师晓莉
,
蒋业华
,
李祖来
,
李日良
材料热处理学报
研究了在低真空环境下,200 ～ 600℃温度区间内高硼中碳合金的高温磨损性能.结果表明:高硼中碳合金在200 ～500℃温度区间内磨损量随温度提高而线性增大,在600℃时摩擦系数的波动越来越剧烈,摩擦表层金属产生相变而使磨损量增大了一个数量级.低温环境下磨损表现为局部的塑性变形疲劳和氧化磨损,高温环境下摩擦表层软化并形成带状组织,产生更强的塑性流动和氧化磨损,粘着磨损不明显.在600℃时磨损亚表层的共晶硼碳化合物为颗粒状,且磨损亚表层的厚度最厚.
关键词:
高温磨损
,
低真空
,
硼碳化合物
李祖来
,
蒋业华
,
周荣
,
陈志辉
,
山泉
材料热处理学报
采用真空实型铸渗(V-EPC)工艺制备碳化钨颗粒增强铁基表层复合材料,观察并研究其基体组织和抗三体磨料磨损性能.结果表明,基体组织的变化对复合材料的磨损性能产生显著的影响,随着Cr含量的增大,复合材料基体组织中的碳化物含量增加,形貌由长条状向块状转变.而复合材料的三体磨料磨损性能随着Cr含量的增大呈增加趋势,与未添加Cr的表层复合材料相比,当基体中Cr含量为27.4％时,表层复合材料的三体磨料磨损性能提高了40.6％.Cr的添加可提高WCp/铁基表层复合材料三体磨料磨损性能的机制为双“阴影效应”和“支撑效应”的协同作用.
关键词:
颗粒增强复合材料
,
磨料磨损
,
真空实型铸造
,
基体组织
黄汝清
,
隋育栋
,
蒋业华
,
李祖来
,
山泉
材料热处理学报
为了对经受热疲劳的表面复合材料的设计提供理论依据,采用热震试验方法对通过真空实型铸渗(V-EPC)方法制备的WC/钢基表面复合材料的热疲劳性能进行了研究,重点讨论了表面复合材料热疲劳裂纹萌生及扩展的影响因素.结果表明,在本实验条件下Ni6025WC体积分数为15％时的热疲劳性能较5％时得到较大改善.表面复合材料的热疲劳裂纹的萌生和扩展的影响因素有以下几个方面:WC颗粒本身微观质量和热导率、复合层与基材中主要元素以及WC颗粒的平均热膨胀系数、复合层中WC颗粒之间的间距、由热震而产生的界面交变循环应力等.通过改善以上影响因素可以提高复合材料的热疲劳性能.
关键词:
表面复合材料
,
热应力
,
界面交变循环应力
,
热疲劳性能
隋育栋
,
蒋业华
,
李祖来
,
黄汝清
材料热处理学报
利用V-EPC法制备了WC颗粒增强钢基表层复合材料.通过金相、扫描电镜、XRD、显微硬度及冲击磨料磨损性能测试等手段重点研究了在预制层中添加镍基自熔合金粉末(Ni6025 WC)后,WC在基体中的溶解对复合材料组织和性能的影响.结果表明,WC在复合层中全]溶解使复合层基体中出现珠光体,残留奥氏体,马氏体以及M6C型碳化物,经分析知该M6C型碳化物为Fe3W3C.本试验得到的试样显微硬度与同类WC/钢基表层复合材料相比显著降低,冲击磨料磨损下的体积磨损率也较高.这些均表明WC在基体中过度溶解和Fe3W3C在基体中的含量较多时,复合材料的性能较差.
关键词:
预制层
,
钢基表层复合材料
,
Ni6025WC
,
V-EPC
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
李祖来
,
蒋业华
,
羊浩
,
周荣
材料热处理学报
为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性.结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺寸逐渐增大,圆整度逐渐变差,其中Ti-C-20 wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1 μm增长到2～3 μm)明显小于Ti-C体系(由1～2 μm增长到约10 μm).与Ti-C体系相比,Ti-C-20 wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀,在复合层相同位置上TiC颗粒较小,圆整度较好.
