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15Cr系亚共晶高铬铸铁的烧结制备与性能研究 被引量：6
1
作者 肖平安 肖璐琼 +3 位作者 顾景洪 李忠涛 卢瑞青 石管华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期58-64,共7页
研究了15Cr系亚共晶高铬铸铁超固相线液相烧结的制备工艺,利用光学显微镜和扫描电镜对合金的微观组织及冲击试样断口进行了观察和分析,探讨了烧结温度对高铬铸铁组织和力学性能的影响;并采用计算机定量分析金相组织,确定了组织与性能的... 研究了15Cr系亚共晶高铬铸铁超固相线液相烧结的制备工艺,利用光学显微镜和扫描电镜对合金的微观组织及冲击试样断口进行了观察和分析,探讨了烧结温度对高铬铸铁组织和力学性能的影响;并采用计算机定量分析金相组织,确定了组织与性能的相关性.研究结果表明,超固相线液相烧结制备的15Cr系亚共晶高铬铸铁相对致密度达99%以上.与普通铸造高铬铸铁相比,烧结制品碳化物外形圆润,呈短杆状均匀分布.随烧结温度的升高,基体晶粒和碳化物逐渐长大,合金力学性能呈现先升后降的规律;1210℃×1.5 h烧结制品的冲击韧性和抗弯强度达到最大值11.3 J/cm^2和2506.8 MPa.试样的冲击断裂为准解理断裂机制,韧性较普通铸造试样大幅提高.烧结温度主要通过影响试样组织中碳化物数量、分布、形态以及尺寸,来影响合金力学性能.碳化物体积分数是影响高铬铸铁硬度的主要因素. 展开更多
关键词 高铬铸铁 超固相线液相烧结 金相分析 力学性能
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烧结亚共晶高铬铸铁制备及其显微组织与性能 被引量：1
2
作者 肖平安 宋建勇 +3 位作者 陈超 刘洋 李志华 顾景洪 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期37-44,共8页
以水雾化高铬铸铁粉末为原料,通过压制/烧结工艺制备了一种亚共晶高铬铸铁(SHCCI),对其显微组织、物理力学性能和冲击磨粒磨损工况下的耐磨性能开展了系统的观察、分析与检测,并与成分相近的传统铸造高铬铸铁(CHCCI)进行了对比研究.试... 以水雾化高铬铸铁粉末为原料,通过压制/烧结工艺制备了一种亚共晶高铬铸铁(SHCCI),对其显微组织、物理力学性能和冲击磨粒磨损工况下的耐磨性能开展了系统的观察、分析与检测,并与成分相近的传统铸造高铬铸铁(CHCCI)进行了对比研究.试验结果表明,通过超固相线液相烧结可以制备出密度达到7.44g/cm^3的亚共晶高铬铸铁,其Cr_7C_3型碳化物呈细小短杆状,沿晶界均匀地分布在由马氏体和奥氏体混合组成的基体中;烧结态高铬铸铁的硬度为HRC58,抗弯强度为2 122MPa,冲击韧性达到6.5J/cm^2(无缺口试样尺寸为5mm×5mm×50mm);与铸造高铬铸铁相比,由于碳化物形貌、大小和分布均匀性的明显改善,以及基体中有更多的马氏体,烧结高铬铸铁在各种冲击载荷下均展现出明显的抗磨粒磨损性能优势,是一种十分优异的耐磨材料. 展开更多
关键词 粉末冶金 高铬铸铁 碳化物 冲击磨料磨损
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TiC基高锰钢结硬质合金的制备技术升级 被引量：4
3
作者 肖平安 赵吉康 +4 位作者 顾景洪 吕蓉 古思敏 陈玉祥 陈焕 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期545-548,562,共5页
