新型钨钢复合材料的制备、微观组织及力学性能研究
发布时间：2023-11-20 19:36
本文以新型钨钢复合材料为研究对象,探索其最佳的粉末冶金热压烧结工艺,然后利用万能试验机、分离式Hopkinson压杆装置,研究制备过程中不同工艺参数烧结试样的力学性能,并结合材料微观测试分析技术,获得烧结工艺参数对钨钢力学性能及微观组织的影响规律,并改变钨与马氏体时效钢的质量配比,应用马氏体时效钢热处理工艺研究钨含量及不同淬火温度钨钢的微观组织及力学性能。应用热压烧结的粉末冶金工艺对钨粉和马氏体时效钢粉进行烧结,选择质量比为1:4,首先选择球状和颗粒状钨粉做烧结对比,发现球状颗粒的边缘存在不同衬度的扩散区域,由Fe和Ni元素从基体向钨颗粒呈梯度扩散形成的,较大的球状颗粒不利于Fe和Ni等原子的扩散,且致密度和力学性能证明较小的颗粒状钨粉烧结样品更优。探索温度参数的烧结过程当中,发现在相对应的1225℃、1250℃和1275℃三个温度的加压烧结样品比无压力烧结样品的致密度及力学性能好,最终确定1250℃为最佳烧结温度。在提高烧结压力中发现,试样晶粒尺寸未发生明显变化,致密度和力学性能有所提升,将压力参数确定为40MPa。随烧结时间的增加,致密度提高不大,压缩屈服强度有所下降,当烧结时间到...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 超高强度钢研究现状
1.2.1 低合金超高强度钢
1.2.2 中合金超高强度钢
1.2.3 高合金超高强度钢
1.3 粉末冶金制备工艺
1.3.1 粉末冶金概述
1.3.2 粉末冶金工艺的应用
1.4 马氏体时效钢强韧化机制
1.4.1 固溶强化
1.4.2 相变强化
1.4.3 时效强化
1.5 钢的动态行为
1.6 主要研究内容
第2章 实验材料及方法
2.1 实验流程
2.2 实验材料
2.3 钨钢复合材料的制备
2.3.1 混合粉体制备
2.3.2 热压烧结设备
2.3.3 烧结模具的设计
2.3.4 烧结工艺参数及成分的探索
2.3.5 实验步骤
2.3.6 烧结工艺
2.4 热处理工艺
2.5 性能测试
2.5.1 致密度测定
2.5.2 硬度测试
2.5.3 准静态室温压缩性能
2.5.4 动态压缩力学性能实验
2.6 微观组织观察
2.6.1 金相分析
2.6.2 电子探针
2.6.3 XRD分析
2.6.4 断口组织观察
第3章 烧结参数对钨钢微观组织及力学性能的影响
3.1 不同形态钨粉对微观组织及力学性能的影响
3.1.1 微观组织分析
3.1.2 力学性能分析
3.2 温度对微观组织及力学性能的影响
3.2.1 预烧后无压烧结温度对微观组织及力学性能影响
3.2.2 压力烧结温度对微观组织及力学性能影响
3.3 压力对微观组织及力学性能的影响
3.3.1 微观组织分析
3.3.2 力学性能分析
3.4 时间对微观组织及力学性能的影响
3.4.1 微观组织分析
3.4.2 力学性能分析
3.5 钨含量对微观组织、力学性能及断口分析
3.5.1 微观组织分析
3.5.2 力学性能分析
3.5.3 断口分析
3.6 本章小结
第4章 热处理工艺对微观组织及力学性能影响
4.1 淬火温度对20钨钢微观组织及力学性能影响
4.1.1 微观组织分析
4.1.2 力学性能分析
4.1.3 断口分析
4.2 淬火温度对30钨钢微观组织及力学性能影响
4.2.1 微观组织分析
4.2.2 力学性能分析
4.2.3 断口分析
4.3 淬火温度对40钨钢微观组织及力学性能影响
4.3.1 微观组织分析
4.3.2 力学性能分析
4.3.3 断口分析
4.4 钨含量对热处理钨钢微观组织及力学性能的影响
4.4.1 微观组织分析
4.4.2 力学性能分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3865705
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.2 超高强度钢研究现状
1.2.1 低合金超高强度钢
1.2.2 中合金超高强度钢
1.2.3 高合金超高强度钢
1.3 粉末冶金制备工艺
1.3.1 粉末冶金概述
1.3.2 粉末冶金工艺的应用
1.4 马氏体时效钢强韧化机制
1.4.1 固溶强化
1.4.2 相变强化
1.4.3 时效强化
1.5 钢的动态行为
1.6 主要研究内容
第2章 实验材料及方法
2.1 实验流程
2.2 实验材料
2.3 钨钢复合材料的制备
2.3.1 混合粉体制备
2.3.2 热压烧结设备
2.3.3 烧结模具的设计
2.3.4 烧结工艺参数及成分的探索
2.3.5 实验步骤
2.3.6 烧结工艺
2.4 热处理工艺
2.5 性能测试
2.5.1 致密度测定
2.5.2 硬度测试
2.5.3 准静态室温压缩性能
2.5.4 动态压缩力学性能实验
2.6 微观组织观察
2.6.1 金相分析
2.6.2 电子探针
2.6.3 XRD分析
2.6.4 断口组织观察
第3章 烧结参数对钨钢微观组织及力学性能的影响
3.1 不同形态钨粉对微观组织及力学性能的影响
3.1.1 微观组织分析
3.1.2 力学性能分析
3.2 温度对微观组织及力学性能的影响
3.2.1 预烧后无压烧结温度对微观组织及力学性能影响
3.2.2 压力烧结温度对微观组织及力学性能影响
3.3 压力对微观组织及力学性能的影响
3.3.1 微观组织分析
3.3.2 力学性能分析
3.4 时间对微观组织及力学性能的影响
3.4.1 微观组织分析
3.4.2 力学性能分析
3.5 钨含量对微观组织、力学性能及断口分析
3.5.1 微观组织分析
3.5.2 力学性能分析
3.5.3 断口分析
3.6 本章小结
第4章 热处理工艺对微观组织及力学性能影响
4.1 淬火温度对20钨钢微观组织及力学性能影响
4.1.1 微观组织分析
4.1.2 力学性能分析
4.1.3 断口分析
4.2 淬火温度对30钨钢微观组织及力学性能影响
4.2.1 微观组织分析
4.2.2 力学性能分析
4.2.3 断口分析
4.3 淬火温度对40钨钢微观组织及力学性能影响
4.3.1 微观组织分析
4.3.2 力学性能分析
4.3.3 断口分析
4.4 钨含量对热处理钨钢微观组织及力学性能的影响
4.4.1 微观组织分析
4.4.2 力学性能分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3865705
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