流延法制備zro,2316l不銹鋼功能梯度材料的工藝及性能研究_第1頁
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文檔簡介

1、西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文流延法制備ZrO/316L不銹鋼功能梯度材料的工藝及性能研究姓名:湯玉斐申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師:趙康20080301A b s t r a c tT i t l e :P R E P A R A T I O NP R O C E S S A N D P R O P E R T I E S O F Z r 0 2 /S U S 3 1 6 LF U N C T I O N A L L Y G

2、 R A D I E N T M A T E R I A LM a j o r :M a t e r i a lS c i e n c e a n d E n g i n e e r i n gN a m e :Y u f e i T A N GS u p e r v i s o r :P r o f .K a n gZ H A OA b s t r a c tS i g n a t u r e :西鱉iS i g n a t u r

3、e :F u n c t i o n a l l yg r a d e dm a t e r i a l s ( F G M ) a sn e w t y p eo f c o m p o s i t e m a t e r i a lw e r ed e v e l o p e di no r d e r t oa d a p t t on e w m a t e r i a l si nt h e h i g h - t e c h

4、 f i e l da n d t h el i m i tt e m p e r a t u r e e n v i r o n m e n t( u l t r a - h i g h t e m p e r a t u r e ,t h e t e m p e r a t u r e d i f f e r e n c e ) .M e t a l /c e r a m i c f u n c t i o n a l l y g

5、r a d i e n tm a t e r i a l s c a l l g i v e f u l l p l a yt or e s i s t a n c et oe l e v a t e dt e m p e r a t u r e s ,c o r r o s i o na sc e r a m i c ,a n dl l i g hs t r e n g t h ,t o u g h n e s sa s m e ta

6、 1 .I t i s h n p o t a n tt o s o l u t e dt h e r m a le x p a n s i o nc o e f f i c i e n tm i s m a t c hp r o b l e m sb e t w e e n t h em e t a la n dc e r a m i c .Z r 0 2 /S U S 3 1 6 L F G M w e r cp r e p a r

7、 a t e db yt a p e - e a s t i n g /l a m i n a t i o n .T h ei n f l u e n c eo fp r e p a r a t e dp r o c e s sw e r ea n a l y z e db yp r e p a r a t i o no ft h e s l u r r y , a d h e s i v e s ,g r a d i e n t o

8、p t a t i m i z a t i o n o f t h e d e s i g n ,a n d s i n t e r i n g p r o c e s s .M a c r o p h o t o g r a p h a n d m i c r o p h o t o g r a p h w e r e o b s e w e d .E l e m e n t a n d m i c r o h a r d n e s

9、 sd i s t r i b u t i o nw e r ea n a l y s e d .F l e x u r a ls t r e n g t hw a s t e s t e d .Z r 0 2 /S t a i n l e s sS t e e l3 1 6 LF G M w i t hg r a d e dc o m p o n e n t sw a s s i n t e r e d i nv a c u u ma

10、 n dp r e s s u r e l e s sa t1 3 5 0 ℃.T h eF G M n o th a v ed e f e c t ss u c ha sc r a c k , b u b b l e ,w a r p a g ea n d f l a t t e d .T h e F G M d i s t r i b u t e dc o n t i n u o u sa t i n t e r f a c ed

11、u e t od i f f u s i o na n dc o n c e n t r a t i o ng r a d i e n t s ,a n dW a s t r a n s i t i v eb e c a u s e n om u t a t i o no f c o m p o n e n t sa n d e l e m e n t s .T h e t a p e ·c a s t i n g s l u

12、 r r ya n d l a y e rw i t hg o o ds t a b i l i t ya n d u n i f o r m i t yw e r ep r e p a r a t e d a f t e rb a l lm i l l i n go fZ r 0 2 /S U S 3 1 6 LI no r d e rt or e d u c e di n t e r n a ls t r e s s o fi n

13、t e f l a m i n a t e s ,g r a d e dl a y e r sw e r ed e s i g n e db yu s i n g t h ec o m p o n e n t d i s t r i b u t e df u n c t i o n .T h er e l a t i o no fR B P ( R a d i oo fB i n d e ra n dP o w d e r , M )

14、a n d v o l u m ef r a c t i o n o fz r 0 2 ( c ) t h a tM = 1 .0 2 9C + 1 .6 5 2W a so b t a i n e db yc h a n g et h e b i n d e rc o n t e n t .Z r 0 2 /S U S 3 1 6 LF G M w i t h c o m p l e t e s t r u c t u r eW a

15、sf a b r i c a t e db yo p t i m i z a t i o n o f b i n d e r a n d g r a d i e n tc o m p o n e n t d e s i g n .T h eS U S 3 1 6 L l a y e rW a s b e a r e dl o a d i n g a t f i n a lc r a c kw h a t e v e rd i r e c

16、 t i o no fl o a d - o n ,b u tf a u l tt r a c ea n df l e x u r a ls t r e n g t hw e r ed i f f e r e n t .C r a c kW a s e x p a n d e df r o mZ r 0 2 /3 1 6 Lm i d d l el a y e rt ob o t hs i d e sa n d t h eb e n d

17、 i n g s t r e n g t hw a s 2 3 4 .6 4M P a w h e n a p p l i e dl o a d i n g o nc e r a m i cl a y e r .C r a c k w a se x p a n d e df r o mZ r 0 2l a y e r t o S U S 3 1 6 L l a y e r a n dt h e b e n d i n gs t r e

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