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含氮铁基粉末冶金材料的组织和性能研究

宁文涛 ,

材料热处理学报

通过气体渗氮法对还原铁粉进行渗氮得到含氮铁基粉末,再对该粉末进行冷等静压成形并在保护气氛中烧结制备出含氮铁基粉末冶金材料.研究表明:该材料的成分为Fe、Fe4N和少量的Fe2O3.其硬度是一般的铁基粉末冶金材料的1.6倍、耐磨性约为铁基粉末冶金材料的5倍、抗蚀性提高约10倍,且该材料的比饱和磁化强度为199.6emu/kg.

关键词: 含氮铁基粉末冶金材料 , 硬度 , 耐磨性能 , 抗腐蚀性能 , 磁学性能

粉末冶金高温合金FGH96的热加工图及热压缩变形过程的开裂行为

, 刘小涛 , 司家勇 , 刘锋 , 江亮

中国有色金属学报

采用Gleeble3180D型热模拟试验机对热挤压态FGH96合金在变形温度1020~1140℃,应变速率0.001~1.0 s?1进行热压缩实验,分析真应力?真应变曲线,绘制热加工图。并针对热挤压态粉末冶金高温合金FGH96在热压缩温度低于1080℃时的开裂现象,利用热模拟压缩实验方法,确定在变形温度为1050℃、应变速率为0.001~1.0 s?1的热压缩变形过程中的开裂临界应变量,观察变形后试样的裂纹形貌和显微组织,并利用有限元分析方法对热压缩变形过程进行模拟。结果表明:试样中部位置受拉应力作用沿着变形方向产生鼓形变形,当达到临界应变量后,产生呈沿晶断裂的宏观裂纹,并且随着应变速率的减小,裂纹产生的临界应变量逐渐减小;在低应变速率条件下,在宏观裂纹产生之前,试样内部晶粒之间出现了微观开裂的现象,并造成应力下降。

关键词: 粉末冶金高温合金 , FGH96合金 , 热加工图 , 热挤压工艺 , 热压缩实验 , 鼓形变形 , 宏观裂纹

Al2O3(sf)/Al-5.3Cu复合材料断裂过程与界面

, 雷廷权 , 张吉喜 , 刘世楷

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.05.003

利用SEM拉伸装置对Al2O3(sf)/Al-5.3Cu复合材料微观断裂过程进行了原位观察,并用TEM分析了该复合材料的界面状况。研究表明:复合材料的断裂是一种复合断裂机制,界面存在CuAl2化合物。提出了判断合金元素对界面影响的分析方法。

关键词: Al2O3短纤维 , 铝基体 , 断裂过程 , 界面

Al2O3短纤维增强铝基复合材料的抗拉强度及影响因素

, 张吉喜 , 刘世楷 , 雷廷权

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.02.005

用挤压铸造法制备了Al2O3短纤维增强不同成分的铝基复合材料,测定了它们的抗拉强度.用SEM、TEM等观察了复合材料的断裂过程与界面状态.结果表明,复合材料中存在纤维断裂型、界面脱粘型与纤维断裂+界面脱粘混合型三种断裂类型.三种断裂类型对应三种不同的界面状态:轻微反应型、细小化合物析出型和粗大化合物析出型.在此基础上分析了基体成分与断裂机制、界面及强度间的关系.

关键词: 金属基复合材料 , 断裂过程 , 界面 , 强度

G20Cr2Ni4A钢渗碳圆柱滚子表面剥落原因

郑少华 , 曹云忠 , , 李勇

机械工程材料

采用光学显微镜、能谱仪、显微硬度计并结合宏观形貌观察等方法对G20Cr2Ni4A钢渗碳圆柱滚子的表面剥落原因进行了分析.结果表明:由于圆柱滚子在渗碳、淬火后的表层组织中存在大量残余奥氏体和珠光体,从而导致其表面强度和硬度下降,并在外力作用下发生接触疲劳剥落;建议应保证淬火油的冷却能力,并尽量缩短工件淬火转移时间;可考虑淬火后采取冷处理,从而进一步减少工件表面的残余奥氏体含量.

关键词: 圆柱滚子 , 表面剥落 , 二次淬火 , 残余奥氏体 , 珠光体

汽车张紧轮紧固螺栓断裂分析

柴武倩 , 强云 , , 高国庆 , 崔国栋

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201509024

对断裂的汽车张紧轮紧固螺栓的显微组织、化学成分、硬度以及断口的宏、微观特征进行了综合分析,找出其断裂的原因.结果表明:螺栓在搓丝加工过程中挤压量过大,使螺纹尖端产生较多微裂纹,同时螺纹根部也存在一些加工缺陷,并在之后的热处理过程中进一步扩展;在使用过程中,微裂纹和加工缺陷处产生应力集中,使螺栓材料的疲劳强度降低,裂纹源的过早形成最终导致了螺栓发生疲劳断裂而失效.

关键词: 螺栓 , 微裂纹 , 缺陷 , 疲劳断裂

热处理对Fe-O、Fe-N-O薄膜透射率的影响

崔国栋 ,

功能材料

采用二极溅射方法在玻璃基体上制备了Fe-O、Fe-N-O薄膜.在空气气氛下用不同温度对其进行了加热处理,并用紫外可见分光光度仪对热处理前后样品的透射率进行了研究.结果表明,热处理对薄膜的光学性能影响较大;N元素的存在对薄膜的光学性能有一定的影响;随着加热温度的增加透射率增加.XPS实验结果证明薄膜性能改变的原因是热处理后薄膜的成分与结构发生了明显的变化.

关键词: 热处理 , 薄膜 , 透射率 , XPS

50车轴钢中异常组织的形成原因

崔国栋 , , 汤世贵 , 陶方泽

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.12.007

用光学显微镜、透射电子显微镜以及电子探针等现代材料试验手段对50钢中存在的大块黑色团状异常组织进行了研究和分析.结果表明,这种黑色团状异常组织是由片间距不同的团状珠光体组成.产生这种组织的主要原因是50车轴钢锻造后混晶现象严重及存在特别粗大晶粒.

关键词: 50车轴钢 , 异常组织 , 正火

Al2O3短纤维结构分析

, 张吉喜 , 刘世楷 , 雷廷权

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.01.027

综合利用TEM、XRD及偏光技术研究了δ-Al2O3短纤维的结构.得出纤维具有分层结构.纤维外表面是由具有θ-Al2O3的织构所组成,织构轴为[01],纤维心部是细小的δ-Al2O3多晶结构.

关键词: Al2O3短纤维 , 结构 , 织构

基体特性对δ-Al2O3/Al合金复合材料力学行为的影响

康国政 , 高庆 , , 张吉喜 , 刘世楷

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.02.006

基体行为是短纤维增强金属基复合材料中一个重要的因素.本文将通过实验分析方法和在一定的理论分析模型上,借助于弹塑性有限元分析方法,对基体特性的变化对δ-Al2O3/Al合金复合材料力学行为的影响作较为详细的研究,其中包括基体性能对应力传递、抗拉强度以及断裂机理的影响.研究表明,基体性能的变化显著影响基体与纤维间的应力传递,从而对复合材料的抗拉强度和断裂机理产生较大的影响.

关键词: 短纤维复合材料 , 力学行为 , 基体特性 , 有限元

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