440C不锈钢金属注射成形工艺研究

本文探索了440C不锈钢的注射成形工艺,对脱脂、烧结等关键工艺进行了研究,分析了烧结温度对变形的影响.结果表明:采用两步脱脂法可得到无缺陷的脱脂坯;严格控制烧结温度是获得无变形烧结样的关键.合适的440C不锈钢注射成形工艺为:用二氯甲烷溶剂,在37℃脱除坯体中可溶性粘结剂组元,在升温速率为2.0℃/min、最高脱脂温度950℃、保温时间为1h和Ar脱脂气氛条件下脱除坯体中剩余粘结剂;当烧结温度为1 270℃,保温时间为60min时,440C不锈钢样品热处理后的性能为:密度7.24 g/cm3,硬度为50 HRC.     

铜粉末注射成形工艺

用＜74 μm的电解铜粉做原料探索铜粉末注射成形工艺, 重点研究注射参数对生坯的影响及脱脂烧结过程中变形的控制. 脱脂工艺为： 2 ℃/min升温至160 ℃保温60 min, 1 ℃/min升温至250 ℃保温90 min, 2.5 ℃/min升温至400 ℃保温60 min, 4 ℃/min 升温至650 ℃保温60 min. 烧结条件为： 烧结温度950 ℃, 烧结时间90 min. 结果表明： 注射坯的尺寸和质量均随注射温度的升高而下降, 随注射压力和注射速度的增大而增大, 注射参数的变化对注射坯密度影响不大; 在脱脂烧结过程中, 利用填料的支撑作用, 能有效地控制产品变形. 采用粉末注射成形新技术制备的铜制品, 其性能为： 密度8.34 g/cm3, 抗拉强度σb=201 Mpa, σ0.2=71.9 Mpa, 伸长率δ=27.5%.     

WC-10Co-1TaC硬质合金异形刀片注射成形与合金性能的研究

采用粉末注射成形工艺制备了合金成分为WC-10Co-1TaC的硬质合金抗弯试样和可转位异形刀片。采用电子扫描显微镜、光学显微镜、万能电子力学试验机、钴磁测量仪等对样品的形貌、组织以及力学性能进行研究分析。研究结果表明:采用溶剂脱脂+热脱脂的脱脂方式,可以很好地控制脱脂过程产生的开裂、变形;理想的溶剂脱脂温度为40℃,溶剂体积与样品体积比为7∶1,脱脂时间为6h,脱脂率为50%;理想的热脱脂工艺为:以2℃/min的升温速率从室温升到420℃并保温45min。烧结样品的抗弯强度为2200MPa,硬度(HV30)为1350MPa,矫顽磁力(Hc)为10.7kA/m,钴磁(Com)为9.4,达到制品的性能要求。     

烧结工艺对50%Mo-ZrO_2金属陶瓷结构与耐蚀性能的影响

以钼粉及氧化锆粉为原料,采用不同的烧结工艺参数,在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷的高温电导率,在1 580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明:在烧结温度为1 600~1 650℃,保温时间为2~4 h的条件下,随保温时间延长或烧结温度升高,烧结体更加致密,孔隙率下降;因而金属陶瓷的电导率提高,耐钢液和熔渣侵蚀性增强;在1 600℃、保温4 h条件下烧结的试样密度最大(6.49 g/cm3),高温电导率最高(1 600℃下的电导率为101 S/cm),耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷的侵蚀主要为Fe和Mo的相互溶蚀,熔渣对金属陶瓷的侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相,熔渣中的Al2O3取代金属陶瓷中的ZrO2。熔渣侵蚀过程中,CaO与金属陶瓷中的ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相,阻止熔渣对金属陶瓷的进一步侵蚀。     

Al-Pb合金轴瓦带坯的烧结工艺研究

研究了快冷 粉末冶金 (RS PM )制备Al Pb合金轴瓦材料的工艺。通过研究烧结工艺对Al Pb合金轴瓦材料显微组织及机械性能的影响 ,得出了较优的烧结工艺。烧结升温速率为 1℃ /min ,并在 2 0 0℃和 40 0℃分别保温 2h ,烧结温度控制在 5 40℃至 5 6 0℃之间。讨论分析了Al Pb合金轴瓦材料的烧结机理。     

