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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

ICP-AES法同时测定镨钕镝铁硼合金中的铝、铜、硼、镍、钴、锰含量

何一芳 , 王立新 , 谌金花 , 张学彬

稀土

提出了ICP-AES法同时测定镨钕镝铁硼合金中铝、铜、硼、镍、钴、锰元素的分析方法.研究了谱线的选择,考查了基体含量变化、酸度、功率和雾化压力对测定的影响,测定了本方法分析结果的准确度和回收率.结果表明:该方法快速、准确,RSD均小于4％,回收率在94.10％～105.1％之间,与化学分析方法比对试验,分析结果一致.该方法能满足产品生产和质量控制的日常分析要求.

关键词: ICP-AES , 镨钕镝铁硼合金 , 铝 , 铜 , 硼 , 镍 , 钴 , 锰

SPS烧结M42粉末高速钢的烧结工艺研究

文小浩 , 陈胜 , 韩小云 , 丁小芹 , 张学彬 , 徐金富

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.04.019

采用放电等离子烧结技术制备M42粉末高速钢,研究不同烧结工艺对M42粉末高速钢性能的影响.结果表明:M42粉末高速钢经970℃×10 min×70 MPa SPS烧结后,其显微组织细小均匀、无碳化物偏析,致密度达到96.53%;经1 180℃×5 min+550℃×1h热处理后的硬度达到67.36HRC,与普通M42高速钢相比提高1～2HRC.

关键词: 粉末高速钢 , 烧结工艺 , 放电等离子烧结 , M42

放电等离子烧结制备M42粉末高速钢/45钢双金属复合材料

文小浩 , 丁小芹 , 韩小云 , 张学彬 , 徐金富

机械工程材料

利用放电等离子烧结方法一次性实现了M42粉末高速钢及其与45钢双金属复合材料的制备,分析了连接接头的界面形貌,测试了连接接头的结合强度.结果表明:在970℃×10 min、压力70 MPa烧结工艺下制备的复合材料连接接头组织致密均匀,复合材料实现了冶金结合,结合强度可达到550 MPa.

关键词: M42粉末高速钢 , 45钢 , 放电等离子烧结 , 结合强度

MoSi2基复合材料的制备及其强韧化机理

文小浩 , 游航 , 韩小云 , 丁小芹 , 张学彬 , 徐金富

机械工程材料

采用真空热压烧结技术制备了多种MoSi2基复合材料,研究了强韧相对复合材料组织与性能的影响,并对其复合强韧化机理进行了探讨.结果表明:强韧相的加入均能不同程度地提高MoSi2的强韧性,其强韧化效果取决于强韧相的数量、种类和含量,数量以两相为宜;其中两相强韧化5%SiC+5%Nb/MoSi2 复合材料的性能较优,其显微硬度、断裂韧度、抗弯强度分别为12.86 GPa,11.42 MPa·m<'1/2>,470 MPa,比热压烧结纯MoSi2分别提高了31.22%,223.5%和70.9%;多元MoSi2基复合材料的强韧化机理表现为各强韧相的协同作用,其效果取决于各强韧相之间的匹配性.

关键词: MoSi2基复合材料 , 强韧化机理 , 热压烧结

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

共沉淀分离富集-ICP-AES法测定铜灰渣中金、铂、钯

何一芳 , 张学彬

贵金属

建立了碲共沉淀分离富集、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铜灰渣样品中微量元素金、铂、钯的方法。研究了影响测量的各种因素，确定了最佳测定条件。方法的检出限为：Au 5.6μg/L、Pd 8.2μg/L、Pt 3.6μg/L，回收率93.2%~102%，相对标准偏差(RSD)为：1.21%(Au)~3.45%(Pd)，方法测定结果与火试金法一致。方法准确、简便快速，易于掌握。

关键词: 分析化学 , 共沉淀分离 , ICP-AES , 铜灰渣 , 金 , 铂 , 钯