量分数,%)硬质合金,研究了激光功率对WC-25Co硬质合金微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Co颗粒熔化并形成液相,显著提高了WC-12Co的沉积质量。升高激光能量促进了Co液相的流动,合金致密化程度和组织均匀性显著改善。合金组织均由WC相和Co相组成,未发现Co_(3)W_(3)C、Co_(6)W_(6)C和W2C等脱碳相的存在。随激光功率的升高,合金硬度逐渐升高,磨损率呈现先减小后增大的趋势。在1400 W功率下WC-25Co硬质合金磨损率最低,为(0.81±0.11)×10^(-5)mm^(3)/(N·m),其磨损机制主要为磨料磨损,此外还存在少量的氧化磨损。 展开更多
关键词 WC-25Co硬质合金 激光定向能量沉积技术 激光功率 摩擦磨损性能
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不同保护气体对选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金组织性能的影响
8
作者 贾娜 张纯朴 +2 位作者 王春昕 余本军 刘九庆 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期119-124,共6页
采用氮气和氩气两种保护气体通过选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪及洛氏硬度计分析了成形WC-12Co硬质合金的物相组成、组织形貌、元素分布及硬度。结果表明,与氮气作为保护气体相比,氩气中成形... 采用氮气和氩气两种保护气体通过选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪及洛氏硬度计分析了成形WC-12Co硬质合金的物相组成、组织形貌、元素分布及硬度。结果表明,与氮气作为保护气体相比,氩气中成形的WC-12Co硬质合金具有孔洞少、晶粒度小、硬度高的优势。本文为后续选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金保护气体的选择提供了参考。 展开更多
关键词 选区激光熔化 硬质合金 保护气体 硬度 晶粒度
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坯体成形工艺对烧结制备超细晶WC-12Co硬质合金组织和力学性能的影响
9
作者 王超 王海滨 +3 位作者 玄拾雷 刘轩 刘雪梅 宋晓艳 《金属学报》 北大核心 2025年第10期1579-1592,共14页
采用粉末冶金工艺制备硬质合金时,坯体的成形工艺对烧结制备硬质合金的组织和力学性能有显著影响,但目前缺乏规律性的认识。本工作以原位合成的超细WC-Co复合粉末为原料,研究了在粉末压制成坯体过程中成形剂的含量和溶液浓度以及生坯密... 采用粉末冶金工艺制备硬质合金时,坯体的成形工艺对烧结制备硬质合金的组织和力学性能有显著影响,但目前缺乏规律性的认识。本工作以原位合成的超细WC-Co复合粉末为原料,研究了在粉末压制成坯体过程中成形剂的含量和溶液浓度以及生坯密度等成形工艺参数对烧结制备WC-12Co硬质合金尺寸、微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,成形剂聚乙二醇(PEG)含量在一定范围内增加会导致烧结硬质合金中磁性Co含量呈线性增长,而PEG溶液的浓度主要影响其在粉末中分散的均匀性与喂料粒度,2者均会显著影响烧结制备硬质合金的物相、致密性和力学性能。压制过程中随生坯密度在一定范围内增加,烧结制备硬质合金的收缩率与其保持良好的线性关系,致密性先显著增加后保持稳定,抗弯强度则呈先增大后减小的变化趋势。当PEG质量分数为1.5%、PEG浓度为4.1%和生坯密度为7.7 g/cm^(3)时,烧结制备硬质合金抗弯强度平均值达到4571 MPa,且测量值波动小。WC晶内形成的大量富Co纳米相阻碍位错运动是硬质合金强度提升的主要原因。 展开更多
关键词 硬质合金 成形剂 生坯密度 力学性能 强化机制
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不同能场对金属材料塑性诱导提升的技术研究现状
10
作者 王新宇 霍元明 +7 位作者 王志军 严祯荣 何涛 樊晓光 余雯翰 李志伟 王昭昭 孙乐乐 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期1-22,共22页
