检索结果-南通市图书馆

作者：刘秀蕊东华大学

学位级别：硕士

硬质合金具有高硬度、耐磨损等一系列优点,硬质合金是由难熔的金属化合物和金属粘结剂组成,并用粉末冶金方法制成。通常金属化合物为碳化钨(wc)、碳化钛(Ti C)等,金属粘结剂为钻(Co)。然而,Co是一种稀有昂贵且不可再生的资源,研制成本... 详细信息

硬质合金具有高硬度、耐磨损等一系列优点,硬质合金是由难熔的金属化合物和金属粘结剂组成,并用粉末冶金方法制成。通常金属化合物为碳化钨(wc)、碳化钛(Ti C)等,金属粘结剂为钻(Co)。然而,Co是一种稀有昂贵且不可再生的资源,研制成本低且兼具高硬度及高韧性的wc基硬质合金具有现实的应用意义。东华大学经过努力制备出了兼具高硬度和高韧性的一种不含钴的wc-al2o复合材料。以wc-al2o、wc-al2o-Y2o、以及常见的wc-6Co与wc-6Co配副,对这些复合材料的摩擦磨损进行了系统的实验研究,分析及探讨了复合材料的摩擦磨损机理。实验主要以温度、速度及载荷为主要影响因素,得出了不同复合材料的摩擦系数和磨损量随载荷、温度及速度的变化规律并通过扫描电子显微镜观察实验前后的磨损面的微观形貌(SEM)和实验前后的试样表面的物相分析(XRD),对摩擦副的磨损机理进行了研究。结果表明:滑动速度、载荷一定时,wc-al2o的摩擦系数随着温度的上升而减小;当载荷及温度一定时,随着滑动速度的增大而增大;当滑动速度为5.25m/min时,载荷由5N升至10N,摩擦系数随着施加载荷的增大而减小;随温度的升高,磨损机制由低温时的磨粒磨损转变为氧化磨损。对wc-6Co在常温及200℃、400℃、500℃、600℃下进行摩擦磨损实验,并在相同条件下与wc-al2o进行对比;在常温及载荷、滑动速度相同的条件下,wc-6Co在常温下具有较大的摩擦系数,磨损量较大,但随着温度的上升摩擦系数较小,磨损量变化幅度不明显,与wc-al2o相比较小。常温时的磨损机制是wc-6Co磨痕表面发生塑性变形,产生微小裂纹,进而使得wc-6Co表面硬质相颗粒wc脱落,形成点蚀;随着温度的上升,由于钴的氧化物抑制wc氧化,整个温升过程中,磨损机制主要以磨粒磨损为主,当温度升至500℃以上时,此时伴随着轻微的氧化磨损。wc-al2o-Y2o的摩擦系数随温度的升高而减小,随速度增大而增大;在不同温度下,速度为5.25m/min、10.5m/min时,wc-al2o-Y2o复合材料的摩擦系数小于wc-al2o,速度为21m/min时摩擦系数较大;温度较低时wc-al2o-Y2o的磨损量略小,当超过400℃时,wc-al2o-Y2o的磨损量与wc-al2o相差较小。wc-al2o-Y2o的磨损机制与wc-al2o一致都是由低温时的磨粒磨损转变为氧化磨损,低温时稀土氧化物能提高复合材料的摩擦磨损性能,但随温度的升高作用不明显。

关键词： wc-al2o3 wc-6Co wc-al2o3-Y2o3 磨损机制摩擦系数

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wc-al2o3纳米复合粉末二阶段热压烧结工艺研究

WC-Al2O3纳米复合粉末二阶段热压烧结工艺研究

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作者：裴杨东华大学

学位级别：硕士

钨基硬质合金以优异的耐磨性、杰出的硬度以及良好的高温抗氧化性使它们现代工业领域得以广泛应用。纯wc粉末通常与粘结剂Co通过液相烧结合成。然而添加类似Co类的金属粘结相会导致硬度、抗腐蚀性以及抗氧化性的降低以及其在液相烧结中... 详细信息

