熔渗钼铜合金的制备及热学性能

本文采用多孔钼骨架熔渗铜的方法制备了铜含量在15％-30％（质量分数）的钼铜复合材料。通过SEM对其骨架的微观形貌及金相组织进行了观察,并对其热膨胀系数及热导率进行了测试。结果表明,钼骨架形貌、熔渗温度是影响钼铜合金熔渗的主要因素。添加剂添加会使钼骨架孔隙形貌平滑圆润,有利于熔渗进行。在1350℃下熔渗制备的钼铜合金微观组织均匀,表现出优异的热学性能。     

不同粒度钼粉对板材组织的影响

通过将不同粒度及形貌的钼粉进行压制烧结成为板坯,再进行轧制加工及不同温度的退火处理观察其显微组织后发现：在同样的烧结工艺下,大粒度钼粉及小粒度钼粉烧结组织的晶粒较大,普通粒度钼粉烧结组织的晶粒细小;在同样的加工工艺下,普通粒度钼粉制备的板坯组织粗大,大粒度钼粉制备的板坯组织较细,小粒度钼粉制备的板坯组织最细小;在1 150～1 200℃退火时,普通粒度钼粉制备板坯的再结晶晶粒数少而晶粒粗大,大粒度钼粉板坯的再结晶晶粒数次之,小粒度钼粉板坯的再结晶晶粒最小;1 300℃时小粒度钼粉板坯的晶粒长大速度最快,而普通粒度钼粉板坯次之,大粒度钼粉板坯最慢。     

纯钼骨架熔渗Mo-Cu合金工艺研究

研究了利用纯钼骨架熔渗法制备Mo70Cu30、Mo60Cu40(质量分数)合金的相关工艺。结果表明:试验原料可选取经高温预处理及筛分后费氏粒度为5.2μm,粒度分布范围较窄及C、O含量低的纯钼粉,不添加诱导Cu粉。利用限位法压制成型的钼素坯经H2气氛在1200～1300℃预烧结出孔隙率ε(%)为33.5%、45.2%的纯钼骨架,在H2气氛熔融态Cu中经1 200～1 350℃熔渗60～120 min可制得Cu含量为31.3%、40.7%的Mo70Cu30、Mo60Cu40合金。利用纯钼骨架熔渗法制备的Mo-Cu合金相对密度可达到98%以上,微观形貌可见Mo、Cu两相均匀分布。     

钨粉射流分级及其在多孔钨制备中的应用

采用射流分级机对氢还原法制备的钨粉进行分级处理,研究了分级刀位置和气体压力对不同粒度产物收集率的影响,分析了不同钨粉产物的SEM形貌与粒度分布,讨论了钨粉在射流作用下的分级机理,对分级前后的钨粉用等静压压制和中频烧结工艺制备了多孔钨骨架。结果表明,采用射流分级技术实现了平均粒径为3～6μm钨粉的精确分级,分级后中粉粒度收窄、分散性好。5.5μm二次分级中粉经1 700℃中频烧结后,多孔钨孔隙分布均匀性优于未分级钨粉,总孔隙率23.99%,闭孔率0.22%,平均孔径为1.19μm。     

制备工艺对TiC泡沫陶瓷结构及性能影响

用泡沫塑料浸渍法成形、真空烧结的方法可以制备体积骨架分数在15%～70%的碳化钛骨架预制件。通过控制烧结真空度以减少金属助烧剂Ni的挥发,可以增加碳化钛骨架筋的致密度。添加金属钼也可以提高碳化钛骨架筋的致密度。文中还讨论了提高碳化钛骨架筋的致密度的机理。     

球磨时间对钼钨合金粉物理性能及烧结特性的影响

本文采用球磨法制备了含30%钨的钼钨合金粉末,分析了不同球磨时间对钼钨合金粉的微观形貌、松装密度、费氏粒度等物理性能及烧结特性的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,钼钨合金粉的颗粒团聚减少,松装密度增大,费氏粒度减小,烧结态相对密度增大。当球磨时间在20 h以上时,钼钨合金粉的颗粒分布均匀,松装密度增大至2. 07 g/cm~3以上,费氏粒度减少至3. 20μm以下,烧结态相对密度达到99%以上。     

高纯三氧化钼粒度对粉末冶金钼板工艺特性与力学性能影响

粉末冶金轧制制板工艺中,原始粉末颗粒对还原、烧结和轧板工艺特性以及钼板力学性能有着非常重要的影响。采用3种不同粒度高纯MoO₃进行还原、烧结和轧制制备0.5 mm厚的钼板试验,研究了3种不同粒度原始粉末颗粒对MoO₂、钼粉以及钼板制备工艺性能和终板力学性能的影响。结果表明：经一段还原制备的3种MoO₂还原程度及微观形貌差异较大;二段不同还原工艺制备的钼粉指标也不同,大粒度钼粉的D50、D90/D50值都比小粒度钼粉的低,且团聚少,均匀分散;相同烧结、轧制工艺条件下,大粒度三氧化钼经还原、烧结制成的钼板坯性能较好;小粒度三氧化钼经950℃还原及后续加工制成的0.5 mm钼板力学性能较好。     

