李晓峰
- 作品数：12 被引量：17H指数：2
- 供职机构：中南大学材料科学与工程学院粉末冶金国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省科技重大专项国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺冶金工程一般工业技术理学更多>>
- 基于增材制造的硬质合金粉末研究现状被引量：2
- 2023年
- 硬质合金是由难熔金属碳化物(WC,TiC,NbC等)和金属粘结相(如Fe,Ni和Co)组成,通过粉末混合、压制然后烧结而成。然而传统的粉末冶金成形方法模具成本高,难以形成复杂零件。相比之下,增材制造(3D打印)采用数字化叠层加工技术,能够实现快速精准的成形。研究与开发适于增材制造的硬质合金粉末是其中的关键一步,目前,增材制造的硬质合金粉末制备方法主要分为以下4类:机械合金化法、球形WC粉末表面包覆技术、喷雾干燥技术、等离子体球化技术,这4种方法在制备原理、成本和成形方法的灵活性上均有所不同。因此,综述了适用于增材制造成形的硬质合金粉末的4种制备方法,并对制备粉末的特性以及成形性能进行了对比,总结了粉末制备原理、各自的优缺点以及适用的增材制造成形工艺,希望可以推动增材制造成形硬质合金的研究发展。
- 李晓峰李晓峰郭子傲刘斌刘斌白培康
- 关键词：硬质合金增材制造粉末喷雾干燥
- Y2O3在功能梯度硬质合金中的作用及性能影响
- 结构硬质合金具有良好的力学性能,有重要应用前景.研究发现,梯度硬质合金的力学性能与其梯度层结构有着密切的关系.本研究中,一定含量的Y2O3被添加到WC-6Co合金中,以研究其在功能梯度硬质合金中的作用及对性能的影响.试验...
- 李晓峰刘咏周建华伏坤韦伟杜萌
- 关键词：氧化钇显微结构力学性能
- 激光熔覆梯度高熵合金涂层组织与性能研究被引量：5
- 2021年
- 为避免熔覆层及基体之间强韧性的突变,利用激光熔覆技术在Q235钢基体表面制备了CoCrFeMnNi/SiC梯度高熵合金涂层,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、维氏硬度测试和摩擦磨损检测等方法,研究了SiC质量分数梯度变化对高熵合金涂层组织及性能的影响规律。研究结果表明:合理设定梯度涂层可以避免了每个亚层之间应力过于集中,使得试样每一亚层之间结合良好;CoCrFeMnNi为单一的FCC相,添加SiC陶瓷颗粒的CoCrFeMnNi高熵合金亚层中,出现了白色颗粒状析出物M_(7)C_(3)相;随着SiC陶瓷颗粒质量分数增加,CoCrFeMnNi/SiC高熵合金亚层中白色颗粒析出物增多且长大,而枝晶逐渐细化,气孔等缺陷明显减少;CoCrFeMnNi/SiC高熵合金涂层纵截面维氏硬度呈梯度变化,由基体向熔覆涂层表面递增,其表面的维氏硬度最高可达693.00;涂层的耐磨性与维氏硬度呈现相同变化规律,随着SiC质量分数的梯度递增,熔覆涂层的磨损量降低,耐磨性逐渐增强;CoCrFeMnNi高熵合金涂层的磨损机制以黏着磨损为主,伴随有磨粒磨损,而加入SiC陶瓷颗粒后,磨损表面出现更深的犁沟,逐渐以磨粒磨损为主。
- 李晓峰李晓峰谢会起冯英豪杨晓辉
- 关键词：激光熔覆高熵合金梯度结构维氏硬度
- 3D打印硬质合金研究进展被引量：5
- 2021年
- 硬质合金由难熔金属碳化物(如WC,NbC,TiC等)与过渡族金属元素(Co,Fe,Ni等)组成,因其具有良好的硬度、强度、耐磨性以及耐腐蚀性被广泛用作钻探切削、冲压模具、磨损件等。然而目前在硬质合金的高质量制备存在一些难题,如:生产周期长,易出现晶粒长大;受制于模具的形状,难以制备复杂形状工件。而3D打印技术在的快速发展为复杂硬质合金的制造提供了可能。综述了3D打印硬质合金的研究进展,着重围绕当前硬质合金3D打印的成型方式进行了介绍与对比。3D打印技术通过减少材料的损失和制造步骤的数量,降低生产成本,可以有效实现硬质合金的快速、精确、便捷的生产,未来有望成为生产复杂结构硬质合金的方法之一。但目前3D打印制备的硬质合金零件存在致密度低、组织控制与力学性能不足等问题,需要在未来进行深入研究。
- 刘云郭子傲王行张锦芳李晓峰
- 关键词：3D打印硬质合金力学性能
- Ce对Al-Ni-Zr合金的非晶形成能力及力学性能的影响被引量：1
- 2014年
- 加入Ce部分取代Al84Ni10Zr6合金中的Zr，用单辊旋淬法制备Al84Ni10Zr6-xCex（x=0～6，%）合金，利用X射线衍射、差示扫描量热和纳米压痕等试验分析方法研究Ce取代Zr对Al84Ni10Zr6合金的非晶形成能力及力学性能的影响。结果表明，用Ce代Zr可有效抑制α-Al、Al3Ni等初生晶体的形成，提高合金的非晶形成能力、显微硬度和弹性模量。x=0时，Al84Ni10Zr6合金具有完全晶体结构，显微硬度和弹性模量都较低。x=1～5时，合金具有晶体＋非晶复合结构，增加Ce含量，则初生晶体相减少，合金的显微硬度和弹性模量提高。x=6时，Al84Ni10Ce6合金具有完全非晶态结构，显微硬度和弹性模量最高，分别达到4.29和94.99 GPa。x≥3时，合金出现明显的玻璃转变现象，过冷液相区ΔTx为11～16 K，约化玻璃转变温度Trg为0.46～0.48。
