發(fā)布時(shí)間：2021-03-06 22:49

　　NiAl金屬間化合物具有高熔點(diǎn)、低密度、高熱導(dǎo)率和優(yōu)異的抗氧化性,因此被認(rèn)為是最有希望得到廣泛應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu)材料之一。然而,由于其室溫延展性較低和高溫強(qiáng)度較低,所以單純采用NiAl金屬間化合物作為高溫結(jié)構(gòu)材料使用受到了很大的限制。WC陶瓷具有高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、低熱膨脹系數(shù)以及良好的抗氧化性與耐腐蝕性,因而作為耐腐蝕、抗高溫的現(xiàn)代工具材料得到了廣泛應(yīng)用。在NiAl金屬間化合物中加入非反應(yīng)物的WC陶瓷顆粒,可以在室溫和高溫下顯著提高其力學(xué)性能。本文基于Ni-Al-WC三元系的熱力學(xué)分析,通過熱爆合成輔助加壓工藝制備出不同WC含量的NiAl/WC復(fù)合材料,并且研究了其力學(xué)性能和高溫性能。為了進(jìn)一步改善NiAl/WC復(fù)合材料的力學(xué)性能,在NiAl/WC中加入Fe,并通過熱爆合成方法制備出NiAl/WC-Fe復(fù)合材料。最后,通過激光熔覆方法在碳鋼表面制備了 NiAl/WC復(fù)合材料涂層,并對(duì)涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。本文基于熱力學(xué)原理分析了絕熱溫度(T_ad)和預(yù)熱溫度（T₀）之間的關(guān)系,預(yù)熱溫度（T₀）和WC含量（wt%... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３?ＮｉＡｒ禍輪葉片裝配件（連接在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)外墊圈部分）??Ｆｉｇｌ．３?ＮｉＡＩ?ＨＰＴ?ｖａｎｅ?ａｓｓｅｍｂｌｙ?（ａｔｔａｃｈｅｄ?ｔｏ?ｉｎｎｅｒ?ａｎｄ?ｏｕｔｅｒ?ｂａ?

圖１．５機(jī)械合金制備涂層原理圖??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＡ?ｃｏａｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??在涂層制備方面，機(jī)械合金化制備ＮｉＡｌ合金涂層的原理如圖１．５所示。張??敏口采用機(jī)械合金化技術(shù)，低溫下在碳鋼表面制備了?ＮｉＡｌ涂層，通過組織成分??分析和電化學(xué)腐蝕分析了制備的涂層的組織結(jié)構(gòu)和耐腐蝕性能，結(jié)果表明，混合??粉末的球磨時(shí)間越長，ＮｉＡｌ涂層的厚度也隨之増加，ＮｉＡｌ涂層的顯微組織也更??６??

比例溜合的粉末在反應(yīng)過程中，利用外部熱源在一端引燃反應(yīng)體系，然后Ｗ燃燒??波的形式蔓延到整個(gè)反應(yīng)體系，從而合成新材料的一種材料制備手段。自蔓延燃??燒合成的原理示意圖如圖１．８所示，一般可［＾反應(yīng)樣品劃分為反應(yīng)區(qū)、燃燒區(qū)、??預(yù)熱區(qū)、未反應(yīng)區(qū)。高溫自蔓延合成的材料主要有碳化物、測(cè)化物、氮化物、金??屬間化合物等。??熱爆合成（證ｅｒｍａｌ?Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ，巧）的引燃方式跟自蔓延合成不同，該模??式是一般是先將混合粉末按照一定壓力壓制成遠(yuǎn)，然后進(jìn)行整體加熱，直至引燃??反應(yīng)至結(jié)束［６９１。熱爆合成模式的反應(yīng)速度更為短暫，在反應(yīng)過程中熱量損失少，??可Ｗ使得反應(yīng)過程中合成產(chǎn)物較長時(shí)間處于液相狀態(tài)，可Ｗ獲得較為致密的合成??產(chǎn)物。??目前，利用燃燒合成制備的ＮｉＡｌ基金屬間化合物的材料主要有ＮｉＡｌ－Ａｌ２〇３［？，??Ｗ、ＮｉＡｋＴｉＣ町－氣?ＮｉＡ＾ＴｉＢ］口７’氣?ＮｉＡｌ－ＮｂＢ２罔等復(fù)合材料。??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ti+CNTs強(qiáng)化NiAl基復(fù)合材料的微觀組織與性能[J]. 崔洪芝,楊開彬,宋曉杰,張國松,程貴勤.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]激光熔覆結(jié)合攪拌摩擦加工在奧氏體不銹鋼表面制備超細(xì)晶互鎖結(jié)構(gòu)Ni-Al-WC涂層（英文）[J]. 熊擁軍,邱子力,李瑞迪,袁鐵錘,吳宏,劉錦輝.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[3]Microstructural Development and Mechanical Properties of PM Ti-45Al-2Nb-2Mn-0.8 vol.%TiB2 Processed by Field Assisted Hot Pressing[J]. R.Muoz-Moreno,E.M.Ruiz-Navas,B.Srinivasarao,J.M.Torralba.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(11)
[4]NiAl含量對(duì)反應(yīng)合成TiC-TiB2-NiAl物相及組織結(jié)構(gòu)的影響（英文）[J]. 崔洪芝,馬麗,曹麗麗,滕方磊,崔寧.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(02)
[5]機(jī)械合金化制備NiAl涂層的研究[J]. 張敏,李玉芳,郭建亭,沈以赴.  稀有金屬材料與工程. 2012(S2)
[6]結(jié)構(gòu)陶瓷韌化機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 王柏昆.  中國科技信息. 2007(19)
[7]HfC顆粒增強(qiáng)NiAl基納米復(fù)合材料的機(jī)械合金化與力學(xué)性能[J]. 楊福寶,郭建亭,周繼揚(yáng).  材料工程. 2001(07)
[8]納米金屬間化合物NiAl的機(jī)械合金化合成及性能[J]. 郭建亭,周蘭章,李谷松.  金屬學(xué)報(bào). 1999(08)
[9]NiAl金屬間化合物熱爆合成動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)研究[J]. 魯玉祥,楊德莊,陶春虎.  材料科學(xué)與工藝. 1997(04)
[10]內(nèi)生TiC顆粒增強(qiáng)NiAl基復(fù)合材料的初步研究[J]. 邢占平,郭建亭,戴吉巖,安閣英,胡壯麒.  材料研究學(xué)報(bào). 1995(02)



本文編號(hào)：3067961