烧结工艺对Cu-20Zn黄铜力学性能的影响

利用日本网带式连续烧结炉,采用2种不同的烧结工艺制备Cu-20%Zn黄铜,研究烧结工艺对其力学性能和微观组织的影响。第1种烧结工艺是快速升温到550℃预烧50 min,然后在860℃高温烧结50 min;第2种烧结工艺是在200 min内将温度从100℃缓慢升高到750℃,然后升温到870℃保温1 h。结果表明:采用第1种工艺烧结时,烧结体中可看到大量的形状不规则的孔隙,基体没有联接成一体。采用第2种工艺烧结时,由于延长了预烧结时间和减慢升温速度,黄铜的孔隙收缩并趋于球化,孔隙数量明显减少,烧结体的密度和硬度都增大,伸长率显著提高;但由于晶粒长大,晶界强化效果下降,导致强度下降。采用第2种烧结工艺制备的黄铜综合力学性能较好,密度达到8.12 g/cm3,硬度为86 HRH,抗拉强度和伸长率分别为242 MPa和27.3%,均超过日本工业标准JIS和中国国家标准的要求。     

η相粉末的制备及烧结工艺对板状WC晶粒的影响

以W粉、Co粉及炭黑为原料制备η相粉末,向WC–10Co混合粉末中加入质量分数为8%的η相粉末和一定化学计量比的工业炭黑,利用传统粉末冶金工艺制备含板状WC晶粒的硬质合金。研究了合成温度对η相的影响以及烧结温度、固相烧结升温速率对板状WC晶粒的作用。结果表明:在氮气保护气氛下,当行星球磨时间为12 h时,1050℃保温1 h即可得到Co_6W_6C相含量较高的η相粉末。在保温时间为1 h的前提下,烧结温度为1440℃,有利于合金中板状WC晶粒的生长,此时合金的力学性能最佳;在烧结温度与保温时间一定的前提下,当固相升温速率由6℃/min降低到2℃/min时,板状WC晶粒的尺寸和长厚比逐渐增加,合金的强度保持不变,维氏硬度提高了3%,断裂韧性提高了13%。     

仲钨酸铵一步还原法制备钨粉的新工艺研究

以仲钨酸铵为原料,通过分段控制还原气氛,经一步还原制备钨粉。研究了仲钨酸铵粒径、还原气氛、温度、时间和装舟量等参数对钨粉粒度和形貌的影响。结果表明,最佳工艺参数为:装舟量50g、氢气流量32L/h、升温速率10℃/min、500℃保温20min、900℃保温1.5h、风冷降温到100℃,钨粉收率大于98.5%。该工艺制备的钨粉粒径可控,同时可降低生产成本。     

(ZrO2)0.96(Y2O3)0.03(Al2O3)0.01陶瓷的制备及性能研究

采用化学共沉淀法制备（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01的粉末, 在不同的升温速率、不同的烧结时间和不同的烧结温度等烧结工艺下制备出（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01三相体系复合陶瓷. 经研究发现, 在升温速率和降温速率均为5 ℃·min^-1 的烧结制度下, 1550 ℃烧结时, 可以得到抗弯强度达998 MPa, 抗热震次数达33次, 相对密度达96%和电性能较好的烧结体.     

铜基粉末材料流动温压成形三通管的实验研究

近净成形技术制备复杂零件一直是流动温压成形工艺的发展目标。采用铜基粉末材料为研究对象,利用流动温压成形工艺在85℃下压制出三通管生坯,经过合理的脱脂烧结工艺,成功制备出三通管样品,并对试样的脱脂工艺、微观结构及密度等进行分析。结果表明:在300℃和450℃处分别保温30 min,缓慢升温至950℃烧结60 min可以得到外观光滑的铜基三通管烧结件,但烧结后零件各部分密度分布不均匀,横向部分密度明显低于轴向部分。     

17Cr2Ni2Mo齿轮用钢热变形动态再结晶行为

 为了探索材料热塑性变形工艺理论,针对热轧态17Cr2Ni2Mo齿轮用钢进行热力模拟试验,研究材料在应变速率=0.01～10 s-1、热变形温度t=1 050～1 150 ℃条件下的动态再结晶行为。结果表明,在较高应变速率下,应力在峰值后,出现动态回复或持续性动态再结晶软化,在较低应变速率下,应力呈现波浪多峰值状,出现多次动态再结晶软化。通过加工硬化率随应变变化曲线(θ ε),确定了动态再结晶临界特征应变量εc,结合峰值应变量εp统计得到εc/εp比值为0.629～0.854,并可知当应变速率一定时,εc随着温度升高而减小,当温度一定时,εc随应变速率的增大而增大。同时建立了流变应力本构方程,数据验证平均相对误差为1.705%。最后建立了动态再结晶动力学模型。     

MgB2超导体线带材的成材研究

介绍了MgB2超导线带材的制备及影响线带材临界电流密度的因素.MgB2超导线带材的主要制备方法是先位粉末套管法和原位粉末套管法.MgB2超导线带材的临界电流密度受多种因素影响,包括外包套金属材料、初始粉末粒度、掺杂元素、形变和热处理等.通过研究这些因素,能有效改善MgB2的临界电流密度.     