电致塑性、氢致塑性、超声波技术、激光技术以及脉冲磁场技术等先进加工技术在改善金属材料塑性方面展现出了巨大的潜力。通过精确控制加工参数和处理条件,这些技术能够在金属材料中引入局部的塑性变形,从而实现形状与性能的调控。这些... 电致塑性、氢致塑性、超声波技术、激光技术以及脉冲磁场技术等先进加工技术在改善金属材料塑性方面展现出了巨大的潜力。通过精确控制加工参数和处理条件,这些技术能够在金属材料中引入局部的塑性变形,从而实现形状与性能的调控。这些技术不仅能够改善金属的成形性,还能有效提高金属材料的力学性能,如强度、延展性等,特别是在微观结构的优化方面具有显著优势。然而,尽管这些技术展示了可观的应用前景,它们仍面临着诸如能量传输效率、表面质量、加工效率和设备成本等一系列挑战。因此,未来的研究将集中于开发更加高效、可靠且具有较高性价比的加工工艺,进一步提升这些技术在金属材料塑性加工中的实际应用价值。通过优化技术参数和提升设备性能,这些先进加工技术有望在更多工业领域中得到广泛应用,为推动制造业的高效、可持续发展提供有力支持。 展开更多
关键词 电致塑性 氢致塑性 超声波技术 激光技术 脉冲磁场技术
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机械合金化AlCrCu_(0.5)Mo_(0.5)Ni高熵合金及其后续退火态的结构演化
11
作者 雷云龙 杨康 +3 位作者 辛越 姜自滔 童宝宏 张世宏 《金属学报》 北大核心 2025年第5期731-743,共13页
为制备适用于热喷涂的高熵合金粉末,本工作以金属单质粉末为原料,通过机械合金化(MA)法制备出AlCrCu_(0.5)Mo_(0.5)Ni高熵合金粉末。研究了球磨时间对MA粉末相结构、晶粒尺寸和微观组织演变的影响。利用XRD对MA粉末进行了物相分析,并计... 为制备适用于热喷涂的高熵合金粉末,本工作以金属单质粉末为原料,通过机械合金化(MA)法制备出AlCrCu_(0.5)Mo_(0.5)Ni高熵合金粉末。研究了球磨时间对MA粉末相结构、晶粒尺寸和微观组织演变的影响。利用XRD对MA粉末进行了物相分析,并计算了MA粉末的晶粒尺寸、晶格应变和晶格常数。利用SEM和TEM对MA粉末进行了组织形貌和微观结构分析。此外,利用真空等温退火对MA粉末进行相调控。结果表明,AlCrCu_(0.5)Mo_(0.5)Ni高熵合金粉末中形成2个bcc固溶体相(bcc1、bcc2)和fcc固溶体相。随着球磨时间的延长,MA粉末发生塑性变形,导致MA粉末的晶粒尺寸减小,晶格应变增大。粉末颗粒的破碎和元素富集区的细化加速了元素的扩散和合金化。球磨至40 h时,粉末颗粒内部元素分布较均匀,bcc1、bcc2和fcc相的质量分数分别为41%、37%和22%,平均粒径(D_(50))为24μm,适宜用作热喷涂粉末。球磨40 h的MA粉末经800℃退火后,bcc2固溶体结构分解,退火温度达到1000℃时,bcc2固溶体完全分解,bcc1和fcc相质量分数分别为68%和21%,并生成11%的CrMo相。随着退火温度升高,MA粉末释放出大量的应变能,导致晶粒尺寸增加,晶格应变减小。当退火温度为800℃时,MA粉末硬度和Young's模量最大,分别为(6.54±0.58)和(65.62±3.07)GPa。 展开更多
关键词 高熵合金粉末 机械合金化 热处理 组织演变 力学性能
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热处理工艺对Al_(0.1)CoCrFeNiV_(0.4)高熵合金组织与力学性能的影响
12
作者 余明赟 宋庭浚 +3 位作者 陈镜安 严石静 祝金明 尹彩流 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期42-50,共9页
采用电弧熔炼法制备Al_(0.1)Co Cr FeNiV_(0.4)合金,利用XRD、SEM、维氏硬度和拉伸试验对铸态和不同热处理后的合金进行检测。研究发现,合金的铸态样品为结构均匀且单一的FCC相固溶体。热处理使得合金发生了相变,在800℃及以上温度,合... 采用电弧熔炼法制备Al_(0.1)Co Cr FeNiV_(0.4)合金,利用XRD、SEM、维氏硬度和拉伸试验对铸态和不同热处理后的合金进行检测。研究发现,合金的铸态样品为结构均匀且单一的FCC相固溶体。热处理使得合金发生了相变,在800℃及以上温度,合金中的一部分FCC相基体转变为BCC相结构。随着热处理时长的增加,合金中先后出现BCC相的析出和消失。合金的硬度和拉伸与压缩屈服强度随热处理温度和热处理时长的增加大体呈出先上升后下降的趋势,与BCC相的含量变化趋势大致相同。随热处理温度和热处理时长的增加,合金的拉伸断口形貌由韧性韧窝断裂先转变为韧性与脆性断裂相结合,再转变为韧性断裂。合金在900℃~6 h热处理后具有最大的屈服强度、拉伸极限强度、应变硬化率、较高的硬度和低应变下最高的压缩应变硬化率,因此,900℃~6 h为该合金最佳的热处理工艺。 展开更多