钨基硬质合金以优异的耐磨性、杰出的硬度以及良好的高温抗氧化性使它们现代工业领域得以广泛应用。纯wc粉末通常与粘结剂Co通过液相烧结合成。然而添加类似Co类的金属粘结相会导致硬度、抗腐蚀性以及抗氧化性的降低以及其在液相烧结中快速扩散导致晶粒长大。寻找新型原料,用成本低廉、制造工艺简便且具有高硬度和高断裂韧性的复合材料代替传统的wc-Co类硬质合金具有重大意义。本文研究以高能球磨机械合金化所制得wc-al2o3复合粉末为原料,采用二阶段热压烧结法制备复合块体。首先将粉末坯体在压力条件下加热到一个较高的温度,获得相对致密的坯体结构,此时存在临界的可收缩气孔,然后使其保温在一个相对较低的温度,通过低温保温实现致密化的过程。由于烧结过程温度相对较低,晶粒长大被有效抑制。本文研究了烧结体性能随烧结温度、保温时间的变化规律,分析了烧结试样的相结构及显微形貌,探讨了烧结机理。实验结果表明：第二步热压烧结温度对wc-al2o3复合材料性能影响较第二步保温时间大。wc-al2o3纳米复合粉末通过二步热压烧结(T1=1600℃,T2=1450℃保温6h)晶粒度为3.28μm,同时成形致密度达到99.03%。维氏硬度和断裂韧性分别为18.36GPa和10.41MPa·m1/2,抗弯强度为1162.1MPa,相较于传统烧结有了显著提高。由于烧结温度不同从而导致物质传输机制差异。当T2=1400℃时,物质传输以表面扩散为主,长时间保温也无法致密;T2=1450℃时,晶界扩散为物质传输主要方式,晶粒长大被有效抑制,烧结体致密组织均匀;T2=1500℃时,晶界迁移速度较快,晶粒粗化。在二阶段热压烧结最佳工艺条件下,研究了不同含量添加剂La203和Cr3C2的作用。稀土La203有助于wc-al2o3复合材料致密化,具有钉扎晶界、抑制颗粒粗化和改善结合面形貌的作用。复合块体的平均晶粒尺寸减小,组织致密,因而硬度和抗弯强度都较高。但是过量的La203会导致颗粒团聚且晶粒组织粗化,甚至出现气孔和疏松组织。过渡族碳化物Cr3C2除了钉扎晶界有效减少晶粒尺寸之外,由于其与微量氧优先于wc分解反应,从而有效地抑制了wc基体脱碳,大量减少了脆性相W2C的产生。有效地提高了复合烧结块体的强度。

关键词：二阶段热压烧结 wc-al2o3 La2o3 Cr3C2 力学性能显微组织

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wc-al_2o_3复合材料摩擦磨损性能

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复合材料学报 2016年第11期33卷 2584-2590页

作者：骆祎岚刘秀蕊董威威朱世根东华大学机械工程学院纺织装备教育部工程研究中心上海201620

在HT-1000型高温摩擦磨损实验仪上采用球面接触形式对wc-al_2o_3复合材料进行滑动摩擦磨损实验,研究了wc-al_2o_3复合材料从常温25℃到600℃温度条件下的摩擦磨损特性,并与wc-6Co进行对比。采用SEM、超景深显微镜及XRD对磨痕表面微观形... 详细信息

在HT-1000型高温摩擦磨损实验仪上采用球面接触形式对wc-al_2o_3复合材料进行滑动摩擦磨损实验,研究了wc-al_2o_3复合材料从常温25℃到600℃温度条件下的摩擦磨损特性,并与wc-6Co进行对比。采用SEM、超景深显微镜及XRD对磨痕表面微观形貌及物相进行观察和分析。结果表明,在常温时,wc-al_2o_3复合材料的摩擦系数较小,摩擦磨损性能较好。当温度升至600℃时,wc-al_2o_3复合材料磨痕表面逐渐有氧化物生成,摩擦系数减小,磨损机制由低温下的磨粒磨损为主转化为氧化磨损,wc-al_2o_3复合材料摩擦磨损性能较差。

