使用偏钒酸铵和纳米炭黑为原料,先制备前驱体粉末,再将前驱体粉末在一定温度下热处理得到纳米V8C7粉末。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对不同温度下反应产物的相组成和微观结构进行了分析。结果表明:反应温度对纳米碳化钒制备过程中的相组成和微观结构具有重要影响;随着温度升高,将发生NH4VO3→V2O5→VO2→V5O9+V4O7→V2O3→VC1-x→V8C7的相转变,反应产物的粒度呈增大→减小→增大的变化趋势,1100℃时粉末显示较好的分散性,并且主要由直径100nm左右的球形颗粒组成。
以铬铁粉、钼铁粉、钒铁粉、铁粉和碳黑为原料,原位反应合成了VC-Fe基复合材料,并用扫描电镜、X射线衍射等测试方法对试样进行了组织结构分析。结果表明:在真空中烧结后,反应合成的复合材料主要相组成为V8C7和α-Fe;在氮气中烧结后,复合材料主要相组成为V(C,N)和γ-Fe;与VC相比,硬质相V(C,N)分布更均匀,颗粒形状趋于球形。
基于316L不锈钢粉末的选择性激光熔化(SLM)技术已经取得了较好的进展,对于成形件性能的改进多针对于SLM工艺参数的优化。为了进一步提升316L不锈钢成形件的机械性能,在原始316L不锈钢粉末中加入平均粒度为800 nm的碳化钒(VC)陶瓷颗粒,SLM成形后检测其机械性能。结果表明,添加了VC的316L/VC混合粉末成形后,VC固溶于基体中,成形件硬度提升约22.8%,屈服强度提升约33.8%,抗拉强度提升约45.3%,弹性模量提升约67.0%。由于孔隙率略有增加,伸长率降低约15.7%。
利用热分析、透射、能谱分析以及金相电镜扫描等方法,研究了Fe-5Cr-2Mo-9V-C系合金中C量变化对凝固过程中结晶相的种类和结晶温度的影响,初步建立了V9高钒合金(Fe-5Cr-2Mo-9V)-C的准二元相图。结果表明,V9高钒合金碳含量低于2.2%时初生相为δ相,高于2.2%初生相为MC型碳化钒;随着碳含量的增加,碳化钒由晶间分布向晶内分布转化;当碳含量为4.2%时,二元共晶碳化钒以离异共晶方式析出,碳化物多为团球状均匀分布。