关键词 高熵合金 热处理 微观结构 力学性能
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硬质合金粉末粘结剂喷射成形工艺研究
13
作者 赵哲 李狮弟 +3 位作者 谢福源 陈志任 王安森 邓欣 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第10期1502-1506,共5页
以WC-17Co硬质合金材料为试验对象,以粘结剂喷射成形(3DP)为手段,设计了3因素3水平的正交试验,打印得到标准试样并对其进行力学性能测试,重点研究打印层厚、粘结剂饱和度、粘结剂静置时间等参数对打印件抗弯强度的影响。结果发现,粘结... 以WC-17Co硬质合金材料为试验对象,以粘结剂喷射成形(3DP)为手段,设计了3因素3水平的正交试验,打印得到标准试样并对其进行力学性能测试,重点研究打印层厚、粘结剂饱和度、粘结剂静置时间等参数对打印件抗弯强度的影响。结果发现,粘结剂饱和度对生坯强度的影响最大,该因素极差值为其他两个因素的5~10倍;其次是粘结剂静置时间,影响不显著的是打印层厚。生坯强度与粘结剂饱和度和静置时间成正相关。最后,通过回归拟合分析建立了打印参数与打印生坯强度的关系模型,同时还得到了打印参数的最优值。 展开更多
关键词 粘结剂喷射成形 正交试验 抗弯强度 硬质合金 工艺优化
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淬火工艺对带锯条背材微观组织和硬度的影响
14
作者 赵玉萍 佟海云 +4 位作者 郑毅 刘建 戴学军 陈友明 储爱民 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第10期89-100,共12页
以国产BE100硬质合金带锯条背材为研究对象,首先采用差示扫描量热仪(DSC)测试了其相变温度,以选择合适的淬火温度,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计等研究了淬火温度和淬火保温时间对背材回火后的微观组织... 以国产BE100硬质合金带锯条背材为研究对象,首先采用差示扫描量热仪(DSC)测试了其相变温度,以选择合适的淬火温度,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计等研究了淬火温度和淬火保温时间对背材回火后的微观组织、物相及硬度的影响。结果表明:背材合适的奥氏体化温度区间为1100~1200℃;淬火温度为1173℃及保温时间为15 min时,样品的硬度达到最高,为792 HV1;淬火样品中观察到马氏体与残留奥氏体共存,1173℃淬火时样品的马氏体板条状形态较1133和1153℃淬火时的更清晰,样品的合金元素奥氏体化在1173℃基本完成,1193℃的板条状马氏体明显变宽,出现过热现象;随淬火温度升高,淬火后再回火样品的硬度先逐步增加,在1173℃时硬度达到最高,为621 HV1,然后迅速降低;1173℃淬火保温不同时间的样品的微观组织主要包括马氏体、残留奥氏体和碳化物,晶粒尺寸和马氏体片间距随淬火保温时间的增加而增大;相比淬火的马氏体组织,不同淬火保温时间后再回火组织均为回火马氏体,且保持了马氏体的形貌,但回火马氏体尺寸略有减小,碳化物明显增多,回火样品的硬度低于淬火样品。 展开更多
关键词 BE100背材 微观组织 硬度 淬火温度 淬火保温时间
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TiC和TaC对无黏结相WC组织与性能的影响
15
作者 卓海鸥 叶楠 +3 位作者 伍子纯 毛杰 唐建成 朱文谭 《中国钨业》 2025年第2期60-66,共7页