不同团聚态钼粉制备板材的织构分析

不同团聚态钼粉经压制、烧结、轧制成钼板并进行退火热处理,将烧结试样进行断口形貌及织构分析,将轧制退火处理后的板坯厚度方向及轧面进行金相、织构分析得出如下结论:块状钼粉烧结试样的织构比分散钼粉烧结的试样织构强,烧结组织主要是{011}100和{111}112织构;钼粉粒度分布呈单峰正态分布,且分布越窄,烧结组织的各向同性越好,织构越少;不同团聚状态的钼粉烧结制品及轧制板坯的织构相似;轧制板坯主要是{100}011旋转立方织构及{111}112、{111}110面织构;混合型钼粉制备板坯的织构比单一形貌钼粉制备板坯的织构复杂,强度也更高;块体钼粉制备钼板的织构在退火中易于消除。     

钼合金顶头制备技术研究进展

钼合金顶头是生产不锈钢等高合金含量无缝钢管的关键工具之一。从钼合金顶头的化学成分、掺杂工艺、粉体粒度和烧结工艺等方面入手,研究影响顶头力学性能和使用寿命的主要因素。分析了不同合金元素及添加方式对合金强韧化机理的影响,讨论了粉体掺杂工艺、粉体粒度分布及控制对于后续制备过程中获得致密、均一组织的影响,对比了传统烧结工艺、活化烧结技术和新型烧结技术的优缺点,并为今后烧结成形工艺的研究提供了一些新思路。     

钼端帽用钼粉的制备工艺优化研究

钼粉的形貌及大小对钼端帽的压制成型有着重要的影响。本文采用喷雾造粒工艺对原料钼粉进行造粒,研究喷雾造粒过程中原料钼粉粒度、粘结剂含量和撒料盘转速等参数对造粒钼粉形貌和性能的影响。结果表明,当钼粉原料粒度Fsss3. 2～3. 4μm,粘结剂含量2. 1%、撒料盘转速11 500 r/min时制备出的造粒钼粉性能最好,将之模压成型并烧结,制备出合格的钼端帽产品,填补了国内生产空白。     

烧结溶解法制备多孔铝材料的工艺特性研究

以纯Al粉、纯Mg粉和水溶性造孔剂为原料,利用烧结溶解法制备多孔铝材料,通过真空烧结和热压烧结两种方式,研究烧结工艺和Mg的添加对多孔铝烧结致密化及其孔结构的影响。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备分析多孔铝的显微组织和相成分,利用万能力学试验机和显微硬度仪等仪器检测多孔铝的压缩强度和显微硬度。结果表明:升高烧结温度和延长烧结时间均有利于多孔铝骨架的致密;随烧结温度的升高,孔隙边缘由尖锐逐渐变得圆滑;Mg的添加可破除Al颗粒表面氧化膜,并生成MgAl_2O_4尖晶石,促进烧结致密化和孔结构收缩,进而提升多孔铝的力学性能。     

纯钼烧结规律研究

系统研究了在1 000～1 900℃温度范围采用H2气氛中频感应加热烧结纯钼坯过程中不同温度阶段O含量、微观形貌、孔隙、密度、抗弯强度的变化规律。结果表明:随烧结温度提高钼坯O含量逐渐降低,最终降至30mg/kg左右。钼坯密度随温度升高呈增大趋势,致密化的本质是微观形态烧结变化的结果。致密进程可分为4个阶段,各阶段微观晶粒及孔隙作用机制不一致。抗弯强度与致密进程紧密联系但两者随温度变化趋势有所不同。     

大尺寸掺镧钼棒烧结均匀性的影响因素分析

针对生产中大尺寸掺镧钼棒烧结后出现的组织均匀性问题,对原料钼粉的粒度组成、烧结方式及工艺等影响因素进行了分析。结果表明:钼粉粒度组成和烧结工艺均对大规格钼棒坯的均匀性有重要影响,在利用中频炉进行烧结时降低升温速率、延长烧结时间,容易得到组织均匀的大规格掺镧钼棒坯制品。而钼粉粒度分布范围越窄,粒度组成中细和粗颗粒粉含量相对较少时,合金钼棒烧结后容易得到均匀的组织。     

