钨粉粒度对电极用钨铜合金组织和性能的影响

钨粉粒度是影响钨铜合金组织和性能的主要因素之一,采用不同粒度(2.65 μm、4 μm、8 μm)的钨粉用熔渗法制备钨铜合金,通过性能检测和组织分析研究了钨粉粒度对该合金密度、硬度和电导率的影响.实验结果表明:钨粉粒度越细,钨铜合金的密度和硬度越大;但是由细钨粉制备的W-Cu合金闭孔较多,均匀性较差,电导率较小.钨粉粒度为4μm时所得产品综合性能最好,W-30Cu合金密度为14.44 g/cm3、硬度为HB 212、电导率为24.2 MS/m.W-20Cu合金密度为15.38 g/cm3,硬度为HB225,电导率为22.6 MS/m.     

粗颗粒钨粉对90W-Ni-Fe钨合金烧结变形与组织性能的影响

在原材料粉末中添加20μm的粗颗粒钨粉,用粉末冶金法制备了圆柱状90W-Ni-Fe钨合金。通过测量钨合金烧结坯椭圆状横截面长短轴的尺寸,对烧结变形进行了定量分析;采用准静态拉伸试验对合金的力学性能进行了测试;通过光学金相、扫描电镜对合金组织形貌进行表征。结果表明:添加粗颗粒W粉能明显降低合金烧结变形,粗颗粒钨粉添加量占钨粉总量80%时,圆柱状钨合金投料可降低约20%,明显提高材料利用率;当粗颗粒W粉含量在70%~90%之间时,合金抗拉强度约950 MPa,延伸率约20%,与未添加粗颗粒钨粉的传统90W-Ni-Fe钨合金相比,其强度提高约30MPa,延伸率降低了28.5%,这与添加粗颗粒W粉的钨合金的穿晶断裂方式,以及合金界面结合强度低、黏结相分布不均匀等有关;添加粗颗粒钨粉的钨合金微观组织中的钨晶粒形状不太规则,存在粒径超大的钨晶粒。     

细晶W-15Cu材料的制备研究

利用机械合金化工艺制备了颗粒尺寸为0．5μm、W晶粒尺寸为10am的纳米晶W-Cu粉末，研究了其烧结致密化行为、烧结合金显微组织及其性能，并考察了其晶粒长大特性。结果表明：烧结温度和时间的增加有利于致密化，1300℃烧结30min，合金取得了99％的相对密度；硬度随烧结温度、时间的增加而增加，在1375℃烧结30min，硬度为HB321。W晶粒随着烧结温度的升高而增大，1200℃烧结30min获得了相对密度为98％以上、硬度为HB264、晶粒尺寸约为350am的细晶W-Cu合金。     

多次烧结对钨铜合金组织与性能的影响

对熔渗法制备的钨铜合金(CuW80)分别进行了3、6、9次烧结。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪等表征手段,研究了烧结次数对CuW80合金组织和性能的影响。结果表明:随着烧结次数的增加,CuW80合金中钨颗粒直径逐渐增大并连接,铜相分布更加均匀,多次烧结未见新相生成;经过3次烧结后,试样孔隙率由最初的0.5185%变为2.0516%,孔径增加主要集中在0.5~3μm范围内,但9次烧结后试样的孔隙率大大降低;合金硬度由烧结前的HB 204变化至烧结后的HB 188;试样电导率由25.06 mS/m降低至21.92 mS/m;合金密度较烧结前降低了1.2%。     

W-Co-纳米碳管反应烧结制备高度取向硬质合金

研究了微米级钨粉(2μm)和多壁纳米碳管(直径10nm)反应烧结制备硬质合金的过程,制得了硬度高于HRA94的YG8硬质合金,其主要特点是WC晶粒(0001)晶面在垂直压制的方向上形成了高度的取向。对在800～1410℃不同反应温度下烧结的样品,进行了X射线衍射和扫描电镜分析,确定了钨和多壁纳米碳管的反应过程产物、不同晶面的取向程度和在不同温度下的显微组织形貌。研究表明,由于垂直方向的(0001)晶面的择优取向,这个方向上晶粒呈长条状和三角形,晶粒尺寸小于2μm,无明显的晶粒生长,与原料钨粉颗粒尺寸相比较,显示了颗粒尺寸的遗传性。新合金的硬度等力学性能高于传统工艺制备的相同钴成分、相同粘结相平均自由程的硬质合金。     

纳米晶钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大

高比重合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料.纳米材料被认为是21世纪应用前景最为广阔的新型材料.采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧、高比重钨合金的一个很重要的研究方向.作者采用机械合金化(MA)工艺制备了纳米晶钨合金复合粉末,研究了纳米晶钨合金粉末在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的钨晶粒长大行为.研究结果表明,MA纳米晶粉末促进了致密化,使致密化温度降低约100～200℃.在一般固相烧结温度时可以得到晶粒尺寸为3～5μm的细晶高强度合金.同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即钨晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生钨晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,钨晶粒尺寸又长大到接近传统高比重合金水平.     

