氮化硅车刀加工难加工材料

我们在教学、科研中,常碰到钛合金材料的热成形和超塑成形问题。这两种情况下均需采用耐高温(700～900℃)材料模具,如K_3、K_5、耐热钢和中硅钼耐热球墨铸铁模具等。但这些材料高温硬度高、韧性大,用普通硬质合金刀具加工时易粘刀,易产生切屑瘤,刀刃磨损也很快。因此,我们选用了上海电器陶瓷厂生产的HP热压氮化硅材料制刀具。近两年来的实践表明:氮化硅是一种适于加工难加工材料的优良刀具材质,值得广泛推广。一、氮化硅刀具材料氮化硅是一种利用自然界中的氮(N)和硅     

RATSi4Mo热冲模的铸造实践

介绍 职硅钼耐热球墨铸铁ＲＱＴＳｉ４Ｍｏ热冲模的铸造工艺，成功铸造了符合技术条件的合格铸件，对同类材料铸件的生产提供了宝贵经验。     

TC4钛合金型材压下陷试验

本文是两种国产TC4钛合金型材压下陷试验的技术总结。它简要地介绍了TC4钛合金基本特性,提出了压下陷用的工艺装备,并确定了工艺参数。文中附带提出陶瓷加热平台与中硅钼耐热球墨铸铁模具,经使用证明,它们其有一定的优越性,可用于小批量生产。     

硅基复合材料粘性系数的参数辨识

硅基复合材料是目前国内比较成熟、综合性能较好的烧蚀型热防护材料之一,高温粘性系数是这类材料烧蚀性能的重要表征参数.本文利用系统识别原理,给出这类复合材料粘性系数的参数辨识方法及其应用实例.     

高铝锌基合金模具材料性能研究

研究了含铝量不同的五种高铝锌基合金的组织和性能以及温度对力学性能的影响。从差示扫描量热分析和显微组织得出,作为模具材料,2A40具有较好的综合性能,2A50具有优良的高温性能。     

2D70铝合金热稳定性研究

2D70是可热处理强化的耐热铝合金,一般用在高温场合.以2D70铝合金自由锻件为对象,研究了热稳定化处理对合金室温、高温拉伸性能的影响,测定了合金的高温持久、蠕变性能,并观察了合金在这些高温试验条件下的组织变化.结果表明,2D70铝合金的耐热性较好,可在150℃长时使用,175℃以下时,合金的性能和组织变化都不明显;高温下合金的断口呈现沿晶断裂特征.     

离心铸造过共品A1一Si合金自生梯度功能材料的研究

在离心力场下过共晶Al-Si合金熔体中的初生硅发生向内周方向的偏移,改善了组织,并在凝固后形成倾斜分布,由此带来诸如硬度、耐磨性、热膨胀系数等性能的梯度变化,从而形成一定意义下的梯度功能材料. 过共晶Al-Si合金由于初生硅的存在,使得合金具有耐磨性好、热膨胀系数低、高温性能好等特点,这对于在高温高压、高速条件下工作的发动机活塞来说,是理想的合金材料.然而,由于初生硅呈粗大块状或板片状,恶化机械性能和切削加工性能,限制了材料的实际应用.如果将高硬度的初生硅偏聚于材料中要求耐磨、耐热的一侧,其余部分为高塑性和强韧性的基体组织,既满足了机械性能的要求,又满足了其他特殊性能的要求,成为一种组织和性能呈倾斜变化的梯度功能材料,则可望开辟过共晶Al-Si合金应用的新领域.     