钼粉微观组织对钼加工制品性能的影响

选用特制的钼粉和普通的钼粉分别加工成钼丝和钼板产品并通过性能的检测,对比分析了钼粉微观组织对其钼加工制品性能和质量的影响。结果表明,钼粉的微观组织对钼加工制品性能有着很大的影响。相比颗粒大小不均匀、团聚较为严重、粒度分布较宽的钼粉,颗粒大小均匀、分散性好、无团聚、粒度分布窄的钼粉可在很大程度上提高烧结板坯的质量,其制备的钼丝表现出了较高的成品率和室温力学性能,钼板则具有更为良好的力学性能、优异的高温性能以及较好的各向同性性能。     

钼粉形貌对钼板性能的影响

分别选用2种不同形貌的钼粉,在相同的压制、烧结和轧制工艺下制备出0.5 mm和0.2 mm钼板,其中0.5 mm厚钼板采用直轧方式,0.2 mm厚钼板采用交叉轧制方式。对这2种钼粉制备的烧结板坯的显微组织以及钼板的力学性能和退火组织进行了比较分析。结果表明,钼粉的形貌对钼板的性能有很大的影响,相比常规颗粒大小不均匀、团聚较为严重的钼粉,具有颗粒大小均匀、分散性好、无团聚的钼粉烧结板坯晶粒大小均匀,致密性好,加工出的钼板具有较高的力学性能和高温性能,交叉轧制的钼板表现出了较好的各向同性。     

A Phenomenological Analysis of Sintering Mechanisms of W-Cu from the Effect of Copper Content on Densification Kinetics

The effect of addition of copper on the sintering of a W powder was systematically investigated by the analysis of dilatometric experiments on W and W-Cu compacts prepared with submicrometric powders. A pure W powder compact and a W-10 wt pct Cu powder compact with the same packing fraction of W particles were first studied, in order to analyze the effect of copper at fixed microstructure of the solid W particle packing. A more systematic set of experiments with different copper contents and W particle sizes was also qualitatively analyzed. A phenomenological model of sintering was developed and fitted in order to extrapolate the effect of copper content on sintering kinetics at fixed microstructure of the W particle skeleton. An interpretation of the sintering mechanisms was then proposed. Sintering of a W-Cu powder compact is the result of solid-state sintering of the W skeleton, enhanced by the capillary forces exerted by copper, with the superimposition of a particle rearrangement step after copper melting.     

钼及钼合金烧结技术研究及发展

从粉末冶金烧结理论、烧结设备、烧结工艺参数及新型烧结技术等方面概述了钼及钼合金烧结技术的研究现状及进展。结论指出, 钼及钼合金烧结理论仍集中在传统粉末冶金理论体系; 烧结技术发展方向是获得全致密化、细晶、均质化的烧结坯体; 发展趋势是烧结设备及工装与粉末冶金新技术结合更为紧密, 出现更多交叉研究; 研究热点和难点是大型钼及钼合金坯件烧结致密化、微观组织均质化、细晶化及复杂烧结态异型坯件烧结过程中形状精确控制等。     

LCD溅射靶材用大尺寸钼板工艺、组织、织构与性能研究

进行了烧结、轧制工艺对比试验,研究了粉末粒度、形貌和烧结工艺对大型钼烧结板坯组织和性能的影响;轧制方式对LCD溅射靶材用大尺寸钼板微观组织、织构以及性能的影响,探讨了影响LCD溅射靶材用大尺寸钼板组织、织构及性能的主要因素。结果表明：制备大型烧结钼板坯可选用颗粒大小较为均匀、分布疏松、粗细搭配合理的中等粒度钼粉;相比普通钼板坯而言,通过延长保温时间,1900℃高温氢气中频烧结,可制备轧制大尺寸钼靶材用大型钼板坯;LCD溅射靶材用大尺寸钼板轧制总加工率需大于70％;采用1火次多道次单向轧制工艺,正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后可得到均匀细小的等轴晶粒组织;由于纵向开坯轧制阶段的不均匀变形（非正常轧制）,导致包覆横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅矩形钼板再结晶退火后组织不均匀,细晶粒和粗大晶粒并存;单向正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后近表层无明显优先织构取向。纵向开坯轧制,然后用包覆换向横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅钼板再结晶退火后近表层存在较强的{0,0,1}〈1,-1,0〉、{0,0,1}〈6,-1,0〉和{0,1,1}〈1,0,0〉织构。     

氧化钇掺杂对合金烧结钼组织及性能的影响

通过对几种不同掺杂量的钼钇烧结坯（经同种工艺烧结）显微组织、密度、硬度性能的分析与讨论，研究了氧化钇对钼烧结的推迟作用以及不同含量氧化钇对钼坯密度、硬度的影响规律。