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超高重力场燃烧合成TiB2基陶瓷/1Cr18Ni9Ti不锈钢复合材料
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG142.71[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:军械工程学院,河北石家庄050003
  • 相关基金:National Natural Science Foundation of China(51072229)
中文摘要:

采用超高重力场燃烧合成技术,通过陶瓷和不锈钢之间的熔化连接与原子互扩散,制备出界面具有化学成分梯度特征的TiB 2基陶瓷/1Cr18Ni9Ti不锈钢复合材料。因超高重力场燃烧合成工艺具有"爆燃"的特性以及超高重力场所形成的高温真空环境,使得不锈钢表面发生部分熔化,进而实现了陶瓷/不锈钢的熔化连接。经XRD、FESEM及EDS分析发现,接头界面连接良好,并因原子的强烈互扩散在界面过渡区形成了三维网络陶瓷/金属梯度复合结构。经测试发现,维氏硬度值与陶瓷基体至不锈钢基底测试距离的关系曲线呈近似抛物特征。同时,复合材料的界面抗剪切强度达到(325±25)MPa,其界面断裂模式是由TiB 2片晶沿晶断裂和Fe-Ni-Cr合金相延性断裂的混合模式组成。

英文摘要:

Based on fusion bonding and atomic interdiffusion between the ceramic and stainless steel, the TiB 2-based ceramic/1Cr18Ni9 Ti stainless steel composite with chemical composition gradient was produced by combustion system in ultra-high gravity field(CSUGF). The presence of chemical reaction in explosive combustion and the subsequent thermal-vacuum circumstance induced by liquid products in ultra-high gravity make stainless steel partially fused, resulting in fusion bonding. XRD, FESEM and EDS results show that the interface has a good bonding, and the intermediate exhibits three dimensional network ceramic-metal graded microstructure considered as a result of intensive interdiffusion of atomics. Vickers hardness profile reveals the quasi-parabola relationship of the hardness to the testing distance from the ceramic matrix to the steel substrate. Meanwhile, interfacial shear fracture of the composite presents the mixed mode consisting of intercrystalline fracture along TiB 2 platelets and ductile fracture in Fe-Ni-Cr alloy, presenting interfacial shear strength(325±25) MPa.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715