A Study on the Effect of Na2O on the Viscosity for Ironmaking Slags

The viscosities of CaO‐SiO₂‐10wt%MgO‐20wt%Al₂O₃‐Na₂O slags (CaO/SiO₂ = 0.8–1.2, wt%Na₂O = 0–10) were measured to estimate the effect of Na₂O on the viscous behavior at elevated temperatures. The slag viscosity at 1773 K decreased with increasing Na₂O contents, which is observed in a basic oxide component. However, the FT‐IR spectroscopic analysis of the slag structure seemed to verify that [AlO₄]‐tetrahedra depolymerized more readily than [SiO₄]‐tetrahedra due to ionic charge compensation which has a tendency to be more effective on [AlO₄]‐tetrahedra. Hence, for the present slag system, the viscosity decreased with additions of Na₂O by providing network breaking O^2‐ ions, and the charge balance by Na⁺ ions independently contributed to the depolymerization of the network structure of the molten slag. In addition, Na₂O also lowered the critical temperature (T_CR) resulting in a larger temperature difference between the operating temperature (T_OP) and T_CR, which can enhance operational stability.     

新型铝镁浇注料的开发与应用

针对钢包用铝镁浇注料使用寿命短的问题，济钢耐火材料厂研制开发出了使用寿命提高1倍的新型铝镁浇注料。该新型浇注料以20～40mm大粒度、含Al2O388％倒焰窑煅烧料为骨料，优质电熔镁砂作小颗粒骨料，普通电熔镁砂作细粉，引入α-Al2O3微粉、硅微粉，具有较好的热震稳定性和抗侵蚀能力。     

40Cr10Si2Mo钢的热变形模型及动态再结晶行为

 为了优化马氏体耐热钢40Cr10Si2Mo的热轧生产工艺参数,建立线棒材轧制数字化设计及智能化系统数据库,在Gleeble-3500热模拟机上对马氏体耐热钢40Cr10Si2Mo进行单道次热压缩试验,研究了该钢在温度为900~1 100 ℃、应变速率为0.1~20 s-1条件下的应变补偿本构方程及动态再结晶行为,为探索塑性变形行为和组织优化提供理论依据。结果表明,应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增加而增加。温度和应变速率对热变形抗力(真应力)的影响主要取决于在塑性变形过程中,金属内部发生的加工硬化与动态回复、再结晶等软化机制交互作用的结果。建立了双曲正弦(Arrhenius)本构模型。对比发现所建立的本构模型预测值与试验值相关系数R2为0.983 97,平均相对误差(AARE)为4.531%。采用对σ-ε曲线进行4次多项式拟合并求导的方法,分析了40Cr10Si2Mo钢的软化过程以及不同温度和应变速率下动态再结晶的临界条件。阐述了动态再结晶的临界条件与lnZ(Zener-Hollomon参数)值的关系。发现40Cr10Si2Mo钢在lnZ值小于63时,动态再结晶的临界应变随lnZ值的增大而增大。在lnZ值大于63时,动态再结晶的临界应变随lnZ值的增大变化不明显。对比了40Cr10Si2Mo钢的微观组织,发现在1 100 ℃/0.1 s-1条件下晶粒发生了相互吞食合并,部分再结晶晶粒没有长大,最终导致混晶组织出现。然而增加应变速率有助于动态再结晶晶粒的细化。     