本文以TiC、TaC粉末和纯纳米WC粉为原料,通过热压烧结技术制备了WC-TiC、WC-TaC以及WC-TiC-TaC无黏结相硬质合金,系统研究了TiC、TaC以及TiC-TaC的添加对WC无黏结相硬质合金微观组织和性能的影响。结果表明:1800℃烧结温度条件下,各试... 本文以TiC、TaC粉末和纯纳米WC粉为原料,通过热压烧结技术制备了WC-TiC、WC-TaC以及WC-TiC-TaC无黏结相硬质合金,系统研究了TiC、TaC以及TiC-TaC的添加对WC无黏结相硬质合金微观组织和性能的影响。结果表明:1800℃烧结温度条件下,各试样致密度均达99%以上,平均晶粒尺寸<600 nm。其中,TaC对WC晶粒生长的抑制作用最显著(平均晶粒尺寸为370.1 nm),但存在W_(2)C脱碳相。无脱碳相存在、组织均匀性好的WC-TiC断裂韧性、抗弯强度最高,其断裂韧性、抗弯强度分别为5.68 MPa·m^(1/2)、1027.48 MPa。WC-TaC晶粒尺寸细小且存在脆性W_(2)C相,其硬度与耐磨性最好,硬度达2662.8 HV0.3,磨损率仅为1.3×10^(–7)mm^(3)/(N·m)。由于各试样的高硬度、高致密度及较小的晶粒尺寸,使其在摩擦磨损试验中主要发生磨粒磨损。其中,WC-TaC磨损表面犁沟较浅,仅出现少量细小凹坑,表现出了优异的耐磨性。 展开更多
关键词 WC无黏结相硬质合金 热压烧结 显微组织 性能
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Si含量对CoCr_(0.4)NiSi_(x)中熵合金室温力学性能的影响研究
16
作者 张丽 赵晖 +2 位作者 张伟强 陈立佳 李锋 《铸造》 2025年第5期602-609,共8页
为开发适于在防护耐冲等极端环境服役的结构材料,本研究通过开展不同Si含量的CoCr_(0.4)NiSi_(x)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)中熵合金的室温准静态拉伸及压缩力学试验,研究Si含量变化对室温准静态力学性能的影响规律。研究表明,... 为开发适于在防护耐冲等极端环境服役的结构材料,本研究通过开展不同Si含量的CoCr_(0.4)NiSi_(x)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)中熵合金的室温准静态拉伸及压缩力学试验,研究Si含量变化对室温准静态力学性能的影响规律。研究表明,随Si含量的增加,合金屈服强度及抗拉强度均显著增加,Si_(0.3)合金综合力学性能最佳。各Si含量合金室温准静态拉伸样品的XRD、SEM和EBSD结构与组织表征表明,室温准静态拉伸变形后,仍以FCC为基体相,Si_(0.2)开始出现HCP及四方结构相,随Si含量的增加,第二相含量增多,平均晶粒尺寸减小,合金呈现由韧转脆的断裂特征。Si的添加增强了位错与第二相的交互作用,显著增加了该体系合金的屈服强度和抗拉强度。 展开更多
关键词 CoCrNi基合金 准静态拉伸 压缩性能 力学性能 微观组织
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定向凝固制备工艺对CoCrFeNiMn_(x)高熵合金组织结构和压缩性能的影响
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作者 刘旭亮 余竹焕 +2 位作者 王晓慧 杜伟 杨雄 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期87-92,共6页
采用真空电弧熔炼法和定向凝固法制备CoCrFeNiMn_(x)(x=0.25,0.75)高熵合金,研究了定向凝固法对其微观组织演化和压缩性能的影响。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察合金的微观组织,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)对合金的相... 采用真空电弧熔炼法和定向凝固法制备CoCrFeNiMn_(x)(x=0.25,0.75)高熵合金,研究了定向凝固法对其微观组织演化和压缩性能的影响。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察合金的微观组织,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)对合金的相组织和成分进行分析,采用万能试验机测试合金的压缩性能。结果表明,相比于电弧熔炼法制备的合金,该系合金经定向凝固后,其微观结构由单一的FCC_(1)结构转变为FCC_(1)+FCC_(2)混合结构;且合金晶粒择优生长,晶粒尺寸增大,微观组织形貌由树枝晶转变为等轴枝晶。定向凝固后,CoCrFeNiMn_(0.25)合金的抗压强度由1905 MPa减小至1810 MPa,表现出较好的压缩延展性。 展开更多
关键词 高熵合金 定向凝固 相结构 显微组织 压缩性能
原文传递
以高熵合金作粘结相硬质合金的研究进展
