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在0.6 MPa的纯氢气氛中，采用金属/氢共晶定向凝固技术，制备得到不同Cr含量的GASAR多孔Cu-xCr合金试样(x=0,0.3%,0.5%,0.8%,1.0%,1.3%(质量分数，%))，并研究了Cr含量对多孔Cu-xCr合金气孔率和气孔平均直径的影响规律。结果表明：随Cr含量的逐渐增大，氢在合金熔体中的溶解度相应增加，导致多孔 Cu-xCr合金试样的气孔率缓慢增高；此外，随 Cr 含量的增加，受糊状区宽度变化的影响，气孔的平均直径呈先增大后减小的趋势。

关键词: Cu-Cr合金 , 多孔金属 , 金属/氢共晶定向凝固 , 气孔率 , 糊状区

气压对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构及形貌的影响

文志春 , 金青林 , 宋群玲 , 蒋业华

材料热处理学报

采用金属/气体共晶定向凝固工艺(Gasar),在不同氢气压力条件下制备了藕状多孔Cu-Cr合金,研究了氢气压力对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构和形貌因子的影响.结果表明,当氢气压力大于气孔形成临界压力时,随氢气压力的增大,气孔率和孔隙密度增大,而平均气孔直径缓慢减小;当氢气压力大于气体逸出临界压力时,气孔率和平均气孔直径急剧减小,而孔隙密度大幅增加;此外,随氢气压力的增加,气孔形貌因子逐渐减小.

关键词: 多孔Cu-Cr合金 , Gasar , 氢气压力 , 气孔结构 , 气孔形貌

凝固模式对Gasar多孔Cu-Cr合金结构及组织影响

宋群玲 , 金青林 , 李再久 , 杨天武 , 蒋业华 , 周荣

材料热处理学报

在0.6 MPa纯H2气氛中,采用金属/H2共晶定向凝固(Gasar)技术制备得到Gasar多孔 Cu-xCr合金.研究了Cr含量、凝固模式以及凝固速率对Gasar多孔合金气孔结构和显微组织的影响.结果表明,当合金以平面、胞状及柱状枝晶凝固时,Gasar多孔Cu-xCr合金能获得定向生长气孔.当凝固方式转变为等轴枝晶凝固时,定向生长气孔发生中断.Gasar多孔Cu-xCr合金(x=0.8％、1.3％)气孔在共晶相前沿析出,与共晶组织协同定向生长.随Cr含量增加,共晶组织体积百分比增加,孔隙率和孔圆整度进一步增加;随多孔 Cu-1.3 Cr合金试样凝固高度增加,凝固速率下降,界面生长方式转变为等轴晶生长方式,则无法得到定向生长气孔.

关键词: Gasar , 多孔Cu-Cr合金 , 凝固速率 , 共晶组织 , 凝固模式

添加钨铁粉对WC/钢基表面复合材料界面及硬度的影响

陈志辉 , 李祖来 , 蒋业华 , 宋群玲

材料热处理学报

采用真空铸渗工艺制备了WC/Cr15钢基表面复合材料,研究了在预置层中添加16.7 vol%钨铁粉对复合层的界面组织和基体硬度的影响。运用OM、SEM、XRD和显微硬度计对复合层的界面组织和基体硬度进行了分析。结果表明,添加16.7vol%钨铁粉改善了复合层的界面组织及力学性能的连续性,有利于降低应力集中,改善应力分布状态;反应层中形成过渡均匀分布的Fe3W3C相,使WC颗粒与基体之间形成组织过渡;复合层基体中形成弥散分布的Fe3W3C相,提高了复合层的基体硬度,增强了复合层基体的耐磨性及其对WC颗粒的支撑与固定作用。

关键词: 钨铁粉 , WC颗粒 , 应力集中 , 基体硬度 , Fe3W3C相

规则多孔Cu-Cr合金的制备及其压缩特性

黄洲 , 金青林 , 宋群玲 , 杨天武 , 李再久 , 蒋业华

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.028

采用金属-气体共晶定向凝固技术,在氢气压力为0.6 MPa,保温温度为1250℃的条件下制备出了直径为Φ100 mm,高度为170mm的规则多孔Cu-xCr(x=0,0.3,0.8,1.3(％,质量分数))合金试样.结果表明,凝固高度对气孔率没有影响,但是随着凝固高度的增加,试样的平均气孔直径不断变大,这是因为随着固/液界面逐渐远离水冷结晶器,导致凝固界面的移动速率变慢.随着Cr含量的增加,试样的气孔率增大,而平均气孔直径先增大后减小,其原因是Cr的加入改变了凝固界面处固液二相区的宽度,导致基体与气孔的协同生长行为发生了相应的变化.规则多孔纯Cu及Cu-Cr合金的应力-应变曲线均由弹性变形阶段、屈服平台阶段以及密实化阶段3部分组成,由于Cr的加入能够显著提高金属基体强度,使得规则多孔Cu-Cr合金的压缩性能明显优于多孔纯Cu.与规则多孔纯Cu相比,多孔Cu-Cr合金的应力-应变曲线向上发生了偏移,且偏移量随着Cr含量的增加而增大,但是Cr的加入会使应力-应变曲线的密实化开始应变值变小,应力平台阶段的长度变短,从而导致多孔材料的吸收能降低.

关键词: 规则多孔Cu-Cr合金 , 定向凝固 , 气孔结构 , 压缩变形

Si粉微合金化对钢-铝复合材料界面的影响

宋群玲 , 孙勇

材料热处理学报

采用粉末轧制工艺,在界面添加4％ Si粉进行界面微合金化调控,成功制备出界面结合良好的钢-铝复合材料.研究了界面微合金化设计、扩散退火处理工艺对钢-铝复合材料界面区元素扩散、生成物相的影响规律,探讨了元素Si界面调控的作用机理.结果表明:添加4％ Si粉界面微合金设计,在500℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,复合材料界面未出现金属间化合物,600℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,仅出现少量化合物Fe2Al5,Si粉界面微合金化处理能延缓界面化合物相生成,使生成Fe2Al5相的扩散温度向高温推移；Si扩散固溶到Fe、Al基体中形成连续固溶体,提高了界面两侧物理及力学性能的连续性,改善复合材料的界面结合.

关键词: 粉末轧制 , 微合金化 , 扩散退火