潘昆明
,
张来启
,
王珏
,
杜伟
,
林均品
稀有金属材料与工程
通过放电等离子烧结(SPS)制备T2(Mo5SiB2)相合金,并采用SEM、XRD及压痕、压缩和三点弯曲等实验对合金的微观组织和室温力学性能进行表征.结果表明:SPS法以独特的等离子活化烧结方式制备出纯度高、致密且晶粒细小的T2相合金.该合金在室温压缩下几乎没有塑性变形,抗压强度为2907 MPa；维氏硬度为17.86 GPa,压痕法测得的断裂韧性为3.23 MPa·m1/2,与三点弯曲法测得的3.34 MPa·m1/2接近,沿{001}面发生解理断裂.共价键交替排列,是T2相室温脆性、高强度、高硬度的根本原因.
关键词:
T2
,
放电等离子烧结
,
微观组织
,
室温力学性能
,
共价键
潘昆明
,
张来启
,
王礞
,
林均品
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00410
采用压缩和单边缺口三点弯曲实验,研究了MosSiB2 (T2相)合金试样在真空条件和不同温度下的压缩行为和断裂行为,利用XRD,SEM-EDS和TEM等对试样变形后的微观组织、位错组态和断口形貌进行了分析和观察.结果表明,T2相的脆-韧转变温度为1000---1200℃.在外加切应力的作用下,[010](001)和〈110〉{110}等多个滑移系开始开动,导致试样发生明显的塑性变形.由于刃型位错比螺型位错或混合型位错活跃,表现为[010]刃型位错深入到滑移面{110},与〈110〉位错发生交互作用,形成大量位错节点,导致加工硬化.随温度升高,试样断裂模式从单一解理断裂向穿晶解理-沿晶混合断裂转变,在1000℃时,试样断口处能清晰地观察到滑移带.
关键词:
Mo5SiB2(T2相)
,
压缩变形
,
断裂
,
位错组态
,
脆-韧转变
张来启
,
潘昆明
,
段立辉
,
林均品
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00527
研究了不同SiC体积分数原位合成MoSi2-SiC复合材料在500℃的氧化行为.经1000 h氧化的结果表明:复合材料的氧化抗力明显好于单一MoSi2,原位合成复合材料的氧化抗力好于传统的热压商用MoSi2粉末和SiC粉末混合物制备的复合材料(外加复合材料),复合材料氧化1000 h后未发生pest现象.其氧化动力学曲线分为:孕育期、快速氧化期和稳态氧化3个阶段.氧化膜的相组成为MoO3,非晶SiO2和β-SiC,材料的氧化过程主要是O2与MoSi2的作用,SiC未发生氧化.氧化5,10和20 h后样品表面形貌观察结果表明:材料的氧化优先在相界处发生,初生氧化物以无定形态存在；随着氧化的进行,逐渐形成MoO3晶须和非晶SiO2为主的团絮状氧化物；MoO3晶须优先在表面凸凹不平处形核并长大.
关键词:
原位合成
,
MoSi2-SiC复合材料
,
低温氧化行为
,
pest现象
潘昆明
,
张来启
,
魏世忠
,
李继文
,
李豪
,
林均品
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00053
分别通过还原气氛常压烧结法(TFS)和放电等离子烧结法(SPS)制备Mo5SiB2(T2)相合金,并采用XRD,SEM和TEM等方法对合金的微观结构进行表征.结果表明:快的升温速率是合成T2相的动力学条件,相比传统烧结方式,SPS法以独特的等离子活化烧结方式提供快的加热速率,能够在较短的时间内升温到所需温度1500℃,避免Mo,Si和B混合粉末在中温区间(600～1200℃)通过固-固反应生成Mo3Si,Mo5Si3和MoB等二元相,而通过固-液反应原位合成T2相.合金平均晶粒尺寸为1.44 μm,晶界清晰、洁净、无过渡区且在晶体内没有观察到位错等缺陷.
关键词:
Mo5SiB2(T2)
,
常压烧结(TFS)
,
放电等离子烧结(SPS)
,
微观组织
肖方闹
,
徐流杰
,
周玉成
,
潘昆明
,
魏世忠
材料热处理学报
采用共沸蒸馏法结合粉末冶金法制备了ZrO2增强钨合金(W-ZrO2).利用XRD、SEM、EDS、TEM等研究了初始溶液的pH值、还原工艺及ZrO2掺杂量对W-ZrO2复合粉末粒径及形貌的影响,观察了钨合金的显微组织及其物相组成,测定了复合钨粉的粒度、钨合金的密度、显微硬度及其磨损性能.结果表明:初始溶液的pH值对掺杂钨粉的形貌和尺寸有着显著影响,随着初始溶液的pH值增大,复合粉末颗粒尺寸逐渐增加;经750℃×2 h+850 ℃×4 h两段还原工艺后所得的复合粉末粒径细小;ZrO2对复合钨粉颗粒及钨合金晶粒细化作用明显,进而对钨合金密度及硬度产生显著影响,随着ZrO2含量的增加,钨合金密度与显微硬度降低,耐磨性呈先增加后降低趋势,其中W-3％ ZrO2钨合金的耐磨性较纯钨提高了20％～40％.
关键词:
共沸蒸馏
,
钨合金
,
ZrO2掺杂
,
硬度
,
耐磨性
徐流杰
,
肖方闹
,
周玉成
,
潘昆明
,
魏世忠
材料热处理学报
采用共沸蒸馏法结合粉末冶金法制备了氧化钇稳定立方晶型氧化锆增强钨基合金(W-3.0 mass％ YSCZ).利用XRD、SEM、EDS、TEM等检测手段对合金制备过程中不同阶段材料组织、形貌及微观结构进行了分析与表征,测定了复合钨粉的粒度、钨合金的密度、显微硬度、磨损性能及动态压缩性能.结果表明:pH值对前驱体粉体的粒度有显著影响,pH =2的初始溶液制得的前驱体粉体粒径细小,随着初始溶液的pH值增大,复合粉末粒径逐渐增加;pH =2的初始溶液制得的前驱体粉经550℃×4h煅烧后得到粒径为40～60 nm煅烧粉体,再经750℃×2 h+900℃×4h氢气还原后得到尺寸为35～50 nm的钨与ZrO2-Y2O3构成的近球形纳米级复合粉末;制得的钨合金中的ZrO2为立方晶型,表明常温下Y2O3对ZrO2晶型起到了稳定作用;ZrO2-Y2O3颗粒对钨晶粒具有明显的细化作用,获得的钨晶粒粒径为3～6 μm;钨基合金相对密度达90.9％,抗压强度达到1009 MPa,耐磨性较纯钨提高了约18.7％.
关键词:
钨合金
,
ZrO2掺杂
,
Y2O3稳定
,
抗压强度
潘昆明
,
张来启
,
刘伟
,
魏世忠
,
游龙
,
林均品
材料热处理学报
金属间化合物Mo5SiB2(T2)具有高的熔点(～2160℃),突出的高温力学性能及良好的高温氧化抗力,使用温度达到1200 ～1600℃,被视为新一代超高温结构材料.本文综述了国内外T2相合金的最新研究现状,简单介绍了T2相合金的制备技术及其在工业中的应用,探讨了T2相合金的室温本征脆性、中温脆韧转变、高温塑性变形机理,最后,展望了T2相合金的未来研究方向及发展趋势.
关键词:
T2相
,
超高温结构材料
,
制备
,
微观组织
,
力学性能