La_2O_3对超细钨复合粉末烧结性能与钨合金显微组织的影响

采用溶胶喷雾干燥-煅烧还原方法制备超细/纳米W-La2O3复合粉末,将粉末压制成形后在1 950℃烧结,制备La2O3弥散强化钨合金,检测合金的密度与强度,并采用SEM对超细粉末形貌、合金的组织结构、断口形貌进行分析,结果表明:随La2O3加入量增加,粉末颗粒显著细化,W-0.7%La2O3复合粉末的粒径仅为0.1μm;制备的W-La2O3超细/纳米复合粉末具有很高的烧结活性,烧结后,合金最高相对密度达到99.1%;La2O3均匀弥散分布于钨晶界,抑制钨合金的晶粒长大,提高材料的强度,W-0.7%La2O3合金中钨平均晶粒尺寸仅为8.7μm,抗弯强度达到548 MPa;合金的断裂形式表现为穿晶-沿晶共有的复合断裂形式。     

掺杂氧化铝对纳米钨粉烧结过程的影响

以碳热预还原和氢气深还原两步制备的纳米钨粉作为烧结原料,即先通过碳黑还原脱除三氧化钨中的大部分氧,再以氢还原脱除残留的氧。该方法制备的钨粉颗粒呈球形形貌,平均晶粒度可达90 nm。同时,向钨粉中掺杂质量分数为1%和2%的氧化铝,探究了氧化铝对钨粉烧结行为的影响。通过烧结样品的断口形貌和晶粒的平均尺寸分析发现,氧化铝对烧结后期的晶粒长大有明显的抑制作用,相同的烧结温度下晶粒的尺寸随着氧化铝含量的上升而减小。在1600 ℃时,纯钨粉烧结坯的晶粒平均尺寸为2.75 μm,但添加质量分数为1%和2%氧化铝的烧结样品晶粒平均尺寸约为1.5 μm,这是由于氧化铝能有效地抑制烧结后期的钨粉晶粒长大。纯钨粉和掺杂氧化铝钨粉的烧结坯的硬度随温度升高具有不同的趋势。掺杂钨粉烧结坯的硬度随着温度的升高而升高,且其最大值高于800 HV。但是,纯钨粉烧结坯的硬度随烧结温度增加而先增加后降低,在1400 ℃时取得最大值（473.6 HV）,这是由纯钨粉烧结坯的晶粒在高温下急剧长大所导致。在烧结温度为1600 ℃时,纯钨粉、掺杂质量分数1%和2%的氧化铝掺杂的钨粉的烧结坯的相对密度依次为98.52%、95.43%和93.5%。      

钛合金变形特性的最新研究

美国马里兰大学材料和核工程系教授S.Ankem著文论述了近年来有关钛合金变形特性的研究及其研究结果在钛合金选择和设计方面的重要性.对αTi-0.4Mn合金室温下拉伸和蠕变变形特性的研究表明,蠕变随晶粒尺寸的增大而增加.在粗晶(500μm)材料中观察到了随时间变化的孪生,认为粗晶材料较高的蠕变应变是由这种与时间相关的孪生引起的.能使孪生减少的任何合金元素对α钛都有利.高温下(923～1023K)的研究表明,流变应力随应变速率增加和温度降低而增加,其拉仲变形激活能接近于α钛的自扩散激活能.由此认为,其变形机制主要是攀     

高能球磨-放电等离子烧结法制备双晶分布钛

以平均粒径约150μm的球形钛粉为原料,采用高能球磨结合放电等离子烧结技术制备由双尺度晶粒组成的高致密纯钛块体材料,研究高能球磨过程中钛粉的形貌、尺寸及显微组织的变化,分析球磨钛粉放电等离子烧结时的致密化行为和显微组织的演变规律,测试烧结钛块体材料的室温压缩性能。结果表明:钛粉在球磨初期发生剧烈的塑性变形并相互焊合,形成层片状团聚粉末。球磨10 h时,钛粉的部分晶粒细化至40~100 nm。放电等离子烧结过程中,随烧结温度升高和烧结时间延长,烧结钛的密度逐渐增大。在烧结温度为800℃、保温时间为4 min、烧结压力为50 MPa的条件下,烧结钛的密度达到4.489 g/cm3,接近全致密,其显微组织由双尺度的等轴晶组成,细晶区晶粒尺寸为1~2μm,粗晶区晶粒尺寸为5~20μm,二者呈层状交替分布;该试样在室温压缩条件下的综合力学性能与铸锻Ti-6Al-4V合金相当。     

