硬度的实验部分

第二章实验部分2.1实验材料本课题所用的材料如表2-1所示表2-1实验所用的材料材料名称化学式纯度粒度生产厂家镍粉Ni99.5%60μm甘肃金川集团有限公司铬粉Cr99.95%45μm锦州新桥高纯材料有限公司锡青铜粉ZQSn66399.95%45μm河北衡水瑞泽金属粉未有限公司氧化铝Al2O399.99%30nm杭州万景新材料有限公司二硫化钼MoS299.9%10μm成都市恒昌化工有限责任公司2.2复合材料的制备工艺2.2.1球磨工艺首先将75.52wt.%ZQSn663粉、13.49wt.%Ni粉0.89wt.%Cr和10.1wt.%Al2O3粉放入碳化钨球磨罐里，加入一定量的无水乙醇（分析纯），在行星式高能球磨机（Fritsch,pulverisette5PlanetaryMill，Germany）上球磨湿混20h，碳化钨磨球和混合粉体的质量比为10:1，转速为250r/min，然后加入不同含量（10wt.%、20wt.%）的MoS2继续球磨20小时，球料比为10:1，制的混合粉体，将其放在真空烘箱中进行烘干处理，用200目筛过筛，得到ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr-20vol%Al2O3-MoS2混合粉末。2.2.2热压烧结工艺将ZQSn663-15wt.%Ni-1wt.%Cr-20vol%Al2O3-MoS2混合粉末放入石墨磨具中以20MPa压力进行冷压。然后将其放入ZT-45-20Y型真空热压烧结炉（上海晨华电炉有限公司，中国）内，进行热压烧结，升温速度10℃/min，真空度10-2Pa，具体烧结参数如表3-2所示。表2-2粉末冶金烧结不同材料的成分设计及烧结工艺参数注：20volAl2O3=10.1wt.%Al2O3复合材料原料组成（wt.%）烧结工艺参数CNCA-10MoS2ZQSn663-15Ni-1Cr-20volAl2O3-10MoS2750℃/25MPa/90minCNCA-15MoS2ZQSn663-15Ni-1Cr-20volAl2O3-15MoS2750℃/25MPa/90min2.3复合材料硬度的测定首先将复合材料试样分别在60号、180号、400号、600号、800号、1500号的砂纸上进行细磨，然后在抛光机上，采用绒布和金刚石研磨膏（W3.5，W1）进行抛光处理，然后将复合材料试样置于MH-5-VM显微硬度计上，加载载荷为300gf，保压10s，测量时，在复合材料试样上任意取10个点，进行测量，取其平均值。其原理为用一个正方形为底的锥形金刚石压头打痕，其中锥体对立面间的夹角为136°，然后用×400倍光学显微镜准确测得四方锥压痕两对角线的长度d1和d2，取对角线长度的平均值d代入以下公式计算维氏硬度（如图2-1所示）：当载荷单位为kgf，压痕对角线长度单位为mm时，28544.1dpHv（2-1）当载荷的单位为N时，21891.0dpHv（2-2）式中：Hv：维氏硬度（MPa）；P：为施加载荷值（N）；d；为压痕对角线长度的平均值（mm）。图2-1维氏硬度试验原理图Figure2-1Theprinciplediagramofthevickershardnesstest