关键词:
表面复合材料
,
自生TiC颗粒
,
组织均匀性
,
真空实型铸渗
李日良
,
岑启宏
,
蒋业华
,
李祖来
机械工程材料
采用光学显微镜、扫描电镜、自制的三体磨料磨损试验机研究了铸态中碳高硼合金钢的组织、性能与三体磨料磨损特性.结果表明:随硼含量的增大,试验钢中硬质相的体积分数增大,试验钢硬度提高、冲击性能降低、硬质相数量和尺寸的增大都对抵抗磨料切削和犁削变形有利；基体主要因微观切削和塑变而造成磨损,硬质相表现出断裂磨损机制；低载荷时变形的基体堆积较多而磨损量小,高载荷时硼碳化合物断裂加快而使磨损量增大.
关键词:
三体磨料磨损
,
高硼合金
,
硼碳化合物
,
磨损机制
黄浩科
,
李祖来
,
山泉
,
蒋业华
,
侯占东
材料研究学报
用等离子快速烧结(SPS)法烧结制备碳化钨/钢基复合材料,然后用真空管式炉对其进行界面重熔,研究了重熔温度对界面反应的影响以及界面反应区的生成机制.结果表明,界面反应可在固态条件下发生,且随着重熔温度的提高界面反应区的宽度呈增大的趋势.界面反应的产物为Fe3W3C,其形成过程为:在约1314℃碳化钨颗粒内部发生反应2WC→W2C+C,然后在约1341℃发生W2C与基体的反应生成Fe3W3C.
关键词:
复合材料
,
界面反应
,
SPS
,
Fe3W3C
,
重熔
李祖来
,
蒋业华
,
周荣
,
王志胜
,
山泉
材料研究学报
采用真空实型铸渗(V-EPC)工艺制备碳化钨颗粒增强钢基表层复合材料,并测试其热膨胀系数和热导率,研究了工艺参数对热物理特性的影响.结果表明,随着测试位置与表层复合材料过渡区间距的增大热膨胀系数逐渐减小,而在相同位置同一温度下表层复合材料的热膨胀系数随着碳化钨颗粒的增大而增大.不同粒度碳化钨颗粒增强表层复合材料的热导率,均随着温度的升高呈增大趋势.当温度较低(40℃与105℃)时,不同碳化钨颗粒粒度的复合材料的热导率相差不大.但是当温度升高到一定值(大于170℃)时,复合材料的热导率随着碳化钨颗粒粒度的增大呈降低趋势.在预制层中加入Ni粉,可降低表层复合材料的热膨胀系数和热导率.
关键词:
复合材料
,
热膨胀系数
,
热导率
,
颗粒增强
潘伟
,
李祖来
,
山泉
,
蒋业华
,
冯志扬
,
周荣
材料研究学报
用水冷+盐浴等温淬火、空冷+盐浴等温淬火和直接盐浴等温淬火等方式对中碳低合金钢进行热处理,借助彩色金相技术和XRD分析方法研究了热处理方式对合金钢组织、力学性能的影响,并探索了性能与组织的关联性.结果表明,对中碳低合金钢进行空冷+盐浴等温淬火和水冷+盐浴等温淬火热处理,可得到不同下贝氏体含量的贝氏体/马氏体复相组织,材料的性能比铸态有大幅度地提高,冲击韧性提高92％-183％、硬度提高31％-55％.对材料进行空冷+盐浴等温淬火热处理,随着空冷时间的增加复相组织中下贝氏体含量逐渐降低、马氏体含量逐渐升高,而硬度和冲击韧性分别呈增加和降低趋势.中碳低合金钢的性能与各组织的含量密切相关,当下贝氏体含量为30％-40％、马氏体含量50％-60％时,贝氏体/马氏体复相组织强韧性匹配较好,材料具有较高的综合性能.
关键词:
金属材料
,
贝氏体/马氏体复相组织
,
等温淬火
,
彩色金相
,
韧性断裂
