微波烧结过程中Cu_(60)Cr_(40)合金组织演变的研究

采用机械合金化和冷压微波烧结法制备了Cu_(60)Cr_(40)合金,通过X射线分析和SEM扫描电镜分析Cu_(60)Cr_(40)合金的相组成和显微组织,研究了微波烧结过程中Cu_(60)Cr_(40)合金组织的演变规律。结果表明:Cu_(60)Cr_(40)合金粉体和冷压压坯组织呈层片状;随烧结温度的提高,Cu_(60)Cr_(40)合金压坯在烧结过程中由层片状组织向短棒状或球棒状转变,晶界逐渐明显,孔隙减少,致密度增加,由固相烧结转变为液相烧结。     

La_2O_3对微波烧结Cu_(20)Fe_(80)合金组织性能的影响

采用机械合金化和冷压微波烧结法制备了Cu_(20)Fe_(80)合金,研究了La_2O_3添加对Cu_(20)Fe_(80)合金组织性能的影响,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等设备观察和分析Cu_(20)Fe_(80)合金组织形貌和相组成,并测定了合金的致密度和硬度。结果表明:Cu_(20)Fe_(80)合金粉体呈层片状,随La2O3质量分数的增加,合金粉体得到细化,机械合金化程度增强;Cu_(20)Fe_(80)合金粉体的冷压压坯组织呈层片状,随La_2O_3质量分数的增加,压坯致密程度和成型性提高;微波烧结后组织呈现层片状,随La_2O_3质量分数的增加,空隙先减少后增加,烧结组织致密度和硬度先提高后减小;综合分析,La_2O_3最佳添加量为0.2%。     

压制压力对机械合金化Cu_(20)Fe_(80)合金微波烧结组织及性能的影响

采用机械合金化和冷压微波烧结法制备了Cu_(20)Fe_(80)合金,通过扫描电镜和X射线衍射仪分析其显微组织和相组成,并测定合金的致密度和硬度,研究了制备过程中合金组织的演变规律。结果表明:Cu_(20)Fe_(80)合金冷压压坯组织呈层片状;随压制压力的提高,Cu_(20)Fe_(80)合金压坯的致密程度逐渐提高,由疏松逐渐密实,成形性提高;微波烧结后显微组织呈现层片状,随压制压力的增加,晶界逐渐明显,孔隙减少,致密度增加,硬度提高。     

球磨参数对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9产物微观结构的影响

研究了机械合金化法制备Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶先驱体的可行性,测试了不同球磨参数对Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9球磨产物微观结构的影响。试验结果表明:转速、球磨时间、球磨方式、球料比和原料对产物的微观结构有明显的影响。高转速、连续球磨更有利于生成Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶相;使用Fe Nb粉和Fe B粉分别代替Nb粉和B粉不利于非晶相的生成;延长球磨时间不一定对非晶化有利,还有可能引入杂质;大的球料比更有利于非晶相的生成。     

机械合金化制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料

通过机械合金化制备Cu-5 ％C合金粉,并采用粉末冶金工艺制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料即Cu-(Cu-5％C)-C,研究了制粉工艺和Cu-5％C合金粉对该复合材料显微组织及物理性能的影响.结果表明:随着球磨时间的增加,合金粉中铜的晶格常数先增大后减小,衍射峰强度不断降低,半高宽逐渐增大;球磨40 h后合金粉中的石墨衍射峰消失,再经400℃退火3h则球磨产生的次生相Cu2O衍射峰消失,且石墨峰未复现.当石墨含量为4％,合金碳含量不超过1.5％时,Cu-(Cu-5 ％C)-C复合材料试样的电导率均达61％ IACS以上;当合金碳含量为1.0％时,复合材料的屈服强度显著提高;当合金碳含量达到1.5％时,复合材料中的合金相严重分解,其增强效果大为减弱.     

