高能球磨与热压烧结制备TiAl基合金

研究了高能球磨与热压烧结制备TiAl基合金的工艺.结果表明:在同一热压烧结工艺下,球磨时间越长,烧结试样的密度越大.以球磨40 h的粉末为原料,经1 300 ℃热压烧结可获得密度高达3.971 g/cm3的近全致密的TiAl基合金,且得到的TiAl基合金晶粒较小,组织均匀.     

球磨时间对FeS/铁基合金轴承材料组织与性能的影响

以铁基粉末和FeS粉末为原料,通过机械合金化和粉末冶金技术制备FeS/铁基合金轴承材料,通过对混合粉末和烧结后试样的微观组织以及性能检测,分析不同球磨时间下FeS/铁基合金轴承材料组织和性能的变化。结果表明:机械合金化使FeS与铁基体的结合更稳定,随着球磨时间的增加,FeS粉末在铁基粉末中的分布更均匀,烧结后试样的密度和硬度呈先增加后减小的趋势,压溃强度逐渐降低;球磨时间为9 h时,既能保证FeS粉末在铁基粉末中的均匀分布,又能保证烧结后试样具有良好的力学性能。     

烧结压力对铜基粉末冶金闸片材料摩擦学性能的影响

在不同烧结压力下制备了铜基粉末冶金闸片材料,研究了烧结压力对其孔隙率和硬度的影响;采用高速摩擦磨损试验机,选择15CrMo钢作为配副材料,研究了铜基粉末冶金闸片材料的摩擦学特性,并用扫描电镜观察分析了材料显微组织及磨损表面形貌。结果表明:随着烧结压力从0 MPa增大到1.25 MPa,试验材料的孔隙率降低而硬度得到提高,摩擦因数和磨损率都同步减小;再继续增大烧结压力对孔隙率和摩擦磨损性能的影响不大。     

AlN含量对AlN/Zr-Cu复合材料性能的影响

以纯铜粉、锆粉、AlN粉为原料,采用放电等离子烧结方法制备了AlN/Zr-Cu复合材料,研究了AlN含量(1%~20%,质量分数,下同)对该复合材料微观形貌、力学性能和摩擦磨损性能的影响,分析了其磨损机理。结果表明:细小的AlN颗粒在铜合金基体中呈弥散分布;当AlN含量为1%~15%时,复合材料较致密,当AlN含量增加到20%时,其组织疏松;随着AlN含量的增加,复合材料的显微硬度和抗压强度都呈现出先增大后减小的变化趋势,摩擦因数和磨损量均先减小后增大,磨损机理由黏着磨损向磨粒磨损、剥落磨损依次转变。     

不同工艺制备镍基合金涂层的耐高温磨损性能

以商用Ni60合金粉为涂层材料,采用火焰重熔、等离子堆焊、中频感应重熔等3种工艺在45钢基体上制备镍基合金涂层,研究了其物相组成、显微组织、显微硬度和耐高温磨损性能。结果表明:制备的镍基合金涂层的孔隙率均较低;火焰重熔和中频感应重熔涂层中的硬质相主要为均匀分布的碳化物,但中频感应重熔涂层的晶粒较小,显微硬度较高;等离子堆焊涂层的晶粒粗大,硬质相以粗大的硼化物为主,且偏聚严重,显微硬度最低;中频感应重熔涂层的耐高温磨损性能最好,其磨损形式为黏着磨损和磨粒磨损,火焰重熔涂层的耐高温磨损性能稍差,其磨损形式主要为黏着磨损,等离子堆焊涂层的耐高温磨损性能最差,其磨损形式为黏着磨损和疲劳磨损。     

Ti_3AlC_2/Cu复合材料的制备与性能

将铜粉与不同体积分数的Ti_3AlC_2粉体混合,采用放电等离子烧结工艺在不同温度(850,900℃)保温20min制备Ti_3AlC_2/Cu复合材料,研究了Ti_3AlC_2含量和烧结温度对复合材料显微组织、相对密度、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:在900℃保温20min烧结后,随Ti_3AlC_2含量的增加,其在铜基体中逐渐呈不均匀分布,复合材料的相对密度减小、硬度增大;同时,复合材料的磨损率和摩擦因数均降低,耐磨性能增强,磨损机制按照犁削磨损和黏着磨损→黏着磨损和磨粒磨损→犁削磨损和轻微黏着磨损依次转变。900℃烧结所得复合材料的相对密度高于850℃烧结的,摩擦因数则低于850℃烧结的。     

铝青铜表面激光熔覆层摩擦磨损性能的研究

采用激光熔覆技术在QA19-4铝青铜基体上制备Ni基合金熔覆层.通过对激光熔覆层微观组织的分析和显微硬度、滑动摩擦磨损等性能的研究结果表明:熔覆层组织均匀致密;平均硬度为HV571.4,大约是QA19-4铝青铜基体硬度的3倍;在干摩擦条件下,经过激光熔覆技术改性后的试样磨损体积仅为QA19-4铝青铜的1/3,表现出比QA19-4铝青铜更好的耐磨性能.     