将脱脂烧结一体化烧结炉应用于TiC基高锰钢结硬质合金的工业生产中,通过技术革新实现了成形剂干净脱除、高温Mn挥发有效控制与收集和合金烧结性能的改善。结果表明,相对于利用传统设备和技术制备的合金,烧结制品的密度提高1.7%~1.8%,Ti... 将脱脂烧结一体化烧结炉应用于TiC基高锰钢结硬质合金的工业生产中,通过技术革新实现了成形剂干净脱除、高温Mn挥发有效控制与收集和合金烧结性能的改善。结果表明,相对于利用传统设备和技术制备的合金,烧结制品的密度提高1.7%~1.8%,TiC颗粒烧结粗化长大和杂质脏化有效减少。在硬度基本不变的情况下,利用升级技术制备的TM60合金和TM52合金的抗弯强度提高30%以上,冲击韧性可实现成倍提升。该项技术有利于扩大TiC基高锰钢结硬质合金的应用范围,充分发挥出钢结硬质合金优异的抗冲击磨粒磨损性能。 展开更多
关键词 钢结硬质合金 TIC 高锰钢 力学性能
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TiC_(P)颗粒增强高铬铸铁复合材料的显微组织和力学性能 被引量：2
4
作者 顾景洪 肖平安 +3 位作者 肖利洋 吕蓉 古思敏 赵吉康 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期319-325,共7页
采用粉末冶金法(powder metallurgy,PM)和超固相线液相烧结技术(super solid phase line liquid phase sintering,SLPS)制备出TiC颗粒增强(TiC_(P))+含质量分数20%Cr的烧结高铬铸铁(high chromium cast iron,HCCI)复合材料。利用光学显... 采用粉末冶金法(powder metallurgy,PM)和超固相线液相烧结技术(super solid phase line liquid phase sintering,SLPS)制备出TiC颗粒增强(TiC_(P))+含质量分数20%Cr的烧结高铬铸铁(high chromium cast iron,HCCI)复合材料。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)研究了TiC颗粒增强相含量(质量分数)对TiC_(P)/HCCI复合材料物相组成、显微组织和力学性能的影响,并开展了后续热处理研究。结果表明:超固相线液相烧结技术制备出的TiC_(P)/HCCI复合材料相对密度均达97%以上,其物相组成为马氏体、奥氏体、M7C3碳化物和TiC。TiC颗粒主要沿着高铬铸铁中金属基体/碳化物界面分布,随着TiC含量增加,复合材料的硬度显著增加,达到HRC 67.2,但冲击韧性却逐步降低,合金断裂机制也由准解理性断裂向沿晶完全解理性断裂转变。经淬火处理后,该类TiC_(P)/HCCI复合材料的硬度可进一步提升至HRC 69.3,有望成为硬度介于高铬铸铁和硬质合金之间的优秀耐磨材料。 展开更多
关键词 TIC颗粒 高铬铸铁 粉末冶金 显微结构 力学性能 复合材料
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置氢烧结Ti-6Al-4V合金的显微组织演变规律 被引量：1
5
作者 刘海彬 肖平安 +3 位作者 陈超 李志华 卢瑞青 顾景洪 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期249-259,共11页
通过在原料粉末中配置TiH_2粉末的方法将烧结Ti-6Al-4V合金的实际置氢量控制在0~0.69%,系统研究了置氢量对显微组织演变、相构成、形态与分布的影响规律,并借助OM、SEM、EDS、XRD和EBSD开展探究与表征。结果表明:1)置入0.12%的氢可以使... 通过在原料粉末中配置TiH_2粉末的方法将烧结Ti-6Al-4V合金的实际置氢量控制在0~0.69%,系统研究了置氢量对显微组织演变、相构成、形态与分布的影响规律,并借助OM、SEM、EDS、XRD和EBSD开展探究与表征。结果表明:1)置入0.12%的氢可以使合金获得近平衡态显微组织的烧结时间从3 h减少为2 h。