机械合金化制备Sn-1.0Ag-0.5Cu高硼中间合金的组织演变

制订了合适的机械合金化方案,利用行星式高能球磨机,制备了一种Sn-1.0Ag-0.5Cu高硼新型中间合金,并以此作为配比微量硼掺杂的Sn-1.0Ag-0.5Cu低银无铅钎料合金的原料。发现随球磨时间的增加,样品颗粒尺寸先增大后减小,与机械合金化"破碎—冷焊—破碎"循环过程相符。结合物相分析与计算,锡的晶格畸变程度不断增加,球磨72 h后达到最大值0.1375%,表明硼在合金基体中的过饱和固溶度逐渐增大。同时晶粒显著细化至纳米晶,并在48 h达到临界值(57.9 nm)。结合电子显微观察与能谱(EDS)分析,合金基体中硼含量呈不断上升的趋势,且分布形态逐渐变得细小而弥散。可见在机械合金化过程中,样品的合金化程度随球磨时间的增加而变高。此外,合金粉体的显微硬度与其球磨过程中晶粒的大小呈负相关关系。以此中间合金制备的钎料合金组织得到了显著细化。     

（Ag—Cu28）80-Inx—Sn20-x合金焊粉的制备及熔化特性研究

用机械合金化法来制备(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x合金焊粉。利用差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)和Simple-PCI软件对制备合金粒子的熔化特性、物相、微观结构和粒度分布等进行表征分析。研究结果表明:机械合金化法可以有效的制备(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x合金焊粉。组分为(Ag-Cu28)80-In10.5-Sn9.5合金焊粉的熔化温度最低为490.9℃,其物相组成主要为富Ag相和-βCu81Sn22相。球磨30 h,(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x体系合金化完全。球磨至80 h,合金粉体的平均尺寸约为47.64μm,铺展率为110.76 cm2/g。     

合金元素对机械合金化和放电等离子烧结Ti-Nb基合金显微组织的影响

β-Ti型结构的钛基材料在生物材料领域具有广泛的应用前景。本文采用机械合金化法和放电等离子烧结制备β-Ti型Ti-Nb基合金,研究不同Nb,Fe含量对合金显微组织及力学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等手段分析合金的显微组织变化情况。结果表明:机械合金化过程中,粉末的平均粒度减小,当球磨时间超过60 h时粉末易发生团聚。当球磨转速为300 r/min,球料比为12:1,Ti和Nb的质量分数分别为64%和24%时,球磨100 h后制备的粉体材料中具有一定体积的非晶相。该粉末在1 000℃下通过放电等离子烧结(SPS)制备具有均匀细小的球状晶粒组织的Ti-Nb合金,其强度、伸长率和弹性模量分别为2 180MPa,6.7%和55 GPa。通过控制Nb,Fe的含量,可以促进β-Ti相形成,获得高强度和低杨氏模量的Ti-Nb合金。     

机械-化学合金化法制备微纳米Fe-Co-Cu预合金粉

本文采用机械-化学合金化法制备了微纳米Fe-Co-Cu预合金粉,研究了球磨时间、还原时间和温度对还原粉末粒度、还原率的影响。实验结果表明,采用机械-化学合金化法,在球磨时间为2 h,助磨剂(无水乙醇)含量为100 m L的条件下所得前驱体粉末粒度分布窄,成分均匀;前驱体在650℃的氢气气氛条件下还原60 min可制得粒度均匀,氧含量低的微纳米Fe-Co-Cu预合金粉末。     

机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度.结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低.实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高.     