基于激光技术的球形燃料颗粒SiC包覆材料热冲击试验研究

为了研究SiC包覆材料球形燃料颗粒在核热推进系统中应用的可行性,对球形燃料颗粒SiC包覆材料进行了高温热冲击试验研究。利用激光加热方法实现包覆颗粒的快速升温,利用红外测温仪测量了包覆颗粒温度,通过观察热冲击试验前后SiC包覆材料的完整性判断其耐热冲击性能,试验峰值温度范围为1800~2800 K。研究结果表明,SiC包覆材料球形燃料颗粒能够承受30 s内升至1800 K的热冲击,不能满足核热推进系统在30 s内升温至3000 K的需求,需要进一步改进SiC包覆材料耐热冲击性能,或者选用耐热冲击性能更好的碳化锆等材料。     

商用航空发动机陶瓷基复合材料部件的研发应用及展望

陶瓷基复合材料由连续纤维增韧补强陶瓷基体,具有低密度、高硬度、耐热和耐化学气氛,加之其固有的性能,在广泛的领域,如航空发动机热端结构件、尾喷系统以及内燃机应用中,被视为取代高温合金、实现减重增效"升级换代材料"之首选。     

电弧喷涂技术在快速模具制造工艺中的应用

主要介绍了LOM原型的制造过程、基于LOM原型等不耐热母模的快速模具制造工艺流程、模具填充材料的配制过程。针对LOM原型等不耐热母模进行实验 ,得出了电弧喷涂材料的选择依据及各种材料的喷涂工艺参数 ,并指出了在快速模具制造过程中应注意的若干问题     

航空及航天电子学用烧蚀材料

位于加州卡皮特里的麦克加努西公司已经介绍了一系列高温硅铜烧蚀材料和热防护材料。它们包括有粘接剂、涂层、封装化合物和树脂这些有机硅材料,是专门设计来满足高温(316℃)烧蚀和热防护性能,使它们能延长工作时间而又能保持物理性能。 R-2757是烧蚀工艺的例子,当其置于2760℃的直接火焰中时,它能形成一层至少能维持     

高硅氧纤维/酚醛泡沫复合材料的结构与性能

以高硅氧短切纤维毡为增强体,分别以酚醛树脂和酚醛泡沫为基体,制备了高硅氧/酚醛与高硅氧/酚醛泡沫两种复合材料,采用红外光谱分析、扫描电镜分析、热失重分析等方法对其结构和性能进行了表征。结果表明,两种材料具有相似的基体化学结构和相近的固化反应温度,均具有良好的耐热性能,性能测试结果表明,复合材料中基体由酚醛树脂变成酚醛泡沫后,力学性能明显降低,同时,密度由1.65 g/cm3降低至0.5 g/cm3,热导率由0.5 W/(m·K)降低至0.09 W/(m·K)。     

C/SiC复合材料在典型模拟环境下高温拉伸性能研究

以先驱体浸渍裂解（PIP）工艺制备的C/SiC复合材料为对象，研究了C/SiC复合材料在典型模拟环境下的高温拉伸性能，首次获得了约3 000 s时间不同变状态条件下材料的高温拉伸性能数据，探讨了不同条件下C/SiC复合材料高温承载行为及其变化规律。研究结果表明，C/SiC复合材料经历约3 000 s复杂阶梯热环境后拉伸强度仍保持60%左右；经历大温度梯度热震后，C/SiC复合材料的高温拉伸性能保持率反而提高，最高保持率超过80%；热震温差越大，热震后保温时间越长，对材料的高温拉伸性能保持和提高越有利。     

A_3钢砂箱液体渗铝后使用寿命提高

在精密铸造生产过程中,由于工艺上的需要,焙烧砂箱须在高温下反复使用。每使用一次,要经900℃焙烧4小时,加上加热和冷却时间长达10个时。因此要求砂箱具有良好的耐热性、耐蚀性和耐急冷急热等性能。我厂对有关砂箱材料已作了许多尝试。曾使用过低碳钢砂箱、耐热铸铁砂箱并长期以来使用不锈钢砂箱。低碳钢砂箱抗氧化性能差,每使用一次单边脱落0.5毫米氧化铁皮;因此使用寿命低,实     

