烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备Al-24Si合金,研究了烧结温度(550～610℃)对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明:不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成,当烧结温度达到600℃及以上时,组织中还析出了Mn_4Al_(16)Si_3相;当烧结温度低于580℃时,随温度升高,合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少,合金的密度和硬度增大;当烧结温度达到580℃时,铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面,而在原先液相位置留下较大孔洞,导致合金孔隙率增大,密度和硬度减小;当烧结温度达到590℃时,共晶液相含量增加,填充内部孔隙,导致合金密度和硬度增大。     

烧结温度对高含量聚晶立方氮化硼组织与性能的影响

以立方氮化硼粉、钛粉、铝粉为原料,在高温(1 400～1 600℃)和超高压(6.5 GPa)条件下采用原位合成方法制备高含量聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了烧结温度对PcBN力学性能、微观结构和切削性能的影响。结果表明：制备得到的PcBN均主要由BN、TiN、TiB₂、AlN等物相组成;随着烧结温度的升高,PcBN内部孔隙数量减少,密度增大,显微硬度和抗弯强度先升高后降低,PcBN刀具在切削行程长度达10 km后的后刀面磨损量先减小后增大。当烧结温度为1 550℃时,PcBN的综合性能最佳,其抗弯强度和显微硬度最大,分别为969 MPa, 40.7 GPa,后刀面磨损量最小,为0.26μm。     

工业生产条件下烧结温度对粉末冶金Fe-Cu-C合金组织和性能的影响

在实际工业生产条件下采用粉末冶金技术制备Fe-Cu-C合金,研究了烧结温度(1 060～1 160℃)对其密度、显微组织、物相组成、力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,合金的密度先增大后降低,并在1 140℃时达到最大值(7.02 g·cm-3);随着烧结温度的升高,合金组织中颗粒的球化程度提高,孔隙的尺寸减小、数量降低,显微组织趋于稳定,铜相衍射峰消失,Fe4Cu3相衍射峰出现;合金的抗拉强度、硬度随烧结温度的变化趋势与密度的基本相同,且均在1 140℃时达到最大值,分别为460 MPa,185 HRB,拉伸断口均主要呈脆性断裂特征;工业生产条件下制备的合金的力学性能指标基本与在实验室条件下制备的相吻合。     

放电等离子烧结温度对Ti-45Al-6Nb-0.3W合金显微组织和力学性能的影响

在不同温度下(1 150,1 200,1 250℃)对氩气雾化Ti-45Al-6Nb-0.3W合金粉末进行放电等离子烧结,研究了烧结温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:放电等离子烧结合金由γ相和α2相组成,随烧结温度升高,组织形态由片层和等轴状转变为全片层状,同时晶粒尺寸增大,γ相含量增加;合金密度随烧结温度升高略有增加,硬度变化不大;不同温度烧结合金的压缩性能均优于铸态合金的,1 200℃下烧结合金的室温压缩性能最好,抗压强度、压缩率分别为3 012 MPa,40.8%。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

烧结工艺对拉丝模烧结区表面性能的影响

使用感应加热烧结方法,调整不同的工艺参数(温度、烧结次数)将金刚石料坯通过烧结粉烧结到不锈钢外套上,研究了烧结工艺参数对于金刚石拉丝模坯烧结区表面性能的影响。测量了各试样的显微硬度,并通过对试样进行显微形貌观察,分析了模坯试样出现显微硬度差异的原因。结果表明:烧结区域维氏硬度等均随着烧结温度的提高先增加后降低,在烧结温度为730℃时达到最大;烧结温度过低,烧结区存在气孔,而烧结温度过高,烧结区存在缩孔。经过预烧结工艺处理的PCD拉丝模坯,烧结区的表面质量和维氏硬度显著提高。     

温度对2297-T87铝锂合金拉伸性能的影响及不同温度拉伸后的显微组织

对2297-T87铝锂合金在25～175℃下进行了拉伸试验,研究了温度对该合金拉伸性能的影响,观察了拉伸后的显微组织。结果表明:随着温度升高,合金的抗拉强度和屈服强度降低,伸长率增大;当温度升至175℃时,合金的抗拉强度和屈服强度为室温(25℃)时的77.72%和82.03%,合金仍具有较高的强度;在25～175℃拉伸后,合金的显微组织相似,均主要由轧制变形晶粒和少量细小再结晶晶粒组成。     

纳米晶YG10复合粉末的烧结及显微结构

利用EDS和SEM等研究了机械合金化法制备的纳米晶YG10硬质合金复合粉末的烧结行为,对其致密化规律及显微结构等作了考察。结果表明：纳米晶YG10粉末烧结致密化快,在1375℃时烧结30min,合金相对密度为99．86％,收缩率为27．2％,合金最大硬度可达91．8HRA;烧结合金中WC晶粒细小,呈杆状特征,其径向尺寸约为100～150nm,长度超过1μm,且WC杆状晶粒随机排列,无固定取向。     