机械合金化FeCuNiSnCo粉末的制备及其胎体材料物理性能研究

采用机械合金化法制备了Fe基预合金粉（FeCuNiSnCo粉末）,通过热压烧结制备胎体材料,对制备的Fe基预合金粉末及其胎体性能进行表征,利用正交实验研究了球料比、球磨转速、液固比、球磨时间等对粉末松装密度和胎体材料硬度、抗弯强度的影响,确定最优工艺,并对胎体材料显微组织进行观察。结果表明:在球磨过程中,粉末颗粒经过重组、变形、破碎和合金化,粉末形貌发生了改变,影响了粉末松装密度;球磨转速和球料比是影响胎体材料硬度和强度的主要因素;综合分析最佳工艺参数为:球磨时间6 h,球磨转速400 r·min-1,球料比4:1,液固比0.5:1.0。     

元素粉末预合金化对烧结合金钢组织和性能的影响

为充分发挥合金元素提高铁基烧结材料强度的作用,加快我国中、高强度铁基粉末冶金产品的发展,通过试验分析比较了混合粉、部分(扩散)预合金粉、完全预合金粉对镍钼铜合金钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:显微组织取决于成分的分布均匀性,其中Ni和C的均匀性影响最大;混合粉烧结钢的显微组织主要由珠光体、铁素体构成,部分预合金粉烧结钢的显微组织由珠光体、铁素体、贝氏体和马氏体组成,完全预合金粉烧结钢的显微组织主要为铁素体基体上分布碳化物颗粒;经过部分预合金化和完全预合金化后,材料的力学性能有明显提高,淬火态抗弯强度分别为968MPa和1027MPa,冲击韧性分别为26J/cm2和30J/cm2。     

机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn合金的结构和性能研究

利用机械合金化法制备(Ag-Cu28)-xSn系合金粉末,借助差示扫描量热仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等,研究了Sn含量对合金熔化温度、球磨时间对合金粉末的物相组成及显微结构的影响。研究表明:Sn对合金的熔化温度有显著影响,随Sn含量增加合金熔化温度下降趋势减缓;当Sn含量为30%时,合金熔化温度最低为539.3℃。球磨40 h时,(Ag-Cu28)-30Sn粉料合金化完全,其物相组成为Ag4Sn、Cu3Sn和Cu6Sn5。球磨初始阶段(Ag-Cu28)-30Sn粉料颗粒异常长大,球磨至40 h时合金化完成,颗粒断裂和焊合达到平衡,合金粉末粒度均匀,平均粒径约为5~10μm。     

高能球磨及烧结制备含氮不锈钢的研究

在流动氮气氛下,采用高能球磨法制备出了含氮不锈钢粉末,随后利用冷压及烧结工艺获得了含氮不锈钢材料,研究了粉末随球磨时间的增加其物相、粒度、形貌、氮含量的变化及烧结体的显微组织.结果表明:随球磨时间的延长,粉末不断细化,氮含量也呈增加趋势,但球磨超过4h后,粉末不再发生细化,氮含量的增长也变得极其缓慢.烧结体为奥氏体-铁素体双相组织,相对密度达到97%,最终氮含量为(质量分数)0.27%,其拉伸性能优于高压熔炼法制得的含氮不锈钢.     

放电等离子烧结快速制备高钪含量铝钪合金

采用放电等离子烧结技术制备高钪含量Al-Sc合金,利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等设备对球磨前后Al-Sc合金粉末的形貌、相组成以及不同温度快速烧结样品的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Al-Sc合金显微组织的影响。结果表明:球磨后粉末的形状较规则,其颗粒尺寸为25~45mm,并初步实现了机械合金化,除Al、Sc相以外,有少量Al3Sc和AlSc2相生成。放电等离子烧结可实现高钪含量铝钪合金的快速致密化,成功制备出钪含量30%(质量分数)的铝钪合金,通过调整烧结工艺参数,烧结样品的相对密度可达92.19%;当烧结温度高于500℃时,所得样品致密,无孔洞,且无明显晶界;随着烧结温度的提高,Sc相与第二相融合,形成Al3Sc、AlSc2等第二相,存在于合金中,且Al3Sc相呈现逐渐增强的趋势。     