粉末耐热钛合金组织性能及成形技术

采用热等静压技术及旋转电极粉,采用预合金粉粉末冶金工艺开展了粉末耐热钛合金TC11(Ti-6.5AJ-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)制备技术研究,研制出了全致密粉末TC11合金,通过热处理工艺研究优化粉末TC11材料的组织和性能.利用光学显微镜,对其组织进行了分析,用SEM观察了旋转电极粉末形貌,对室温及高温(550℃)拉伸性能及弹性模量等进行了测试分析.粉末TC11合金的组织和性能与同批次TC11锻棒材料进行了对比研究.利用特殊模具成形,开展了粉末TC11构件近净成形技术的研究,实现了整体大尺寸、带网格加强筋的薄壁粉末TC11合金航天飞行器舱体件近净成形,且未检测出内部缺陷.研究结果表明,粉末TC11合金具有与锻造材料相当的拉伸性能,而弹性模量更优,其金相组织均匀细致,形成了网篮组织,并有围绕其分布的等轴α.粉末TC11合金及合适的近净成形技术可在高性价比、高可靠性的轻质耐热航天飞行器构件制备中得到应用.     

低密度烧蚀材料高温气动剪切试验研究

利用超声速平板试验技术,对两种低密度烧蚀材料在高焓、低热流(气流剪切力70 N/m~2,冷壁热流密度200 kW/m~2,气流总焓12 MJ/kg,压力1 kPa,试验时间300 s)条件下进行了高温气动剪切试验.试验中通过试验件的不同安装方式,综合考核了材料的性能及工艺.结果表明:两种低密度烧蚀材料试验过程中无明显剥蚀,表面碳层完整,材料的抗剪切性能较好,两种材料表面烧蚀较为均匀,材料间的粘接缝没有明显的开裂,也没有出现冲刷凹槽,材料的热匹配性能较好;材料与底板之间没有脱落现象,粘接工艺较好.     

高硅条件下锰对奥贝球铁硬度的影响研究

奥贝球墨铸铁能够实现高硬度的同时具有较高的韧性,适合于一定冲击条件下的耐磨零件工作要求,本文针对奥贝球铁高硅成分中锰的作用研究,为该材料的应用提供了实验基础研究。     

钼合金在高温热机械应力循环下的疲劳性能

对钼合金进行了应力控制高温低周等温疲劳和同相位热机械疲劳试验。对于等温疲劳试验选取的实验温度为３５０℃和５００℃,对于热机械疲劳试验循环温度范围为３５０℃－５００℃。根据采集的材料应力－应变响应和循环破坏周数,可以看出温度的变化对材料疲劳寿命产生很大影响,当温度循环和应力循环叠加时,会加重损伤的程度。对循环回线的分析表明,在每一种疲劳试验过程中均发生材料循环软化和循环蠕变现象。对破坏试件的微观结构分析表明,在高应力循环条件下,钼合金的破坏基本上是脆断过程。     

1 500℃极端高温环境下高超声速飞行器轻质隔热材料热/振联合试验

远程高超声速飞行器处于极为恶劣的气动加热与振动耦合环境中,长时间的高温与振动载荷相互叠加会导致飞行器热防护材料出现裂纹、错位、剥离或脱落,甚至会引发致命的安全事故。因此热防护材料在极端高温环境下的地面热/振联合试验测试,对于高超声速飞行器的安全可靠性设计极为重要。建立高温与振动复合试验环境,设法解决轻质多孔隔热材料在强振动下,表面温度难于准确测量与控制的难题,制作水冷式隔热装置保护价格昂贵的振动激励设备等,实现了1 500℃高温环境下高超声速飞行器轻质隔热材料的热/振联合试验。得到非金属隔热材料陶瓷纤维板内部的断裂形貌及裂纹断面特征。根据试验前、后材料的表观及微观变化以及内部结合剂的变化等试验结果,对材料进行改进。经过试验测试后,达到了使用要求。本文建立的1 500℃极端高温环境下的热/振联合试验系统及试验结果为远程高超声速飞行器热防护材料的抗振动能力评估、隔热效果确定以及材料性能的改进提供了重要支撑。     

Nb-Si基超高温合金研究进展

铌-硅基合金(Nb-Si)具有较高的高温强度,在室温下具有一定的韧性,并且其熔点高、密度小,有望作为1200～1400℃温下工作的发动机叶片候选材料。近年来国内外把Nb-Si基合金作为研发高推比发动机叶片的主要后继材料之一,有望在短期内性能上获得突破,成为新一代高温结构材料[1]。