激光熔覆制备Fe基合金涂层的微观结构与力学性能*

采用激光熔覆在25Cr2Ni4MoV钢基材表面制备铁基合金涂层,研究激光熔覆涂层的微观组织、显微硬度、抗剪强度、摩擦磨损性能。结果表明：激光熔覆Fe基合金涂层与25Cr2Ni4MoV钢基材界面形成了良好的冶金结合;激光熔覆层为典型的树枝晶形貌,由浅灰色及深灰色2种不同物相相间组成;激光熔覆区的显微硬度显著高于基体区和熔合区,平均剪切强度达280.83 MPa;激光熔覆Fe基合金涂层的平均干摩擦因数、磨痕轮廓深度及平均磨损体积较25Cr2Ni4MoV钢基材分别下降了约25%、45%及50%;激光熔覆所制备的Fe基合金涂层的耐磨性能远高于25Cr2Ni4MoV钢基体,该型涂层对基体有着良好保护作用。     

球磨时间和氧化铝含量对氧化铝弥散增强铜基复合材料组织与性能的影响

采用高能球磨法,通过改变Al2O3含量(质量分数)和调节球磨时间等参数,烧结制备出不同含量Al2O3颗粒弥散增强的铜基复合材料;通过显微组织观察、相对密度、电导率和硬度的测试,研究了Al2O3含量和球磨时间对烧结体组织和性能的影响.结果表明:球磨转速为270 r·min<'-1>时,随球磨时间延长,铜晶粒细化和晶格畸变...     

增材制造成形方向对冲蚀磨损性能的影响*

增材制造的零部件由于逐层制造而具有各向异性,为研究成形方向对冲蚀磨损性能的影响,采用激光同轴送粉工艺制备逐层堆积的铁基合金熔覆层,并对其显微硬度、金相组织、微观组织及冲蚀后表面形貌进行分析。水平表面(XY)、横截面(YZ)和纵截面(XZ)的显微观察表明:各方向的微观组织结构与热流方向、熔合线密切相关,进而显著影响了细晶区的分布和数量;堆积熔覆层水平上表面的平均显微硬度最大,横截面的平均显微硬度次之,纵截面的平均显微硬度最低;由于冲蚀过程中的加工硬化,弱化了各成形方向之间冲蚀磨损性能的差异,进而导致各成形方向上相似的冲蚀磨损形貌。冲蚀磨损试验表明,堆积熔覆层的冲蚀机制以微切削和犁削为主,堆积熔覆层水平表面的抗冲蚀磨损性能最好,纵截面的抗冲蚀磨损性能最差。     

La，Co离子取代法生产高性能烧结铁氧体的工艺研究

介绍了提高烧结铁氧体磁性能的原理、生产工艺。论述并分析了制备高性能烧结铁氧体应该具备的几个条件,原材料选择、配方、预烧、初级粉碎、二次掺杂、球磨、成型、烧结、磨加工和清洗;对生产工艺过程的关键工序,一次配方、球磨、成型和烧结进行了详细的分析、探究。     

镍基合金粉末的选择性激光烧结试验研究

分析了金属粉末选择性激光烧结的工艺特点 ,通过镍基合金粉末 F1 0 5的系列选择性激光烧结试验及其产物的微观结构分析 ,研究了金属粉末在激光作用下的熔凝过程以及各烧结参数对其熔凝过程的影响 ;对镍基 F1 0 5合金粉末的激光烧结工艺进行了初步优化 ,通过多层烧结试验对获得的烧结工艺进行了试验验证。研究结果表明 ,采用优化工艺制备的烧结制件内部组织主要由大量微米量级的等轴晶与少量枝晶组成 ,结构致密。     

Microstructural and mechanical properties of nanometric magnesium oxide particulate-reinforced aluminum matrix composites produced by powder metallurgy method

In this research, aluminum alloy (A356.1) matrix composites reinforced with 1.5, 2.5 and 5 Vol.% nanoscale MgO particles were fabricated via powder metallurgy method. Pure atomized aluminum powder with an average particle size of 1μm and MgO particulate with an average particle size between 60 to 80 nm were used. The specimens were pressed by Cold Isostatic Press machine (CIP), and were subsequently sintered at various sintering temperatures, viz. 575, 600 and 625°C. Optimum amount of reinforcement and sintering temperature were determined by evaluating the density, microstructure and mechanical properties of composites. The composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Hardness and compression tests were carried out in order to identify mechanical properties. Reinforcing the Al matrix alloy with MgO particles improved the hardness and compressive strength of the alloy to a maximum value of 44 BHN and 288 MPa, respectively. The most improved compressive strength was obtained with the specimen including 2.5% of MgO sintered at 625°C. According to the experiments, a sintering temperature of 625°C showed better results than other temperatures. A good distribution of the dispersed MgO particulates in the matrix alloy was achieved.     

