于福文
,
吴玉程
,
陈俊凌
,
陈勇
,
种法力
功能材料
采用高能球磨和热压烧结的方法成功制备了纳米TiC颗粒弥散增强超细晶W基复合材料,并对其组织结构、室温力学性能进行了研究.研究结果表明,当纳米TiC颗粒含量较小时,高能球磨可以使TiC颗粒均匀分散到W基体中,烧结后,TiC颗粒尺寸约100nm,当纳米TiC颗粒含量较高时,局部出现团聚现象;纳米TiC的加入强烈的阻碍了W晶粒的长大并使复合材料的断裂模式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,提高了材料的力学性能;在TiC含量为1%(质量分数,下同)时,材料的致密度、维氏显微硬度、弹性模量、抗弯强度分别达到98.4%、4.33、396GPa、1065MPa.纳米TiC颗粒对复合材料的强化机制主要是细晶强化和晶界强化.
关键词:
钨基复合材料
,
纳米TiC颗粒
,
超细晶
,
组织结构
,
力学性能
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.06.005
采用机械高能球磨法制备出TiC/W纳米晶复合粉体,复合粉体经压制并在1823K烧结制备得到TiC/W复合材料.研究了机械球磨对TiC/W复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明,球磨后的烧结组织均匀致密,没有缝隙和空洞出现.机械球磨能够降低烧结温度,提高块体致密度和室温抗弯强度;抗弯断口形貌在球磨后逐渐变平整,断裂形貌由沿晶断裂转变为穿晶断裂.
关键词:
钨基复合材料
,
碳化钛
,
高能球磨
,
组织性能
邓景泉
,
吴玉程
,
于福文
,
王德广
稀有金属材料与工程
采用高纯、高速N2(99.999%)流作为介质淬火处理在真空下固溶的粉末冶金Cu-Zr合金,然后时效处理.用HV、HB、XRD、TEM、SEM、EDS等来表征不同状态下的合金组织性能.结果表明:随着固溶时间的增加,合金的布氏硬度(HB)和导电率减小,而显微硬度(HV)增加:铜锆合金时效析出Cu2Zr,时效处理时间小于12 h时,合金的HB和导电率增加而HV减小,时效处理时间大于12 h时,合金的HB和HV减小而导电率增加,沉淀相长大.
关键词:
固溶处理
,
时效处理
,
粉末冶金
,
Cu-Zr合金
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.07.002
利用高能机械球磨制备出W-10%TiC复合粉体并进行烧结,分析了粉体特性和烧结体的组织形貌.结果表明:球磨使引入的镍铁和钨形成固溶体,并且产生大量缺陷,从而促进烧结致密化.随着球磨时间的延长,粉体晶粒尺寸下降,点阵畸变逐渐增大,经过球磨后粉体具有较高的烧结活性,并且随着球磨时间的延长,复合粉体烧结后密度逐渐增加.烧结体显微组织均匀致密,没有间隙和空洞出现,其中钨颗粒近似呈球状,粒径为20～30 μm,碳化钛颗粒基本保持原始颗粒大小(1～2 μm)弥散分布在相邻的钨颗粒边界处;钨镍铁相呈网状组织包围着部分钨和碳化钛颗粒,其体积随着球磨时间延长而增加.
关键词:
钨碳化钛
,
高能球磨
,
纳米晶复合粉体
,
烧结特性
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
稀有金属材料与工程
采用机械球磨的方法制备W-1%La2O3(质量分数,下同)复合粉体,将粉体在1823 K烧结1 h制备出La2O3增强钨合金.对材料的显微组织结构和力学性能进行分析,结果表明:显微组织均匀,氧化镧主要以微小的颗粒分布在钨-钨界面上,钨晶粒尺寸约为10 μm～15μm;La2O3增强钨合金的抗弯强度值475 Mpa,在相同密度条件下,相对纯钨烧结体提高了35%.抗弯断口形貌表明,加入氧化镧颗粒后,钨合金的断裂方式发生了变化,由钨晶粒断裂为主转变为穿晶断裂和沿晶断裂的混合,同时分析讨论了氧化镧颗粒对合金组织性能的影响.
关键词:
钨合金
,
氧化镧
,
机械球磨
,
组织性能
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.01.013
采用粉末冶金法制备La2O3和TiC协同增强钨基复合材料,研究La2O3-TiC/W复合材料的室温力学性能.结果表明:与纯钨相比,La2O3和TiC显著提高材料的硬度、弹性模量、抗弯强度和断裂韧性;La2O3-TiC/W复合材料抗弯强度在TiC的质量分数为5%时出现最大值898MPa,断裂韧性在TiC的质量分数为10%时出现最大值10.07MPa·m1/2.质量分数为1%的La2O3与质量分数为5%的TiC协同作用时,La2O3-TiC/W复合材料具有较好的综合力学性能.
