合堂磨辑煮航鞋 2.3时效行为 美美春 润电联春7修 壹4ǐ材0】天或量 新到行装0雙警事 合金提前. 折2.显微力学探分· 特寶0第 卷 第 期 2 5 0 年 月 8 1 1 9 0 北 京 科 技 大 学 学 报 J O r u n a l U o f n i v e r s ty i o 灰 f i a c e e n n d T e e h n o l o g B y e j i i n g V o l . N 2 0 o . 5 t 8 1 9 ( k 喷射沉积 8 1 N 2 5 ( i 马 氏体时效钢 0 ) 一 1 A ( 2 奔 O 复合材料的组织与性 能 张济 山 刘兴 江 崔华 段先进 陈 国 良 北京科技大学新金 属材 料国 家重点 实验室 、 材 料 科学 与工 程 学院 , 北京 10 0 0 83 摘要 采 用 雾化喷射沉积成形技术制备 了含 10 % ( 体积分数 ) IA 2 0 。 颗粒的 18 iN ( 2 5 0) 马 氏体时效 钢金属 基复合材料 . 沉积坯件具有 高致 密度 、 增强颗粒均匀分 布 、 无界 面反 应等组 织特征 . 同基体 合金相 比 , 复合材 料表现 出加速时效行 为 . 经热处理后 复 合材料 的 拉伸强 度 接近 基体材料 , 耐磨 性 明显提高 . 采用显微力 学探针技术研究 了复合材料 的 时效行为 , 发现在 1A 2 0 。 颗 粒附近 存在 陡 峭 的弹性模 量和 硬度分布 , 是热错配应力造成的位错密度分布引起的析 出相 分布变化 的结果 . 关键词 喷射沉积成形 ; 钢基 ; 复合材料 分类号 T 3G 4 9 金属 基 复合材料 的制 备技 术主要 包括液 态搅 拌 、 半 固 态铸造 、 压 力铸造 、 浸 渗 、 离 心铸造 、 粉末 冶 金 和 原位 反应等 方法 均存在基 体与增 强相 之 间的 界 面相容 性 问题 . 如 液相 制备 过程 , 由于 增 强相 与 液态基 体在高温 下长 时间接触 , 容 易发生 界 面反应 , 形 成脆性 反应 产物 , 降低 复 合材料 的使用性 能 ; 而 粉末 冶金 技术 工艺 复杂 , 产 品成 本高 , 而 且 含 氧量偏 高 , 影 响材料 的 安 全 使用 . 近 年来 出现 的雾 化喷射 沉积 成形技术 为解 决上 述 问题 提供 了 一条新 途径 [ ’ 」 . 以 时效硬 化 型合 金为 基 体的金 属基 复合 材料 的 时效 行 为对材 料 的热 处理 及 最终 使用 性 能有 明显 影 响 , 已 有广 泛 的研究 l“ 一 ’ ] . 增强 相 的加人 常常 加速 复合 材料 的 时效过 程 , 即发 生所 谓 的 “ 加 速 时效 ” . 研 究 复合 材料 时效 行 为 的常用方 法 是显 微 硬度 测量 . 但 它存 在 如对 高体 积 分 数 的复合材 料难 以 选 择正 确位 置 , 测量 部位 次表 面和增 强相 附近 的硬度 难 以 正确 测量等缺 点 . 近 年来 , 显 微 力学 探针 技术 在薄膜 8[] 和 纳米 材料 的研究 中获得 了广泛 应用 . 显 微力 学探 针 技 术 的载荷 精度 达 到 0 . 3 “ N , 位 移精度 达到 0 . 16 nl , 可 以 精 确测量 载荷和 压人 深度 . 由于 通 过计 算 机连 续记 录 载荷 和压人 深 度 , 不需 要可 观测 的压痕 , 使测 量面 积大 幅度减 小 , 可 用于 测 量体 材 料 表 面和 薄膜 的力 学性 能 . 位 移 一载荷 曲线 的分 析不 仅 可以 给 出硬 度数 值 , 还可 以 给 出弹 性性 能和 蠕 变性 能 等 . 但是 , 该 项技 术 用于金 属 基复合材料 时效 行为 的研 究 尚未见 文 献 报道 . 本文 选 择雾化 喷射 沉 积成形 18 凡 ( 2 5 0) 马 氏体时效钢 +l o % (体积 分数 ) 1A 2O 3 颗 粒增 强金 属基 复合 材 料 , 研 究 了其 显 微组 织 和性 能 , 并采 用显 微 力学 探针 技术 研 究 了增 强 颗粒 和 基体 界 面附近 的力 学性 能 . 19 9 7 一 10 一 3 0 收稿 张 济山 男 , 引 岁 , 教 授 , 博 导 . 国 家 自然科学基金资助 课题