2)当置氢量逐步增加到0.69%时,α相含量从82.44%急剧减少至15.22%,而β相含量从3.59%增加到50.77%,同时α相的形态从粗大片状转变为断续分布于β相周围的细片状,β相的形态则从断续分布于α相间的细条状转变为板块状。3)随着置氢量的提高,HCPα'马氏体的含量从8%左右增加到约25%,并呈局部集中状分布在α相内;置氢量为0.54%时,针状δ氢化物开始生成,分布在α和β相内及两相之间,此时α'的含量再次降低至8%左右。4)斜方结构马氏体α"的含量也随着置氢量的提高而增加,但是当α"含量达到5%左右后便维持不变,呈细小等轴状分布于α相内。5)置氢量对合金中显微组织构成、α+β片层束及晶粒形态能够产生显著影响。最后,根据实验结果对置氢烧结Ti-6Al-4V合金显微组织的演变机理开展了分析与讨论。 展开更多
关键词 置氢烧结 TI-6AL-4V 显微组织 相组成
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烧结Cr15高铬铸铁组织与性能的研究 被引量：3
6
作者 李忠涛 肖平安 +2 位作者 顾景洪 肖璐琼 石管华 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期7-16,共10页
为研发耐磨性能优良、成本相对低廉的高铬铸铁,本文分别以亚共晶、过共晶的水雾化Cr15高铬铸铁粉末为原料,采用超固相线液相烧结工艺制备了烧结高铬铸铁(SHCCI),并对其显微组织、力学性能和冲击磨粒磨损工况下的耐磨性能进行对比研究。... 为研发耐磨性能优良、成本相对低廉的高铬铸铁,本文分别以亚共晶、过共晶的水雾化Cr15高铬铸铁粉末为原料,采用超固相线液相烧结工艺制备了烧结高铬铸铁(SHCCI),并对其显微组织、力学性能和冲击磨粒磨损工况下的耐磨性能进行对比研究。结果表明,烧结高铬铸铁主要由M7C3碳化物、马氏体和奥氏体组成;在亚共晶烧结高铬铸铁中,通过电解腐蚀萃取的M7C3碳化物三维形貌呈珊瑚状,沿晶界均匀分布,材料抗冲击耐磨性能优良;在过共晶烧结高铬铸铁中,优先形成的初生碳化物可能成为共晶碳化物的生长基底,形成核-壳结构的M7C3碳化物,沿晶界相互连接呈网状,严重割裂基体。亚共晶、过共晶烧结高铬铸铁的力学性能分别为:硬度HRC63.9、HRC64.3,冲击韧性7.92、3.04 J/cm^2,抗弯强度2112.65、1624.87 MPa。 展开更多
关键词 高铬铸铁 超固相线液相烧结 碳化物 力学性能 冲击磨粒磨损
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硅对烧结态高铬铸铁组织与性能的影响研究 被引量：5
7
作者 石管华 肖平安 +2 位作者 顾景洪 李忠涛 肖利洋 《航空制造技术》 2019年第22期52-57,72,共7页
以两种不同含高Si量的水雾化预合金粉末为原料,通过DSC分析确定烧结温度区间,采用超固相线液相烧结制备出高综合力学性能的高铬铸铁。采用光学显微镜和扫描电镜分析高铬铸铁显微组织的变化,并对两种成分的烧结态高铬铸铁性能进行对比分... 以两种不同含高Si量的水雾化预合金粉末为原料,通过DSC分析确定烧结温度区间,采用超固相线液相烧结制备出高综合力学性能的高铬铸铁。采用光学显微镜和扫描电镜分析高铬铸铁显微组织的变化,并对两种成分的烧结态高铬铸铁性能进行对比分析。研究结果表明:其他成分相近的两种合金,Si质量分数为1.48%时合金为亚共晶成分,Si质量分数为3.23%时则表现为典型的过共晶成分。两者碳化物均呈短杆状,均匀分布在晶界和亚晶界处。同时Si原子可以固溶于奥氏体中,降低C、Cr原子在奥氏体中的溶解度,进而影响奥氏体稳定性,最终两种合金得到不同的基体组织。相较于Si质量分数为1.48%的合金,Si质量分数为3.23%的合金的力学性能均有所下降。其中Si质量分数为1.48%的合金硬度HRC56.5、冲击韧性9.59J/cm^2、抗弯强度2208.98MPa,Si质量分数为3.23%的合金硬度HRC48.5、冲击韧性2.73J/cm^2、抗弯强度1664.28MPa。 展开更多