关键词:
钨
,
La2O3
,
TiC
,
协同强化
,
力学性能
于福文
,
吴玉程
,
陈勇
,
邓景泉
,
陈俊凌
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.02.005
采用高能球磨手段制备了W-10%TiC(质量分数, 下同)纳米复合粉体, 并采用热压方法烧结成致密块体, 研究了高能球磨、烧结温度、烧结时间及烧结压力对复合材料致密度和力学性能的影响. 结果表明: 高能球磨后, 复合粉体的颗粒形状近似球形, 粒径均匀, 平均粒径为100 nm, 并且纳米复合粉体的烧结温度大大降低, 其原因是粉体的颗粒细小、扩散系数高、表面能高等性质及球磨过程中少量Fe, Ni杂质的引入. 对所制备纳米粉体而言, 较合适的烧结工艺为: 1700 ℃, 30 Mpa压力下烧结60 min, 在此工艺条件下制备的复合材料的致密度达到98.4%, 抗弯强度和断裂韧性分别达到: 681 Mpa, 6.24 Mpa·m1/2.
关键词:
高能球磨
,
热压
,
W-TiC
,
致密度
,
力学性能
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2007.04.006
对W-La2O3合金在入射电子束不同能量密度辐照下的烧蚀性能进行了研究.结果表明:随着烧蚀时间的延长,表面温度上升,温度与烧蚀时间的关系近似呈线性,热流密度增加,表面温度在相同时间内上升幅度增大.在热流密度为0.5MW/m2烧蚀时,样品完好.热流密度为3MW/m2时,表面无宏观裂纹,试样表层几个微米内出现微裂纹,微裂纹沿钨晶粒边界交织成网状分布.热流密度为5MW/m2时,试样表层约十几个微米深度内出现熔融,基体晶粒组织无变化.当热流密度增加至8MW/m2时,试样熔化深度过半,内部较大的热应力导致试样扭曲变形失效破坏.W-La2O3合金抗烧蚀性能较好,热流密度增加到5MW/m2时,烧蚀率很小且变化不大,随着入射电子束热流密度增加,抗烧蚀性能下降,烧蚀率逐渐增大,当热流密度增加到8MW/m2时,质量烧蚀率达到2%.
关键词:
钨合金
,
氧化镧
,
高能电子束
,
烧蚀
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
复合材料学报
采用真空热压烧结法制备La2O3-TiC/W复合材料,并对其组织结构和力学性能进行了研究.结果表明:在一定成分范围内,La2O3和TiC的加入提高了复合材料的力学性能,La2O3和TiC共同作用时的强化效果强于La2O3和TiC单独作用的强化效果,但La2O3-TiC/W复合材料的密度和相对密度随TiC含量的增加而下降,并进而影响硬度和弹性模量的提高,适量的La2O3有益于相对密度的提高;抗弯强度在1%La2O3-5%TiC/W成分含量时出现最大值901 MPa,而断裂韧性在成分含量为0.5%La2O3-10%TiC/W时出现最大值10.07 MPa·m1/2.本研究中,1%La2O3-5%TiC/W成分配比时具有较好的综合力学性能.La2O3-TiC/W复合材料的强化机制为细晶强化和载荷传递,韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转和桥接.
关键词:
钨
,
La2O3
,
TiC
,
组织结构
,
力学性能
种法力
,
于福文
,
陈俊凌
稀有金属材料与工程
利用机械合金化方法制备各种W-TiC合金,并通过主要物理性能测试发现:TiC的引入能有效强化晶界,提高合金材料的力学性能,特别是W-1%TiC(质量分数, 下同)合金,其相对密度、抗弯强度、维氏显微硬度和杨氏模量分别为98.4%、1065 MPa、4.33和396 GPa.同时电子束热负荷实验发现:在低于合金再结晶温度时,TiC能有效增强合金热负荷承受能力;然而较高的晶粒应变能导致合金材料在再结晶温度以上使用时,热负荷性能增强效果不明显.这些结果显示,约1%TiC弥散增强钨合金是较合适的托卡马克高热负荷面对等离子体材料.
关键词:
钨合金
,
面对等离子体材料
,
热负荷性能
