重负荷铁基粉末冶金摩擦材料的研制

采用粉末冶金工艺,以莫来石等为摩擦剂,并加入较大比例的金属组元镍、铬、钼,研制出一种重负荷铁基粉末冶金摩擦材料.研究了合金元素镍、铬、钼和摩擦组元莫来石对材料性能的影响.研究结果表明,在铁基材料中同时加入镍、铬、钼等多种合金元素,在提高材料密度和硬度的同时,可以提高摩擦系数和摩擦系数的稳度;莫来石则对改善材料的高温性能作用显著.其综合作用的结果使该材料的摩擦系数及其稳度有大幅提高,单位面积能载高达12 700 J/cm2,且磨损量小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.该材料在国内首次应用于某型进口飞机刹车装置取得成功.     

新型重负荷铜基金属陶瓷摩擦材料的研究

采用粉末冶金工艺,以莫来石等陶瓷为摩擦组元,并加入较大比例的Sn、Fe、Ni、Mo等金属组元,研制出一种重负荷铜基金属陶瓷摩擦材料.研究了合金元素Ni、Mo和陶瓷相莫来石对材料性能的影响.结果表明,铜基金属陶瓷中同时加入Ni、Mo等多种合金元素,可以提高材料的摩擦系数及其稳度;莫来石则对改善材料的高温性能作用显著.其综合作用的结果使该材料的摩擦系数及其稳度有大幅提高,能够承受高于4 809J/cm2的单位面积能载,且磨损量小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.     

NiTi气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性、制件超弹性的影响

选区激光熔化成型具有外界温度感知能力的NiTi形状记忆合金是4D打印金属材料技术的基础研究,根据选区激光熔化技术对粉末性能的要求,研究NiTi形状记忆合金不同气雾化制粉工艺对选区激光熔化成型性及制件超弹性的影响规律具有重要意义。通过对比分析真空惰性气体雾化(VIGA)、电极感应熔炼气雾化(EIGA)制粉工艺对NiTi合金粉末杂质含量、流动性、球形度等性能的影响,发现VIGA制粉工艺由于采用坩埚熔炼,导致合金杂质元素增加、粉体性能恶化,粉末粒度分布偏向细粉侧,极易形成卫星粉,导致粉末流动性差,在打印过程中铺粉困难而难以成型,并且氧含量的增加导致打印过程中易发生球化、开裂等现象,使得VIGA工艺制备的NiTi合金粉末SLM成型性较差。而采用EIGA工艺制备的粉末粒度分布均匀、流动性好、氧含量低,满足选区激光熔化技术对NiTi合金粉末的特性要求。并对比分析两种工艺制备的粉末打印样品的表面形貌,成型了具有完全回复性能的超弹NiTi形状记忆合金样件。     

Ni含量对激光粉末床熔融成形NiTi形状记忆合金显微组织和力学性能的影响

激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分，而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性能开展研究。采用真空电极感应熔炼气雾化技术制备了Ni_50.8Ti、Ni_51.0Ti以及Ni_51.5Ti(原子分数，%)3种预合金粉末，研究其在不同工艺参数下的冶金缺陷、显微组织及力学性能的演化规律。结果表明，高Ni含量NiTi合金在LPBF成形过程中容易产生垂直于建造方向的裂纹，成形性较低Ni含量NiTi合金差。Ni_51.5Ti合金室温下的临界应力可达476 MPa，但断裂伸长率仅为2%;Ni_50.8Ti合金临界应力仅为122 MPa，断裂伸长率可达8%。