CBN-WC复合片烧结的研究

进行了高温高压合成多晶立方氮化硼(PCBN)复合片的研究,实验采用二次烧结法,即直接用CBN粉末在WC-Co基底上进行烧结。烧结压力为5.5GPa,烧结温度为1200℃至1700℃,烧结时间3分钟。实验结果表明,在1200℃至1500℃的范围内,烧结体的硬度随着烧结温度的升高而显著增加,实验在1500℃的烧结温度下得到了Knoop硬度36.7GPa的CBN烧结体(PCBN),而在1500℃至1700℃的范围内,烧结体的硬度无明显变化。     

冷却速率和碳含量对铁-铜-镍-钼-碳烧结材料组织与性能的影响

以部分扩散预合金铁-铜-镍-钼-碳粉为原料,利用模壁润滑温压工艺获得高密度压坯,采用烧结硬化处理工艺烧结,研究了冷却速率和碳含量对烧结材料力学性能和显微组织的影响。结果表明:冷却速率对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-xC(x=0.6,1.0)材料的力学性能影响显著,其抗拉强度、屈服强度和硬度均随冷却速率增大而提高;在2.8℃·s~(-1)冷却速率时,1.0%C材料的抗拉强度为935 MPa,屈服强度为747 MPa,硬度为298 HB;0.6%C材料的抗拉强度为962 MPa,屈服强度为828 MPa,硬度为285 HB;伸长率均随冷却速率增大而下降;材料的显微组织均为马氏体、贝氏体、珠光体和残余奥氏体等的混合组织,快速冷却下主要为马氏体、贝氏体,慢速冷却时出现少量铁素体;碳含量对马氏体的类型影响较大,1.0%C时主要为片状马氏体,0.6%C时主要为板条马氏体。     

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。     

正火工艺参数对轨道交通用20MnV弹簧钢显微组织与力学性能的影响

对轨道交通用20MnV弹簧钢进行了不同温度(780,830,880,930,980℃)和不同时间(0.5,0.75,1,1.25h)的正火处理,研究了正火温度和正火时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着正火温度升高,20MnV弹簧钢组织由不均匀铁素体和粒状贝氏体转变为等轴铁素体和块状铁素体;当正火温度低于830℃时,随着正火温度的升高,试验钢的屈服强度和抗拉强度降低,断后伸长率和低温冲击功增大;当正火温度高于830℃后,试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着正火温度升高而增加;在不同正火时间下,试验钢的显微组织均为等轴铁素体和块状珠光体;随着正火时间的延长,试验钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、低温冲击功均先增后降;当正火温度为930℃、正火时间为1h时,试验钢的力学性能最佳。     

烧结工艺对铜基粉末冶金摩擦材料的影响

采用粉末冶金的方法烧结铜基摩擦材料,研究烧结温度、烧结压力、保温时间和成型压力对摩擦材料性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高,材料的密度、强度和硬度都降低,孔隙度增大;随着烧结压力的增大,硬度先增大后减小,压力达到20 MPa 时,硬度最大;随着保温时间的延长,抗压强度增大;随着成型压力的增大,抗压强度先增大后较小,成型压力为42 MPa 时,抗压强度最大。当材料的物理力学性能处于最佳范围时,材料的摩擦因数才达到最大,物理力学性能过高或过低都不利于摩擦因数的提高;对偶磨损量主要取决于摩擦材料的摩擦因数,随着摩擦因数的增大而增大。     

烧结温度和复合助剂对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用热压烧结方法分别制备了Al2O3-TiCN复合陶瓷(AT)及掺杂MgO-Y2O3复合助剂的Al2O3-TiCN复合陶瓷(ATMY);研究了烧结温度和MgO-Y2O3复合助剂对复合陶瓷相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度在1 400~1 600℃时,AT和ATMY的相对密度均在97.3%以上;当烧结温度不超过1 500℃时,利用第二相TiCN可有效抑制Al2O3晶粒长大,AT和ATMY的显微组织、断裂韧度均无明显差异;当烧结温度超过1 500℃时,TiCN不能有效地抑制Al2O3晶粒长大,导致AT显微组织粗化,在1 600℃烧结的AT的断裂韧度为4.5 MPa·m1/2;掺杂了MgO-Y2O3复合助剂后可与TiCN协同抑制Al2O3晶粒长大,在1 600℃烧结的ATMY的显微组织细小均匀,断裂韧度可达5.1 MPa·m1/2。     

机械合金化结合冷压烧结工艺制备Al-20%Sn合金

首先用机械合金化方法制备了Al-20%Sn合金粉,然后采用不同的压制、烧结工艺将其制成块状合金;运用X射线衍射仪、扫描电镜等研究了球磨及烧结工艺对Al-20%Sn合金显微组织的影响.结果表明:通过选用高的球磨转速(250 r·min-1)、大的球料比(30:1)和适当的球磨时间(40 h),可以获得细小锡相均匀弥散分布在铝中的合金粉;当烧结温度低于共晶温度时,锡相保持均匀分布,但当烧结温度超过共晶温度时,锡相明显长大且呈网状分布;高的压制压力(880MPa)和高的烧结气氛压力(5 MPa)可以有效抑制Al-20%Sn合金在烧结过程中的晶粒长大,保持细小锡相在铝基体中的均匀分布.     