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作者 薛志鹏 晋玺 +1 位作者 王雪姣 乔珺威 《材料导报》 北大核心 2025年第21期186-193,共8页
随着现代工业的不断发展,硬质合金的服役条件愈发苛刻,传统的钴、铁和镍等粘结相虽然能满足一定的性能要求,但在极端服役条件下仍存在局限性。高熵合金凭借其卓越的力学性能、高温性能以及耐腐蚀性能,为硬质合金的性能提升开辟了新的途... 随着现代工业的不断发展,硬质合金的服役条件愈发苛刻,传统的钴、铁和镍等粘结相虽然能满足一定的性能要求,但在极端服役条件下仍存在局限性。高熵合金凭借其卓越的力学性能、高温性能以及耐腐蚀性能,为硬质合金的性能提升开辟了新的途径。本文主要对近年来以高熵合金作为粘结相制备硬质合金的研究进展进行了综述,包括介绍硬质合金的新型快速烧结方式,总结高熵合金粘结相对硬质合金在力学性能、抗氧化性和耐磨耐蚀性等方面的影响,分析高熵合金作为粘结相在硬质合金中的复杂作用,旨在强化对高熵粘结相硬质合金本征特性的理解,为高性能高熵合金粘结相的高效开发提供参考。 展开更多
关键词 硬质合金 粘结相 高熵合金 烧结工艺 力学性能
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提高WC-Co硬质合金高温性能的研究进展
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作者 胡泽艺 肖银春 +2 位作者 范才河 林孝良 卢益玲 《包装学报》 2025年第5期11-23,共13页
WC-Co硬质合金凭借其卓越的硬度、耐磨性和高温力学性能,被广泛应用于航空航天、矿山开采及装备制造等对材料要求极为苛刻的领域。然而,随着高端制造业的不断进步,对材料性能的要求日益提高,WC-Co硬质合金在高温环境下的服役稳定性、抗... WC-Co硬质合金凭借其卓越的硬度、耐磨性和高温力学性能,被广泛应用于航空航天、矿山开采及装备制造等对材料要求极为苛刻的领域。然而,随着高端制造业的不断进步,对材料性能的要求日益提高,WC-Co硬质合金在高温环境下的服役稳定性、抗氧化性及高温力学性能面临严峻挑战。本文系统综述了影响WC-Co硬质合金高温性能的诸多因素,涵盖合金成分、高温氧化行为及力学性能退化机制等方面,详细分析了这些因素对材料组织稳定性和性能的具体影响规律。同时,重点探讨了提升硬质合金高温性能的主要研究方法与最新进展,包括热处理与烧结工艺的优化、晶粒细化技术的应用、黏结相的优化替代,以及添加稀有金属碳化物等策略。此外,还简要介绍了分子动力学模拟技术在WC-Co硬质合金研究中的实际应用。 展开更多
关键词 WC-CO硬质合金 氧化行为 高温性能 分子动力学
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考虑晶粒尺寸影响的金属铀的Johnson-Cook本构模型研究
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作者 董鹏 肖大武 《装备环境工程》 2025年第4期10-16,共7页
目的获得晶粒尺寸对金属铀静动态力学性能的影响规律,为数值仿真研究提供基础数据。方法采用铸造粗晶铀样品,经单轴压缩或等径角挤压(ECAP)后再结晶处理,制备得到不同晶粒尺寸的细晶铀样品,对不同晶粒尺寸铀样品开展准静态压缩或者高应... 目的获得晶粒尺寸对金属铀静动态力学性能的影响规律,为数值仿真研究提供基础数据。方法采用铸造粗晶铀样品,经单轴压缩或等径角挤压(ECAP)后再结晶处理,制备得到不同晶粒尺寸的细晶铀样品,对不同晶粒尺寸铀样品开展准静态压缩或者高应变率动态压缩试验,得到不同应变率下金属铀的应力应变试验数据。处理试验数据,得到不同晶粒尺寸金属铀的Johnson-Cook本构模型参数。假定金属铀的屈服强度与晶粒尺寸之间满足Hall-Petch关系,拟合金属铀的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系。结果获得了不同晶粒尺寸金属铀的静动态力学性能数据,建立了考虑晶粒尺寸影响的金属铀的Johnson-Cook本构模型。结论金属铀的晶粒尺寸对其静动态力学性能的影响很大,随着金属铀的晶粒尺寸减小,屈服强度明显增大。在相同晶粒尺寸下,随应变率提高,屈服强度提高。金属铀的变形以孪晶变形为主。 展开更多
关键词 铀 晶粒尺寸 静动态力学性能 Johnson-Cook本构模型 HALL-PETCH关系
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