- 李晓峰刘祖铭黄立清吴宏郭薇苏鹏飞
- 关键词：铝基合金非晶形成能力显微硬度
- NbC含量对激光熔覆不锈钢涂层组织和性能影响
- 2023年
- 本文采用激光熔覆技术在EA1T车轴钢表面制备了添加不同碳化铌(Nb C)含量的不锈钢涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)分析了复合涂层的相结构和显微组织演变,并测定了涂层的硬度和摩擦学性能。结果表明,Nb C的加入起到了细化晶粒的作用,同时在晶间析出Fe(Nb,C)类硬质相。但Nb C的加入会导致涂层中树枝晶的方向性被破坏,但涂层性能增强,且随着Nb C质量分数的增加而提高。特别是当Nb C质量分数为20%时,添加的Nb C全部熔解,然后在晶间析出岛状硬质相。由于Nb C的添加引起细晶强化和弥散强化,显著提高了涂层的硬度和耐磨性。与未加Nb C涂层相比,加入质量分数20%NbC,硬度提高了15%,最高硬度为60HRC。磨损系数显著降低,强化效果最好。20%NbC的复合涂层磨损表面犁沟较浅,磨损机制为磨粒磨损。
- 易鸿郭文荣郭亮霍锋锋辉小斌李晓峰
- 关键词：激光熔覆NBC不锈钢粉末
- 添加Al_2O_3对粗晶WC-10%Co硬质合金力学性能和显微结构的影响被引量：1
- 2015年
- 以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料,通过在粗晶WC-10%Co基体中加入细微Al2O3颗粒,通过低压烧结制备粗晶硬质合金。采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金微观形貌,测定抗弯强度、冲击韧性、硬度等力学性能。结果表明:添加一定含量的Al2O3可以使硬质合金的晶粒细化,晶粒形貌趋向球化而且分布均匀,因为球化WC晶粒和较大的Co相平均自由程的存在使得裂纹产生偏转、分叉和不连续现象,从而提高硬质合金的抗弯强度,冲击韧性和耐磨性。添加是质量分数0.4%的Al2O3使合金的抗弯强度从2 492 MPa提升到2 832 MPa,冲击韧性从6.18 J/cm2提升到7.52 J/cm2。
- 黄奔伏坤周建华李晓峰
- 关键词：粗晶硬质合金AL2O3力学性能显微结构
- 激光粉末床熔融成形金刚石增强铝基复合材料
- 2024年
- 添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析。结果表明:金刚石与Al基体反应生成了针状Al4C3相,并沉积在α-Al基体上,导致晶界位错密度增加,强度提高,抗失效能力增强。金刚石的添加促使6061铝基体中热裂纹消失,但存在孔洞缺陷。较低的扫描速度增加了激光光斑与被加工材料接触的时间,导致金刚石颗粒部分石墨化,铝基体部分蒸发,进而形成内部缺陷,降低了复合材料的相对密度(97%)。金刚石的加入显著提高了激光粉末床熔融技术成形金刚石/6061铝基复合材料的抗拉强度,当激光功率为350 W、扫描速度为800 mm·s-1时,复合材料的极限抗拉强度达到最大值244.2 MPa,屈服强度211.6 MPa,伸长率2.1%。
- 郜文哲韩笑魏海滨路正朕张利李晓峰
- 关键词：金刚石颗粒铝基复合材料力学性能
- Y2O3在功能梯度硬质合金中的作用及性能影响
- 梯度结构硬质合金具有良好的力学性能，有重要应用前景.研究发现，梯度硬质合金的力学性能与其梯度层结构有着密切的关系.本研究中，一定含量的Y2O3被添加到WC-6Co合金中，以研究其在功能梯度硬质合金中的作用及其对性能的影响...
- 李晓峰刘咏周建华伏坤丰伟杜萌
- 关键词：显微结构晶粒尺寸力学性能
- 固体渗碳制备粗晶功能梯度硬质合金及其组织与性能研究被引量：2
- 2017年
- 粗晶硬质合金由于高导热率、高强度及耐冲击等性能而被广泛应用于采掘钻探等。本文通过固体渗碳制备粗晶功能梯度硬质合金,研究制备粗晶功能梯度硬质合金的不同渗碳参数,探索渗碳工艺与合金显微组织及力学性能的关系。研究发现,在不同的渗碳温度下,粗晶硬质合金渗碳效率均较低,梯度层形成缓慢;低于1 440℃,渗碳反应及扩散较慢,难以制备获得功能梯度硬质合金。超过1 450℃,可以通过固体渗碳获得功能梯度硬质合金。当温度达到1 450℃后,继续提高温度对合金梯度层的形成影响不大;而延长时间却可以使其渗碳反应得到充分进行,梯度层提高明显。同时,稀土Y_2O_3在粗晶功能梯度硬质合金中对梯度层形成、晶粒抑制作用及其力学性能的影响均较为有限;随渗碳温度升高,其添加效果减弱。
- 李晓峰李晓峰刘咏刘彬刘斌
- 关键词：功能梯度材料固体渗碳