硅渣和玻璃粉直接烧结制备多孔材料的气孔结构与力学性能

以硅渣和玻璃粉为原料,采用粉体直接烧结法制备多孔材料,研究了烧结温度(700~900℃)、烧结时间(15~120min)和升温速率(10~100℃·min^-1)对多孔材料表观密度、气孔率、物相组成、抗压强度的影响。结果表明:气孔结构均匀性随烧结温度的升高而降低;表观密度随烧结温度的升高先减小后增大,随保温时间的延长而增大,随升温速率的增大而减小,气孔率的变化趋势与表观密度的相反;多孔材料的主要物相为玻璃相和硅、SiC、SiO2、Ca2Al2SiO7等结晶相,且结晶度随烧结温度的升高而降低;抗压强度随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势;当烧结温度为750℃,升温速率为30℃·min^-1,烧结时间为30 min时,多孔材料的主晶相为硅和Ca2Al2SiO7,抗压强度最大(1.60MPa),表观密度为0.43g·cm^-3,气孔率为80%。     

Ti-Al/TiC+Al2O3复合材料的制备与性能

用机械合金化和热压烧结制备了Ti-Al/TiC+Al2O3复合材料.研究了不同烧结温度(1550、1650℃)和热处理温度(700、900℃)对烧结体的力学性能和显微组织的影响.结果表明烧结体具有良好的力学性能,硬度达到92 HRA,抗弯强度可大于600MPa,而断裂韧度最高可达8.021 MPa·m1/2.     

焊接峰值温度对X80管线钢焊接接头热影响区性能影响的热模拟

为了研究焊接峰值温度对大变形X80管线钢单道次焊接接头热影响区软化的影响,利用热模拟试验机在500~1 300℃下对X80钢的单道次焊接试验进行热模拟,研究了峰值温度对其组织和力学性能的影响。结果表明:当峰值温度从500℃升至700℃时,接头的屈服强度和冲击韧性升高,抗拉强度和硬度降低,组织中的珠光体含量减少,出现黑色的M/A岛,且其有沿晶界分布的特征;当温度从800℃升至1 000℃时,接头出现软化现象,屈服强度、抗拉强度和冲击韧性都降低,硬度的下降较为显著,M/A岛逐渐增多;出现软化的原因是发生了不完全重结晶,显微组织以铁素体为主,并且碳化物的弥散度随着温度升高而逐渐减小,故而强度和硬度下降;当峰值温度从1 100℃升高至1 300℃时,接头的屈服强度和抗拉强度明显增大,断面收缩率显著减小,硬度增加,显微组织以板条贝氏体和铁素体组成,M/A岛由细小、无序状排列向长条、有序状排列转变。     

回火温度对35CrMo钢显微组织和力学性能的影响

对35CrMo钢进行860℃淬火和不同温度(450,500,550,600℃)回火热处理,采用万能试验机、扫描电子显微镜等研究了回火温度对该钢显微组织、拉伸性能与断裂韧性的影响。结果表明:随着回火温度的升高,过饱和α相中析出碳化物并发生球化,马氏体板条状特征逐渐消失;试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着回火温度的升高而降低,伸长率增大,当回火温度为600℃时,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为1 014MPa,933MPa,16.8%;随着回火温度的升高,试验钢的断裂韧度增加,断口启裂区由快速启裂扩展特征变为更明显塑性变形特征。     

硬质合金真空烧结和低压烧结的研究

分别在真空和低压下烧结制备混晶、细晶、高钴、高钛四类硬质合金,采用光学金相显微镜、洛氏硬度计、钴磁检测仪、矫顽磁力检测仪和抗弯强度检测仪等,对比研究了低压烧结和真空烧结的硬质合金的显微组织和性能。结果表明:对于混晶、细晶、高钴和高钛合金来说,和真空烧结相比,低压烧结均能降低合金的孔隙度,形成更均匀的组织,同时提高合金的密度和综合性能;低压烧结对合金组织和性能的影响程度和合金的成分有关,对于混晶和高钛合金来说,低压烧结对综合性能的提高较明显;而对于细晶和高钴合金来说,提高效果不明显。