关键词：摩擦磨损 wc-al2o3 wc-6Co 微观形貌磨损机制

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wc-40%al_2o_3复合粉末二步热压烧结

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复合材料学报 2013年第6期30卷 127-134页

作者：裴杨朱世根瞿海霞东华大学机械工程学院上海201620 东华大学机械工程学院纺织装备教育部工程研究中心上海201620

以高能球磨机械合金化制得的wc-40%al2o3复合粉末为原料,采用二步热压烧结法制备复合块体。首先将粉末坯体在压力条件下加热到较高的温度T1,获得相对致密的坯体结构,此时存在临界的可收缩气孔,然后将其保温在一个相对较低的温度T2,通过... 详细信息

以高能球磨机械合金化制得的wc-40%al2o3复合粉末为原料,采用二步热压烧结法制备复合块体。首先将粉末坯体在压力条件下加热到较高的温度T1,获得相对致密的坯体结构,此时存在临界的可收缩气孔,然后将其保温在一个相对较低的温度T2,通过低温保温实现致密化。由于烧结过程温度相对较低,晶粒长大被有效抑制。采用XRD、SEM、扫描探针(SPM)对复合材料的物相、微观结构进行表征,并进行正交实验分析第二步烧结温度以及保温时间对复合块体微观组织和力学性能影响。结果表明:当T1=1600℃、T2=1450℃保温6h时,wc-40%al2o3复合材料成形致密度达到99.03%,维氏硬度和断裂韧性分别为18.36 GPa和10.4MPa·m1/2,抗弯强度为1162.1MPa.

关键词： wc-al2o3 二步热压烧结正交分析力学性能微观组织

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钢基体表面涂层的电接触强化研究

钢基体表面涂层的电接触强化研究

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作者：谢家宁东华大学

学位级别：硕士

wc-Co是最常用的硬质合金材料,其中的Co价高、资源稀缺,因此寻找代钴材料,有重要的意义。已有研究表明烧结wc-al2o3复合材料有较高的硬度和断裂韧性,有可能替代wc-Co作为涂层材料。据此,作者运用常温喷涂法代替热喷涂,将纳米wc-al2o3-C... 详细信息

wc-Co是最常用的硬质合金材料,其中的Co价高、资源稀缺,因此寻找代钴材料,有重要的意义。已有研究表明烧结wc-al2o3复合材料有较高的硬度和断裂韧性,有可能替代wc-Co作为涂层材料。据此,作者运用常温喷涂法代替热喷涂,将纳米wc-al2o3-Co复合粉末(微米粉配成的涂料稳定性差,不易喷涂)喷涂于材料表面,形成预涂层,然后用电接触强化设备强化涂层,旨在使涂层与基体形成冶金结合,增加结合牢度,提高涂层的力学性能。本论文的主要工作有:1.用干磨混合、湿磨分散法制备了稳定的wc-al2o3-Co和wc-Co喷涂料浆。2.探究了湿磨分散工艺对喷涂料浆的稳定性影响。3.分析了喷涂工艺、粘结剂含量对涂层均匀性、附着力和导电性的影响。4.对强化后的试样进行切割和金相观察,并对强化层进行扫描电镜SEM和XRD衍射分析,了解强化层的微观组织和相组成。5.测试了强化层的显微硬度,进行了抗热震实验,分析了强化层力学性能。6.对比分析了用常温喷涂和电接触强化制备的纳米wc-14.3%wtal2o3-1%wtCo、纳米wc-12%wtCo强化层和仅用热喷涂制备的微米wc-12%wtCo涂层的力学性能。研究结果表明:合适的湿磨分散工艺能将干磨混合后的wc-al2o3-Co复合粉末制成稳定的料浆。稳定的料浆加上正确的喷涂工艺能在基体表面形成均匀的wc-al2o3-Co涂层,经电接触重熔后,涂层与基体中的元素发生扩散,并且生成了新相,形成牢固的冶金结合。与热喷涂wc-Co强化层相比,用常温喷涂+电接触强化制备的wc-al2o3-Co涂层和wc-Co涂层的显微硬度和抗热震性能都得到了明显的提高;用al2o3代替Co形成的wc-al2o3-Co涂层的显微硬度比wc-Co涂层略高,抗热震性能略低。

关键词： wc-al2o3 湿磨稳定性涂层电接触强化

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