纳米（NbTi）C/Fe复合粉末的制备及其应用研究

发布时间：2021-07-11 05:05

　　钢铁材料因其高强度和良好的塑韧性,在国家基础设施建设和日常生活起到必不可少的作用。随着市场对不同应用的需求,对铸钢材料性能的要求也逐渐提高。在钢材强化方法中,细晶强化效果最明显,是提高材料韧度,提高强度的唯一途径。外加入碳化物颗粒强化钢铁材料具有第二相尺寸和数量可控性,生产工艺简单等特性。本文选择（NbTi）C作为强化相颗粒,通过实验室合成,并将其加入到45钢和无限冷硬铸铁中,以达到细化钢铁材料组织和改善力学性能的目的。NbC的密度（7.82 g/cm³）比钢液的理论密度（7.2 g/cm³）大,为降低NbC的密度,使其能够在钢液中更均匀地分散,设计了三种不同Ti掺杂量的（NbTi）C固溶体,并利用第一性原理的方法对其晶格参数、结构稳定性、力学性质和电子特性进行分析,结果表明它们在热力学、机械和结构上都是稳定的。本文通过机械激活+高温合成的方式,将Nb-Ti-石墨体系球磨8 h并在真空管式炉中750?C加热30 min,制备出不同Ti掺杂量的（NbTi）C纳米粉末,解决了传统粉末制备球磨时间长及能耗高等问题。通过球磨过程中加入等量Fe粉球磨3... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

金属材料中的显微缺陷及其相对应的强化方式

晶粒得到细化后，各晶粒内可供位错塞积的滑移，这样就造成晶粒内的应力集中小而且分散，相难，因此屈服强度提高。由于晶粒小数目多，在向的晶粒也多，滑移量将分散在众多的参与滑移在变形过程中就不易开裂，增强了材料的塑性。方面，Hall和Petch得到了材料屈服强度与晶粒度加量与晶粒尺寸的关系式：1/2gg Kd直径；增量；量减小晶粒尺寸就可以取得很大的强化效果，然大，如下图所示：

燕山大学工学博士学位论文尺寸的增大而增加；而当绕过机制起作用时，第二反向关系，也就是强化效果随颗粒尺寸的减小而增果存在一个临界的尺寸 dC，第二相颗粒在这个尺寸

【参考文献】：
期刊论文
[1]充型量对半固态铜合金铸造充型组织的影响[J]. 肖寒,李乃拥,邱集明,卢德宏,周荣锋,蒋业华.  铸造. 2017(05)
[2]I型和VIII型Sr填充Si基、Ge基、Sn基笼合物电子结构的第一性原理研究[J]. 程峰,王劲松,刘虹霞,申兰先,邓书康.  硅酸盐通报. 2015(S1)
[3]回火对高Ni-Cr铸铁残余奥氏体量和硬度的影响[J]. 蒋文海,罗国华,邹佳鹏,蔡启舟,杨书范,付志云,赵晚子,陈刚.  现代铸铁. 2015(03)
[4]应用氧化物冶金技术开发非调质钢的研究[J]. 朱立光,张彩军,谷志敏.  河南冶金. 2011(06)
[5]高品质特殊钢技术开发的背景与目标[J]. 陈思联,兰德年,刘正东,董瀚.  世界钢铁. 2009(02)
[6]奥氏体钢非平衡凝固异质核心触媒效用的价电子判据[J]. 梁高飞,许振明,瞿迪柯,宋长江,刘向阳,李建国.  上海交通大学学报. 2005(07)
[7]改进型无限冷硬铸铁轧辊回火组织转变研究[J]. 王明家,王艳.  材料热处理学报. 2005(02)
[8]先进钢铁材料技术的进展[J]. 干勇,董瀚.  中国冶金. 2004(08)
[9]凝固界面前沿颗粒行为的研究进展[J]. 孙秋霞,钟云波,任忠鸣,邓康,徐匡迪.  材料导报. 2003(09)
[10]离心铸造合金白口铸铁轧辊的开发[J]. 符定梅.  中国钨业. 2002(03)

博士论文
[1]外加颗粒强化铁基材料的纳米NbC/Fe（Fe3C）复合粉末制备技术及应用[D]. 秦森.燕山大学 2014
[2]Ti/Al复合粉末锻造成形与反应烧结工艺研究[D]. 邓太庆.哈尔滨工业大学 2014

硕士论文
[1]高性能轧辊用高铬钢的热处理工艺优化及组织性能研究[D]. 胡胜.武汉理工大学 2007



本文编号：3277394