【摘要】：滲碳體是鋼中最重要的組成相之一,由于其獨(dú)特的機(jī)械、光、電、磁、熱等性能而受到極大關(guān)注。而由于滲碳體是亞穩(wěn)相,難以獲得單相塊體材料,嚴(yán)重影響了對(duì)其各項(xiàng)性能的深入理解。鑒于此,本文通過(guò)探索尋找出一種有效的單相滲碳體制備方法,并研究Mn、 Cr和si等常見合金化元素對(duì)滲碳成相及滲碳體各項(xiàng)性能的影響。通過(guò)機(jī)械合金化結(jié)合真空熱處理制備出單相合金滲碳體粉體。機(jī)械合金化最優(yōu)工藝為：球磨時(shí)間：90h,分散劑：硬脂酸,真空熱處理工藝：600℃C×3h,可獲得近單相滲碳體粉體。DSC分析結(jié)果顯示,滲碳體生成溫度為478℃℃左右,分解溫度為762℃左右。Mn、 Cr合金化提高了滲碳體的分解溫度,而Si微合金化強(qiáng)烈抑制了滲碳體的生成。磁性測(cè)試結(jié)果表明,本文制得的滲碳體粉體飽和磁化強(qiáng)度為103 emu/g,矯頑力為374.553G,微合金化后滲碳體的飽和磁化強(qiáng)度及矯頑力均有降低。結(jié)合機(jī)械合金化與熱壓燒結(jié)(Hot-Press Sintering)或放電等離子燒結(jié)(SPS)制備出高致密度的單相塊狀滲碳體。在熱壓壓力50MPa,熱壓溫度1000℃條件下,可得到致密度為99.3%的塊狀滲碳體。塊狀滲碳體的分解溫度提高至930℃以上。磁性測(cè)試結(jié)果表明塊狀滲碳體飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到141.56 emu/g,矯頑力221.620G,微合金化后滲碳體的飽和磁化強(qiáng)度及矯頑力均有降低。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明,本文制得的塊狀滲碳體硬度達(dá)到HV1100以上,抗壓強(qiáng)度3GPa。熱學(xué)分析結(jié)果顯示,機(jī)械合金化結(jié)合SPS制得的塊狀滲碳體,導(dǎo)熱系數(shù)為7.719±0.034 W/m·K,比熱容為0.598±0.002 W/m.K,微合金化后略有升高。DSC和熱膨脹系數(shù)測(cè)試表明,Mn、Cr微合金化提高了滲碳體分解溫度。滲碳體在0-300℃溫度區(qū)間,表現(xiàn)出了負(fù)反常的熱膨脹特性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF125.1

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