关键词 高铬铸铁 合金元素 碳化物 力学性能 超固相线液相烧结(SLPS)
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变温超固相线液相烧结工艺对15Cr系高铬铸铁显微组织及性能的影响
8
作者 古思敏 肖平安 +3 位作者 顾景洪 吕蓉 赵吉康 钟斯远 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期13-21,共9页
为解决常规定温超固相线液相烧结出现的烧结温度窗口狭窄和产品力学性能对烧结温度波动敏感的问题,采用变温超固相线液相烧结工艺制备了粉末冶金高铬铸铁,研究了变温超固相线液相烧结的高温阶段工艺参数对15Cr系高铬铸铁显微组织和力学... 为解决常规定温超固相线液相烧结出现的烧结温度窗口狭窄和产品力学性能对烧结温度波动敏感的问题,采用变温超固相线液相烧结工艺制备了粉末冶金高铬铸铁,研究了变温超固相线液相烧结的高温阶段工艺参数对15Cr系高铬铸铁显微组织和力学性能的影响,并与定温超固相线液相烧结制备的合金进行了对比。研究发现,变温超固相线液相烧结制备的合金由M_(7)C_(3)型碳化物、马氏体及少量奥氏体组成,通过高、低温两个阶段的烧结能够实现高效致密化和对显微组织的有效调控,制备出相对密度超过98.96%的高性能合金材料,烧结温度窗口相较于定温超固相线液相烧结扩展了15℃。在1225~1245℃、5~10 min的高温阶段窗口,随烧结温度升高与保温时间延长,合金显微组织逐渐粗化;当高温阶段烧结保温时间控制在10 min以内时,合金晶粒尺寸低于26.98μm,组织粗化程度可接受。变温超固相线液相烧结高铬铸铁的硬度和冲击韧性优于定温超固相线液相烧结高铬铸铁,且冲击韧性在烧结窗口内保持稳定,平均值达12.10 J·cm^(−2)。在1~3 J·cm^(−2)冲击功下,变温超固相线液相烧结试样的抗冲击磨粒磨损性能优于定温超固相线液相烧结试样,随着冲击功提高,合金的抗冲击磨粒磨损性能提升从9.70%提高到19.83%。 展开更多
关键词 高铬铸铁 超固相线液相烧结 显微组织 硬度 冲击韧性 冲击磨粒磨损
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TiCN_(p)增强高铬铸铁复合材料的制备与性能
9
作者 赵吉康 肖平安 +1 位作者 顾景洪 钟斯远 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第13期191-195,共5页
本工作以TiCN_(p)和20Cr高铬铸铁粉末为原料,采用压制和超固相液相烧结(SLPS)工艺,制备含10%~30%(质量分数,下同)TiCN_(p)的高铬铸铁复合材料,系统研究了增强相含量和烧结温度对复合材料致密化行为、显微组织、物相组成和力学性能的影... 本工作以TiCN_(p)和20Cr高铬铸铁粉末为原料,采用压制和超固相液相烧结(SLPS)工艺,制备含10%~30%(质量分数,下同)TiCN_(p)的高铬铸铁复合材料,系统研究了增强相含量和烧结温度对复合材料致密化行为、显微组织、物相组成和力学性能的影响规律。研究结果表明,通过真空液相烧结可以制备出相对致密度均达到97.5%以上的各成分复合材料,物相主要由TiCN、Cr_(7)C_(3)碳化物、马氏体和少量奥氏体组成;随着增强相添加量逐步增加,TiCN_(p)沿晶界分布,逐渐形成网状分布结构,而Cr_(7)C_(3)越来越多地在烧结过程中没有熔化的合金基体中析出和粗化;这使得复合材料的硬度线性上升,而抗弯强度和冲击韧性则降低。当TiCN_(p)添加量为30%时复合材料的力学性能可以达到硬度87.8HRA,抗弯强度1304 MPa,冲击韧性2.35 J/cm^(2)。 展开更多
关键词 复合材料 TiCN_(p) PM高铬铸铁 力学性能 显微组织
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