铜粉对MIM钨铜合金组织和性能的影响

采用金属注射成形（MIM）技术制备了钨铜合金,定量表征了铜粉的粉末粒度和粒形,重点研究了铜粉粒度和粒形对MIM钨铜合金组织与性能的影响。通过对比铜粉的粒径、粒度分布宽度、长宽比、粗糙度、赘生物指数和钝度等特征参数,破碎铜粉与水雾化铜粉颗粒呈枝晶状,粒径远小于还原铜粉,但破碎铜粉粒度分布宽,微观结构上的规则度、表面光滑程度以及分散程度最佳。破碎铜粉混合钨粉为原料,通过MIM技术制备钨铜注射生坯致密度高、缺陷少,烧结后钨铜合金的组织与性能最优,致密度为96.2%,硬度为235HV,抗弯强度为1 200 MPa,热导率为128 W/(m·K),电导率为30%IACS。     

粗细晶WC基体对WC-Co非均匀结构显微组织形成的影响

本文研究了粗晶WC基体与细晶WC基体对WC-8Co合金的非均匀结构组织形成的影响。结果表明,粗晶WC为基体,细晶WC添加量35%以上时,形成粗、细WC晶粒尺寸分别为7.0～8.0μm、2.0～2.5μm的非均匀结构显微组织。细晶WC为基体,粗晶WC添加量为45%时,形成粗、细WC晶粒尺寸分别为6.0～7.0μm、0.4～0.5μm的非均匀结构显微组织。在合适的工艺参数条件下,可获得粗、细晶分别为8.0～9.0μm、2.0～3.0μm的非均匀结构的合金组织。     

纳米Y2O3 对97W-2Ni-Fe 合金组织与性能的影响

以W、Ni、Fe元素粉末和纳米Y₂O₃粉末为原料,制备97W-2Ni-1Fe和96.5W-2Ni-Fe-0.5Y₂O₃钨合金,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段进行表征,并结合黏结相的面积分数和W晶粒接触度的分析,研究烧结温度与添加纳米Y₂O₃对高密度钨合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:随烧结温度升高,钨合金的晶粒尺寸和力学性能明显增加。在1510℃(液相)烧结温度下,添加纳米Y₂O₃使钨晶粒尺寸从21.6μm减小至7.8μm,黏结相的面积分数从4.45%增加至5.35%,接触度为0.67,合金力学性能显著提升,抗拉强度达到611 MPa,硬度(HRC)为40.1。96.5W-2Ni-Fe-0.5Y₂O₃合金的拉伸断裂形态为黏结相的撕裂和少量W晶粒解理断裂,添加纳米Y₂O₃使得黏结相撕裂的比例增加。     

铜-石墨复合材料性能与石墨形状和粒径的相关性研究

以电解铜粉、鳞片状石墨粉及不同粒径的近球形石墨粉为原料,通过真空热压烧结工艺制备得到铜-石墨复合材料,并研究石墨形状、粒径对其显微组织、密度、致密度、电导率、硬度及抗压强度等性能的影响;在销盘式摩擦磨损试验机上考察其摩擦磨损性能,通过分析样品磨损表面的形貌,研究石墨形状和粒径对复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明:相比鳞片状石墨粉,采用相同粒径的近球形石墨粉有利于提高复合材料的致密度,获得更优异的力学性能,其抗压强度可以提高近65 MPa;随着近球形石墨粒径从19μm减小到4μm,复合材料的致密度、电导率、硬度、抗压强度和摩擦因数均逐渐降低,同时磨损量逐渐增大,其中,复合材料的电导率从28.6%IACS降低至20.6%IACS,抗压强度也降低约30 MPa。     

基带厚度对涂层导体立方织构Ni基带组织的影响

大变形量加工及随后再结晶热处理制备的立方织构Ni及其合金带材广泛用于YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体的基带。基带厚度的减小有利于提高涂层导体的工程电流密度。主要研究基带厚度对其立方织构、晶界角分布以及晶粒尺寸的影响。实验结果表明:随着基带厚度的减小,再结晶基带平均晶粒尺寸先减小后增大,当基带厚度为60μm时,晶粒平均尺寸达到最小值70μm;随基带厚度的减小,再结晶基带立方织构取向越接近其标准位置;晶界角分布随基带厚度变化不大,但所有样品晶界角几乎都小于15°。     

