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第二相对MoSi2基复合材料组织与性能的影响

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.081

用放电等离子烧结法(SPS)制备了不同增强相的MoSi2基复合材料,系统研究了第二相对MoSi2基复合材料组织与性能的影响,探讨了MoSi2基复合材料的断裂方式及增韧机制.结果表明:第二相颗粒的加入均能不同程度地提高MoSi2的强韧性;ZrO2对提高断裂韧性最有效.其中20%ZrO2/MoSi2材料达到6.8 Mpam1/2,比纯MoSi2提高了95.4%,表现为微裂纹增韧和弥散强化;β-Si3N4对提高显微硬度、抗压强度最有效,其中20%β-Si3N4/MoSi2分别达到16.01Gpa与2260Mpa,比纯MoSi2提高了31.7%与119.4%,表现为细晶强化;同时加入ZrO2与β-Si3N4能起到相变增韧和细晶强化的协同作用,表现出最佳的强韧性能,其中,10%ZrO2/20%β-Si3N4/MoSi2的维氏硬度、抗压强度、断裂韧性分别比MoSi2提高了24.7%、104.3%、90%.

关键词: 第二相 , MoSi2基复合材料 , SPS烧结 , 增韧机制

MoSi2/不锈钢连接梯度过渡层的残余应力

徐金富 , 张学彬 , 费有静 , 张亚非 , 吴海飞 , 叶以富

中国有色金属学报

采用放电等离子烧结(SPS)技术,利用MoSi2/316L梯度材料作为过渡层连接MoSi2与316L不锈钢,并运用有限元软件ANSYS对MoSi2与316L不锈钢接头制备过程中所产生的残余应力进行分析.结果表明:随成分分布指数P增加,最大径向和轴向残余拉应力先减后增,当P＝0.8时,两者同时接近最小,且MoSi2侧的最大径向拉应力较小;随梯度层数n增加,最大径向和轴向残余拉应力逐渐减小,当n＝9时,最大径向和轴向残余拉应力分别降为n＝0时的24%和25%,且梯度层继续增多时,变化趋势变得平缓;随梯度层厚度d增加,最大径向和轴向残余拉应力逐渐减小,当d=1.0 mm时,变化趋势平缓;利用P＝0.8、d＝1.0 mm、n=9的MoSi2/316L梯度材料作为过渡层体系获得致密且均匀的连接接头.

关键词: MoSi2 , 316L不锈钢 , 连接 , 梯度过渡层 , 残余应力

多相强韧化MoSi2基复合材料的制备及性能

徐金富 , 陈胜 , 吴海飞 , 文小浩

机械工程材料

采用热压烧结技术制备了含有多种强韧相的MoSi2基复合材料,研究了强韧相的数量和含量对复合材料性能的影响,探讨了多相强韧化MoSi2基复合材料的强韧化机理.结果表明:多相强韧的MoSi2基复合材料性能要好于单相强韧的复合材料,而两相强韧复合材料性能要优于三相强韧的;两相强韧的(5%SiC+5%Nb)复合材料综合性能较优;多相复合材料的强化机理主要为各强韧相的细晶强化和弥散强化的复合作用;韧化效应可能是各强韧相的相变韧化、微裂纹、裂纹偏转以及细化晶粒等机制的综合作用结果.

关键词: 热压烧结 , MoSi2基复合材料 , 多相 , 强韧化

MoSi2/不锈钢的梯度连接及其接头组织

张学彬 , 徐金富 , 费有静 , 张亚非 , 吴海飞

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.03.021

采用放电等离子烧结技术和有限元分析设计的MoSi2/316L梯度材料作为过渡层连接MoSi2与316L不锈钢,研究了各层及界面组织.结果表明:MoSi2与梯度过渡层材料间热膨胀系数的有效匹配,可防止低韧性MoSi2由连接温度(1 200 ℃)冷却时产生的残余应力而引起的开裂;使用9层MoSi2/316L梯度材料过渡层体系可获得一种组织致密且均匀的接头;MoSi2/316L不锈钢梯度过渡层在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各层成分分布均匀.

关键词: MoSi2 , 316L不锈钢 , 连接 , 梯度过渡层 , 放电等离子烧结

冷拔60Si2MnA钢丝的高强脉冲电流处理

姚可夫 , 吴海飞 , 邱胜宝

材料热处理学报

由于加工硬化效应的影响,金属材料在发生塑性变形后其强度会增加.因此,冷拔钢丝的强度远高于拉拔前钢丝的强度,同时塑性变形能力远低于拉拔变形前.已发生较大拉拔变形的钢丝若需要进一步拉拔,常常需要采用高温退火方法来降低冷拔钢丝的强度和增加其塑性变形能力.本文将报道一种新的、可用于原位处理冷拔钢丝的高强脉冲电流处理方法.结果表明,在脉冲电流处理可使一种冷拔弹簧钢丝的强度显著降低,且塑性变形能力大幅增加.采用200 Hz的脉冲电流处理该冷拔弹簧钢丝1 min后,其力学性能与该钢丝在700℃条件下退火1 h后的力学性能相似.研究结果表明,高强脉冲电流处理方法是一种能使已发生加工硬化的金属材料有效软化的新方法.

关键词: 钢丝 , 脉冲电流 , 退火 , 力学性能

汽车用锌铁合金和热镀锌板材涂装性能的比较

路慧喜 , 吴海飞 , 周巧煜

材料保护

以热镀锌钢板代替锌铁合金镀层钢板可降低汽车生产成本而不影响汽车涂装性能。对2种钢板作系列前处理后，采用随车挂板和贴板方法进行涂装，对2种板材的涂装性能进行了研究。结果显示：相同工艺条件下，两者的整体涂装性能相近，电泳防腐蚀性能接近，涂层厚度相同；两者的耐高温性能和附着力性能相同；热镀锌板的磷化层晶体尺寸更为均一，其电泳层的粗糙度、喷涂层的桔皮质量和鲜映性略高于锌铁合金板。

关键词: 汽车涂装 , 性能 , 锌铁合金 , 热镀锌 , 钢板 , 磷化 , 防腐蚀 , 桔皮

基于MoSi2/316L不锈钢连接的烧结工艺及其梯度过渡层优化

徐金富 , 文小浩 , 吴海飞

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.01.007

采用放电等离子烧结(SPS)技术,以MoSi2/316L不锈钢梯度材料作为过渡层连接MoSi2 与316L不锈钢,优化了具体的连接工艺和梯度过渡层.结果表明优化得到的连接工艺为:以100 ℃·min-1速度升温至1000 ℃,保温10 min,再以6 ℃·min-1速度冷却至600 ℃后随炉冷却.其中升温时的烧结压力为50 MPa,降温时为40 MPa;优化得到的梯度过渡层结构为:梯度层层数n=7,梯度层厚度d=0.8,梯度层各层MoSi2的体积分数分别为:40%,50%,60%,70%,80%,90%,95%;利用优化后的梯度过渡层结构和连接工艺,经SPS烧结可实现MoSi2与316L不锈钢的连接.梯度层组织致密、均匀,界面结合良好,未出现明显的裂纹或其他缺陷.

关键词: MoSi2 , 316L 不锈钢 , 连接 , 梯度过渡层