摘要
为了提高离心-SHS复合钢管的致密度及力学性能,针对Al-Fe_2O_3铝热体系,在铝热剂中添加质量分数6%SiO_2、4%Na2B4O7,采用离心自蔓延高温合成法制备出陶瓷内衬复合钢管,研究不同质量分数的纳米TiO_2添加剂对复合钢管组织结构及力学性能的影响。XRD分析表明,陶瓷层的主要成分为α-Al_2O_3,还有少量Al_2SiO_5,B_2O_3存在。SEM观察发现陶瓷层表面无裂纹、致密度良好。力学实验结果表明,加入8%(质量分数)纳米TiO_2的陶瓷层的压剪强度及复合钢管的压溃强度分别达到13.5 MPa和525 Mpa,测试结果表明致密度可达94.2%。
In order to improve the density and mechanical properties of ceramic-lined composite steel pipes produced by Centrifugal Self-propagating High temperature Synthesis,composite steel pipes are prepared by centrifugal SHS method on the basic of Al-Fe_2O_3 system.With the condition of adding 6% SiO_2 and 4% Na2B4O7,the effect of different amount of nano TiO_2 on the microstructure and the mechanical properties of composite steel pipes are studied.By means of SEM analysis,XRD and mechanical tests,the results show that the ceramic layer consists of main crystal phase ofα-Al2O3,with small amount phases of FeAl_2O_4,Al_2SiO_5 and B_2O_3.The surface of ceramic layer is smooth,no obvious crack and with good density.The shearing strength of the ceramic layer and the crushing strength of the composite pipe are 13.5 MPa under 8 %(in mass)nano-TiO_2 and 525 MPa.The density of ceramic layer is up to 94.2 %.
引文
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