O2/N2与O2/CO2气氛下Fe2O3与K2CO3对无烟煤催化燃烧反应性的影响

利用综合热分析仪研究了O2/N2与O2/CO2气氛下Fe2O3与K2CO3对无烟煤催化燃烧反应性的影响。结果表明,在O2/CO2气氛下,Fe2O3与K2CO3均可以催化无烟煤粉的燃烧,但其催化作用要弱于O2/N2气氛,且在低氧气浓度的O2/CO2气氛下对Fe2O3与K2CO3的抑制作用大于高氧气浓度。氧气浓度为20%~80%时,K2CO3在O2/N2气氛下催化煤粉前期燃烧使燃烧由反应控制转变为扩散控制,Fe2O3则只在氧气浓度为20%时能改变煤粉前期燃烧的控制步骤;而Fe2O3与K2CO3在O2/CO2气氛下均只能在氧气浓度为20%时改变煤粉前期燃烧的控制步骤,由反应控制转变为扩散控制。     

铁粉-H_2O_2对PdCl_3SC(NH_2)_2~-的还原

以含PdCl_3SC(NH_2)_2~-溶液为原料,采用Fe-H_2O_2还原法回收溶液中的钯,研究了还原过程的机理,考察了pH、还原时间、H_2O_2用量和铁粉用量对还原率的影响。结果表明,铁粉被氧化后的Fe~(2+)可催化H_2O_2而产生氧化能力极强的·OH自由基,该自由基对复杂的PdCl_3SC(NH_2)_2~-结构具有很强的破坏力,使稳定的PdCl_3SC(NH_2)_2~-以PdCl _4~(2-)形态分离出来,提高了铁对钯的还原性能。在溶液体积20mL,25℃,pH=2,H_2O_2用量0.10mL/mL,反应时间60min和铁粉用量0.50mg/mL的条件下,钯的平均还原率可达99.25%。     

MgO-CeO2复合载体负载Cu2O催化剂的性能研究

采用柠檬酸燃烧法制备MgO-CeO2(10%,质量分数)复合载体和CeO2单载体,用浸渍还原法以水合肼为还原剂制备负载型Cu2O催化剂,以环己醇脱氢制环己酮为探针反应,考察其脱氧性能;采用TPR,XRD,CO2-TPD,环己酵/环己酮-TPD及BET等手段对催化剂进行表征.实验发现,与商品MgO和CeO2为载体的催化剂相比,复合载体负载的催化剂Cu2O/MgO-CeO2(10%)表现出更高的环己醇脱氢活性.这是由于复合载体负载的催化剂中CeO2的存在提高了催化剂的比表面积,有利于活性组分的分散;增强了催化剂中弱碱位的强度并增加了弱碱中心的数量.改变了催化剂的表面吸附能力,因而对环己醇脱氢具有更高的催化活性.3种催化剂都呈碱性,是其具有高环己酮选择性的原因之一.     

I_2-KI-H_2O_2体系下金溶解速率的影响因素分析

分别采用正交试验法和单因素试验法考察I_2-KI-H_2O_2体系下碘质量分数、n(I_2)/n(I~-)比值、双氧水用量、固液比对金溶解速率的影响程度,以及碘化钾质量分数、m(I_2)/m(I~-)比值、双氧水用量、溶液温度和溶液pH对金溶解时间的影响,然后对金溶解后的溶液进行稳定性测试。结果表明,各因素影响程度大小顺序依次为固液比、双氧水用量、n(I_2)/n(I~-)比值、碘质量分数。当碘化钾质量分数为0.2～0.25g/mL、m(I_2)/m(I~-)=1∶5～1∶4、双氧水用量0.7～0.9mL、温度室温、pH为原溶液状态时,金溶解速率最大,溶液的稳定性可以满足使用要求。     

Nb2O5-Al2O3-MgO-Na2O-CaO-SiO2体系相平衡研究

为揭示Nb2O5-Al2O3-MgO-Na2O-CaO-SiO2多元含铌炉渣体系中的铌矿物的定向结晶规律，采用高温相平衡—冷淬—SEM-EDS/XRD/EMPA试验方法，考察了温度、钙硅比（CaO/SiO2）、Nb2O5含量等因素对炉渣相平衡关系的影响，并构建了含铌矿物结晶析出的优势相图。结果表明：铌的结晶矿物主要有三种，分别为Ca2Nb2O7、Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)和3CaO?MgO?Nb2O5；铌先富集于液相，相较于脉石组分，含铌固相为后析出相；CaO/SiO2增加会使含铌固相优势区间发生从Ca2Nb2O7相到Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)相、再到3CaO?MgO?Nb2O5相的转变。Ca2Nb2O7相的优势析晶区间为：温度1 050~1 200 ℃，C/S=0.8~1.2。Nb2O5在Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)相中的嵌布质量浓度在18.5%~19.5%。