Influence of tungsten on microstructure of mechanically alloyed γ-TiAl

This article presents preliminary results of the processing and characterization of γ‐TiAl alloy modified by W addition. An alloy with the target chemical composition of TiAl?5W (at.%) was synthesized by mechanical alloying. Two methods were used for powder compaction: hot pressing at 1300 °C and hot extrusion at 1100 °C. Hot extrusion turned out to be a superior consolidation technique over hot pressing. The matrix of final alloy was composed of a phase based on TiAl and a minor amount of Ti₃Al. The grain size in the extruded alloy was much smaller than in the hot‐pressed one. Minute W particles formed a dispersoid.     

Tb2TiO5-Dy2TiO5中子吸收材料的显微组织及性能

以Tb₄O₇粉、Dy₂O₃粉和TiO₂粉为原料,采用高能球磨、冷等静压和高温烧结工艺制备了Tb₂TiO₅-30%(质量分数)Dy₂TiO₅中子吸收材料,研究不同球磨时间(0~48 h)下混合粉体的微观结构,不同烧结温度(1 200~1 400℃)与时间(1~96 h)下烧结块体材料的微观结构、热物理性能和耐腐蚀性能。结果表明:混合粉体的晶粒尺寸随球磨时间的延长而减小,球磨12 h后即可获得均匀混合的纳米晶粉体,纳米晶混合粉体在1 300℃烧结96 h获得了具有高致密度正交晶体结构Tb₂TiO₅-Dy₂TiO₅块体材料;该块体材料在500℃的热导率和热膨胀系数分别为2.2 W·m^-1·K^-1和5.8×10^-6 K^-1,在360℃/18.6 MPa去离子水中的腐蚀速率变化很小,平均腐蚀速率为0.18 mg·dm^-2·h^-1,该块体材料具有较高的热导率、较低的热膨胀系数以及较好的耐高温水腐蚀性能,是控制棒用中子吸收材料较优的候选材料。     

烧结钕-铁-硼永磁材料的研究进展

钕-铁-硼磁体被称为第三代稀土永磁材料,烧结钕-铁-硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料。介绍了烧结钕-铁-硼磁体的研究现状、应用领域,阐述了烧结钕-铁-硼磁体的有关理论及先进生产工艺的特点,重点分析了低氧湿压、片铸、放电等离子烧结等工艺的特点,指出了目前国内烧结钕-铁-硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向。     

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的放电等离子烧结工艺数值模拟与实验研究

选用Ti-22Al-25Nb预合金粉末为实验初始原料,采用放电等离子烧结工艺（SPS）制备组织致密的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。采用MSC.Marc有限元软件对SPS过程中粉末的致密化过程进行了数值模拟,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随烧结温度、保温时间和烧结压力的变化规律。根据模拟结果,在950~1 200 ℃温度区间、50 MPa烧结压力和10~20 min保温时间的条件下,完成系列SPS烧结实验,制备获得Ti-22Al-25Nb合金。系统分析了50 MPa/10 min烧结条件下温度对Ti-22Al-25Nb合金的相对密度、显微组织和力学性能的影响,揭示了烧结合金的断裂机制。实验结果表明烧结合金在950 ℃/50 MPa/10 min条件下具有最优的综合力学性能,延伸率和屈服强度分别达到8.14%和691.04 MPa。     

一种微机械制造的新方法

提出对金属粉末直接进行选择性激光烧结制作微型机械;论述了激光烧结系统的原理及其硬件环境;用微细镍基合金粉末Ｎｉ３５和铜粉进行了实验,把镍粉、铜粉选择性烧结在一个微型机械中,并给出实验结果的扫描电镜显微照片,为进一步在微型机械中进行多种材料的集成式提供参考。     

TiAl合金表面等离子喷涂双层涂层组织与性能的研究

用等离子喷涂法在TiAl合金基体表面喷涂得到由CoNiCrAlY粘结层和ZrO2 Y2O2陶瓷外层组成的双层结构的热障涂层，进行了高温氧化试验并用SEM和光学显微镜观察分析了涂层的组织及形貌。结果表明：粘结层厚度为60μm，陶瓷外层厚度为250μm。喷涂后试样高温抗氧化能力提高。     

氮化碳基陶瓷刀具材料的制备与力学性能研究

采用热压烧结工艺,以Ti(C, N)为添加相,以Mo、Ni和Co为金属相,成功制备了氮化碳(C₃N₄)基陶瓷刀具材料,测量了其断裂韧度、抗弯强度和维氏硬度,分析了其微观组织。结果表明,在烧结温度为1600℃、保温时间为45 min和烧结压力为32 MPa的工艺条件下,Ti(C, N)质量分数为35%、Ni-Co质量分数为8%的C₃N₄基陶瓷刀具材料力学性能最优。合适的Ti(C, N)含量能细化C₃N₄晶粒、提高烧结密度、改善力学性能,合适的Ni-Co含量能使微观组织细小均匀。