机械合金化制备纳米晶Fe-Si合金的研究

采用Fe-6．5％Si合金粉与Si-22％Fe合金粉末，经机械合金化制备了Fe-13．95％Si固溶体合金。由碰撞频率、速率与球磨工艺条件的理论关系推导出了球料比的最佳值。利用XRD、SEM和EDX手段对球磨后的Fe—Si粉体进行了结构、形貌及成份表征。结果表明：混合粉体球磨12h可实现机械合金化，合金化的粉体为α—Fe（Si）过饱和固溶体，颗粒尺寸为0．5～15μm，显微组织为纳米晶结构，平均晶粒尺寸约为18nm。     

放电等离子烧结非晶Fe_(60)(NbTiTa)_(40)颗粒增强铁基复合材料的组织与力学性能

将Fe_(60)(NbTiTa)_(40)合金粉末与纯铁粉分别进行45 h高能球磨,获得Fe_(60)(NbTiTa)_(40)非晶粉末和粒度约10μm的铁粉,然后通过放电等离子烧结制备Fe_(60)(NbTiTa)_(40)体积分数分别为5%、10%、15%和20%的Fe_(60)(NbTiTa)_(40)颗粒增强铁基复合材料,研究15%Fe_(60)(NbTiTa)_(40)/Fe混合粉末的烧结致密化行为和Fe_(60)(NbTiTa)_(40)非晶粉末含量对材料力学性能的影响。结果表明:Fe_(60)(NbTiTa)_(40)合金粉末经球磨45 h后转变成非晶态,其过冷液相区达到112℃。通过SPS可实现混合粉末的快速致密成形,增强颗粒含量对复合材料的密度影响不大,材料的致密度在97.5%左右。非晶合金粉末的加入可细化基体相的显微组织,并且随Fe_(60)(NbTiTa)_(40)颗粒含量增加,基体相变得更细小和更均匀,复合材料的硬度和强度均显著增大。20%Fe_(60)(NbTiTa)_(40)/Fe材料的显微硬度为232 HV,屈服强度和极限压缩强度分别为650 MPa和743 MPa。     

机械合金化制备Fe-Si-Al软磁合金的研究

采用机械合金化制备Fe85-Si9. 5-Al5. 5合金粉末, 利用金相仪、激光粒度分析仪、 SEM和XRD研究了球磨时间及烧结工艺对Fe-Si-Al合金断裂形貌、微观组织及力学性能的影响. 试验结果表明, 将球磨10 h的复合粉末冷压成形后, 烧结温度为1350 ℃, 保温2 h, 可获得综合性能最佳的Fe-Si-Al合金, 致密度达99.6%、抗弯强度为801 MPa, 硬度为65.68HRA.     

球磨时间对烧结Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)磁体性能和组织结构的影响

采用粉末冶金法制备烧结Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)永磁体,研究球磨时间对磁粉粒度、成分以及磁体磁性能的影响,并借助扫描电镜分析永磁体的显微组织结构,利用X射线电子能谱对永磁体进行成分分析。结果表明,球磨时间对磁粉平均粒度、粒度分布、永磁体磁性能、局部成分以及显微结构都有较大影响。Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)合金磁粉的最佳球磨时间是30 min,磁粉平均粒度大约为5.44μm,磁体孔隙较少,致密度较高,烧结时析出Sm_2O_3晶粒较少,在一定烧结和时效工艺下,制备的永磁体的综合磁性能最优:剩磁B_r=1.08 T(10.8 k Gs),感应矫顽力H_(cb)=795.4 k A/m(10.0 k Oe),内禀矫顽力H_(cj)=1901.6 k A/m(23.9 k Oe),最大磁能积(BH)max=217.8 k J/m~3(27.4 MGs Oe)。     

机械合金化CuRECr合金的显微组织结构及性能分析

利用机械合金化和真空烧结技术制备CuRECr25和CuRECr50合金，讨论了机械合金化不同球磨时间、球料比等工艺参数对合金显微组织结构、物理机械性能，含氧量、含氮量等的影响，并且与CuCr25、CuCr50合金进行了物理机械性能比较。研究结果表明：CuRECr合金组织均匀、细微，具有强度、硬度高等特点，为改进CuCr系电真空接触材料开辟了新途径。