王亮亮
,
钟黎声
,
叶芳霞
,
陈哲
,
贾昭
材料热处理学报
采用丝材复合-原位反应方式在球墨铸铁中原位生成了一种碳化钛颗粒束增强体,制备出颗粒束增强铸铁基整体复合材料.使用XRD、SEM(带EDS)、两体磨损试验机对复合材料的矿物组成、宏观和微观结构、化学成分分布以及耐磨特性进行了观察和测试.结果表明:在1138℃保温12 h,钛丝完全反应,原位生成碳化钛颗粒束,并且分布均匀.对单根丝区域的成分分析和形貌观察结果表明颗粒束中碳化钛呈现出3种形态:均匀分散的碳化钛小颗粒、长条状碳化钛颗粒和碳化钛颗粒聚合相.两体磨料磨损试验结果表明复合材料的耐磨性是铸铁标准试样的4倍以上.
关键词:
碳化钛
,
整体复合材料
,
耐磨性
田景来
,
叶芳霞
,
王亮亮
,
钟黎声
,
许云华
材料保护
为了获得耐磨性较好且呈规律分布的碳化铬颗粒束增强铁基复合材料,采用铸渗-热处理法将纯铬丝与白口铸铁进行原位反应,制备了(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料.采用XRD和SEM对不同保温时间所得复合材料进行物相分析和微观组织观察,同时测试了其硬度及相对耐磨性.结果表明:复合材料颗粒束内的主要物相组成为α-Fe,γ-Fe和(Fe,Cr)7C3,且随着保温时间的延长,(Fe,Cr)7C3颗粒束的面积逐渐增大,束内组织形态由共晶向亚共晶转变；复合材料具有高硬度和优良的耐磨性.
关键词:
(Fe,Cr)7C3颗粒束增强铁基复合材料
,
铸渗-热处理
,
原位反应
,
硬度
,
耐磨性
陈哲
,
康猛
,
叶芳霞
,
王亮亮
,
钟黎声
,
燕映霖
机械工程材料
将纯铬丝放入开有相应圆孔的HT250灰铸铁中,在1 220℃保温30 min进行原位反应,制备出了不同体积分数(Fe,Cr)7C3的铁基复合材料,并采用XRD、SEM、硬度仪及磨损试验机等对复合材料的物相组成、显微组织、显微硬度及其磨料磨损性能进行了研究.结果表明:复合材料的物相主要由碳化物(Fe,Cr)7C3、铁素体(α-Fe)及奥氏体(γ-Fe)组成;随碳化物体积分数的增加,复合材料的平均显微硬度逐渐增大,最高值为1 453 HV0.1;而在磨料磨损条件下的磨损量先降后升,碳化物体积分数为62％时复合材料的耐磨性最好,且与BTM20Cr高铬铸铁的耐磨性相当.
关键词:
原位反应
,
(Fe,Cr)7C3/Fe复合材料
,
显微硬度
,
耐磨性
牛立斌
,
许云华
,
武宏
,
叶芳霞
材料热处理学报
通过对钨丝和灰口铸铁熔体组成的体系施加电磁场,在1573 K时,熔体中的碳原子与钨原子能够原位反应合成碳化钨颗粒.结果表明:当电磁场频率小于4 kHz,得到碳化钨颗粒与钨丝混杂增强灰口铸铁基复合材料;当电磁场频率达到4 kHz时,得到碳化钨颗粒增强灰口铸铁基复合材料.电磁场除了加速熔体中的质量传递外,还有助于在钨丝周围形成一系列的Fe-W-c三元微区,该微区中钨的浓度较高,利于改善原位合成WC颗粒的动力学条件.但是,WC颗粒的间隙类似于一个过滤器,降低了元素的扩散速度.复合材料较好的耐磨性归因于WC颗粒的较高硬度以及颗粒的弥散分布.
关键词:
原位合成
,
碳化钨
,
电磁场
,
复合材料
赖玉军
,
许云华
,
叶芳霞
,
王崇
材料热处理学报
采用铸渗—热处理法将纯铬板与TH300进行原位反应制备了(Fe,Cr)7C3/Fe表面复合材料.应用XRD、SEM和显微硬度计对不同保温时间所得的表面复合材料进行物相、显微组织和显微硬度进行了分析.结果表明:随着保温时间的增加,显微组织逐渐由网状的(Fe,Cr)3C型碳化物逐渐转变为颗粒状和板条状的(Fe,Cr)7C3型碳化物.当1185℃保温2h后在铬板与基体结合处生成了整块状致密(Fe,Cr)7C3陶瓷层,其体积分数达90％以上,当1185℃保温4h后整块状致密(Fe,Cr)7C3陶瓷层消失.(Fe,Cr)7C3/Fe表面复合材料的显微硬度值为1478 HV0.1,约是灰铸铁基体微硬度的5倍.
关键词:
表面复合材料
,
原位生成
,
显微组织
,
显微硬度
赵娜娜
,
许云华
,
钟黎声
,
黄星
,
孟文可
,
叶芳霞
材料研究学报
以高纯钽板为原料,采用原位反应法在HT300表面制备了碳化钽增强表面梯度复合材料.用扫描电子显微镜、x射线衍射仪、显微硬度计和磨粒磨损试验机对复合层的微观形貌、物相组成、显微硬度以及磨粒磨损性能进行了表征.结果表明:所得复合层的总厚度约为475μm.最表层为碳化钽致密陶瓷层,厚度约为170μm,其颗粒尺寸小于1μm,体积分数近似95％,显微硬度最高值达2328HV0.1;次表层为碳化钽颗粒分散层,其颗粒尺寸为0.5～1.5μm,体积分数从90％逐渐减小至基体,显微硬度由915HV0.1降低至410HV0.1;复合层与基体之间呈现良好的冶金结合.铁基表面碳化钽陶瓷增强梯度复合材料的耐磨性比灰口铸铁基体有大幅度提高;复合层的磨损是局部塑性变形、显微切削和增强颗粒的部分破碎等因素综合作用的结果.
关键词:
复合材料
,
原位反应
,
致密陶瓷
,
磨粒磨损
李楠
,
叶芳霞
,
钟黎阳
材料保护
传统的固相渗碳法渗速慢,加入催渗剂会产生阻挡层,且渗层质量不易控制.常用的渗碳工艺如离子渗、气体渗和盐溶渗均存在一些不足.采用一种新型固相渗碳方法用灰口铸铁HT300中的片状石墨对2Cr13不锈钢进行表面改性,用XRD、SEM、微观硬度计、ML-100干式销盘两体磨料磨损试验机等分析了新型固相渗碳层的物相组成、微观组织、微观硬度和耐磨性,使用CS350电化学工作站测试了其耐蚀性能.结果表明:在1 120℃保温10 h,850℃保温1h条件下固相渗碳,可在2Cr13不锈钢表面原位生成碳化铬颗粒.原位反应层主要分为两个区域:晶界碳化物细小断续区和晶界碳化物粗大连续区,显微硬度呈梯度分布,最高可达1 082 HV1N.渗碳后表层耐磨性提高了4倍,耐蚀性能有所下降.
关键词:
固相渗碳
,
2Cr13不锈钢
,
灰口铸铁HT300
,
碳化铬
,
组织
,
性能