高强高弹导电C70250铜合金工艺研究

本文简述了C70250铜合金材料的背景及发展现状，根据后续加工对材料特性和具体性能的要求，重点阐述了C70250铜合金带材的合金特性、熔炼铸造、热轧在线淬火、连续在线固溶、时效析出处理等工艺技术，研究不同在线固溶、热处理、冷变形与时效工艺及不同工序组合和性能遗传性对C70250合金的晶粒尺寸、析出相粒子尺寸及分布规律，同时对合金的力学与电学性能进行测试。结果表明，半连续生产C70250铜合金经过时效+冷轧+在线固溶处理+冷变形+时效处理相组合的形变热处理时效工艺后，合金组织晶粒0.015μm细小均匀，析出相分布更加弥散，其具有抗拉强度为692MPa，屈服强度为651MPa，伸长率为10%，导电率为45.62%IACS，折弯性能优良的综合性能；能够很好的满足集成电路和连接器对高强高弹导电材料的要求。     

湿法制备W-1%TiC纳米复合粉末的烧结致密化及其合金组织与力学性能

用偏钨酸铵和纳米TiC粉末为原料,采用溶胶–喷雾干燥–氢还原法制备W-1%TiC复合粉末,并将粉末进行模压成形和氢气气氛高温烧结,得到微量TiC弥散强化细晶钨合金,研究W-1%TiC复合粉末的烧结致密化行为,以及不同烧结温度下所得合金的组织与室温力学性能。结果表明,采用溶胶–喷雾干燥–氢还原法制备的W-1%TiC复合粉末,其BET粒径约为50 nm,氧含量为0.24%,TiC颗粒均匀分散在W颗粒中。制备的纳米W-1%TiC复合粉末具有较高的烧结活性,粉末在1 920℃烧结后,相对密度达到99.5%,钨晶粒尺寸约为4μm,TiC颗粒尺寸非常细小(0.2~0.5μm),合金抗拉强度达到426 MPa,比纯钨高约1倍。     

UO2烧结块高温蠕变性能的试验研究

对晶粒度分别为9.0μm 、23.8μm的UO2 烧结块进行了高温蠕变试验.结果表明:在相同温度、相同载荷下,UO2 烧结块晶粒尺寸越小,稳态蠕变速率越大;在相同温度下,稳态蠕变速率的对数值与应力的对数值之间存在线性关系,且随着载荷增大,UO2 烧结块的稳态蠕变速率增大;在相同载荷下,随着温度升高,UO2 烧结块的稳态蠕变速率增大.对于晶粒度分别为9.0μm 、23.8μm的UO2 烧结块,在载荷为10 MPa下的高温蠕变速率没有数量级的差别.     

加镍W-Cu电触头中钨颗粒尺寸对溶渗过程和显微结构的影响

多面体形状的钨粉,平均尺寸为1.25μm、4.56μm和13.3μm。钨粉中添加0.4wt.％的Ni。预烧后所有钨骨架的孔隙率相同。尺寸为1.25μm、4.56μm和13.3μm的钨粉压制压力分别为150、350和450MPa。将压坯切成4×4×40mm的小长方体以进行溶渗动力学测量。于氢气氛中烧结。尺寸为1.25μm的在1150℃烧结0分钟(原稿如     

热处理过程中FGH96合金的微观组织演变

通过热处理实验研究了热处理过程中FGH96合金的微观组织演化，量化了固溶温度和保温时间对晶粒尺寸、γ′相尺寸、面积分数及晶粒分布的影响，分析了γ′相和应变存储能对晶粒演变的影响。结果表明：在热处理过程中，含有大量应变存储能的变形晶粒发生静态再结晶，晶粒细化，而动态再结晶晶粒发生晶粒长大，当两者平衡时可获得均匀细小的晶粒组织。合金在1060℃保温120 min后，γ′相尺寸和晶粒尺寸分布较为均匀，平均晶粒尺寸为7.37μm。γ′相的面积分数随固溶温度和保温时间的增加而减小，一次γ′相在亚固溶保温过程中存在粗化和分裂现象，使得一次γ′相的面积分数和尺寸先增加后减小。γ′相的非均匀溶解会导致局部晶粒长大较快，形成混晶。