Nb相增塑核壳结构Ti Al/Nb复合材料的制备及组织性能研究

针对传统γ-TiAl合金室温塑性低、难以满足工程化应用的难题,本文提出Nb相增塑核壳结构TiAl/Nb复合材料,系统研究了复合材料的制备工艺和力学性能。结果表明：在200 r/min转速下球磨120 h可实现细小Nb颗粒对大尺寸γ-TiAl雾化粉的完全包裹,随后在40 MPa下,1 200℃真空热压1 h可获得增塑相可控的致密核壳结构组织。制备的TiAl/Nb复合材料在室温下的屈服强度为971.5MPa,抗压强度为2 337.7 MPa,断裂应变为31.7%,表现出高强度和良好的塑性。这种强度和塑性的协同提高归因于延性β-Nb相促进了基体相之间的协调变形,提高了材料的整体持续变形能力。     

球磨工艺对Ti/HA生物复合材料性能的影响

采用不同球磨介质对Ti+30％HA(质量分数)粉料进行高能球磨,随后在1000℃氩气气氛中热压,研究了球磨工艺对Ti／HA生物复合材料性能的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,复合材料的致密度略有下降,硬度上升。热压后,Ti基体形成连通的网络,HA弥散分布于Ti基体中。干磨工艺条件下,球磨时间越长,显微组织越细;湿磨工艺条件下,较短的球磨时间,即可达到较好的细化弥散效果。因此,采用高能球磨,可使Ti／HA生物复合材料在较低的温度下致密化。此外,湿磨介质的存在有利予在短时间内得到力学性能和生物活性较好的Ti／HA生物复合材料。     

原始粉料的球磨工艺对Ti/HA生物复合材料性能的影响

采用不同球磨介质对Ti 30％HA配比的粉料进行高能球磨，随后于1000℃氩气气氛中热压，研究了球磨工艺对Ti／HA生物复合材料性能的影响。结果表明：随着球磨时间的延长，复合材料的致密度略有下降，硬度上升。热压后，Ti基体形成连通的网络，HA弥散分布其中。干磨工艺条件下，球磨时间越长，显微组织越细；湿磨工艺条件下，较短的球磨时间，即可达到较好的细化弥散效果。因此，采用高能球磨，可使Ti／HA生物复合材料在较低的温度下致密化，同时，湿磨介质的存在，有利于在短时间内得到力学性能和生物活性都较好的Ti/HA生物复合材料。     

热压烧结法制备W-15Cu复合材料的组织结构研究

将W-15%Cu(质量分数)混合粉末在行星式高能球磨机中球磨,分别采用热压烧结和无压烧结对球磨60h的复合粉末进行烧结。采用XRD对经不同球磨时间后的复合粉末进行物相分析;采用XRD和SEM对烧结后的钨铜复合材料进行物相和形貌分析。结果表明:球磨时间越长,铜在钨中的固溶度越大;相对于无压烧结,采用热压烧结制备的钨铜复合材料孔隙度较小,均匀度较高,相对密度高达98.84%;钨铜复合材料内部存在因铜的挥发和生坯密度分布不均匀造成的烧结体组织分布不均匀。     

Ti3SiC2/Cu复合材料的制备与性能

三元层状化合物Ti3SiC2兼具陶瓷和金属的性能,受到材料研究者的广泛关注.该文采用热压工艺制备Ti3SiC2/Cu复合材料,研究Ti3SiC2含量及烧结温度对复合材料密度、抗弯强度、弹性模量、电阻率等性能的影响.结果表明,复合材料的相对密度对其性能有着重要的影响.当Ti3SiC2的质量分数在60％～80％范围内,其它...     

稀土元素钇对粉末冶金制备V-5Cr-5Ti合金微观组织的影响

采用粉末冶金方法,制备含不同质量分数钇(0%,0.5%,1%,2%)的V-5Cr-5Ti合金。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等分析稀土元素钇对V-5Cr-5Ti合金显微组织的影响。结果表明添加钇能够显著改善钒合金微观组织结构,使晶粒细化;可有效消除粗大富钛条状第二相,而析出尺寸约为3μm的富钇颗粒,富钇颗粒分布于晶粒内部和晶界处,但以晶粒内部为主。     

Nb2O5掺杂对PZN-PZT压电陶瓷微观结构和电性能的影响

研究了施主掺杂离子Nb^5＋对Pb（Zn1/3Nb2/3）0.2Ti0.4Zr0.4O3 （PZN-PZT） 压电陶瓷微观结构和电性能的影响. Nb2O5加入量为0.0%～1.0%, 样品制备采用钶铁矿前驱体方法. 通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析, 确定了Nb2O5在钙钛矿主晶格中的固溶限度为0.5%左右. 少量Nb2O5能够抑制晶粒生长, 并导致四方相向三方相转变和晶体四方度的降低;而过量Nb2O5对晶粒尺寸、相转变和晶格畸变没有显著影响. 材料的电性能随Nb2O5加入量的增加而呈现极值型变化, 最优电性能在固溶限度处.     

粉末冶金法制备Ti—Nb基合金及其形状记忆特性的研究

由于正交结构的α″相和体心立方结构的β相之间存在热弹性马氏体相变,导致Ti-Nb基合金具有形状记忆功能和超弹性。目前已有很多关于传统熔炼锻造方法制备的Ti-Nb基合金形状记忆性能的报道。相比于传统方法,粉末冶金工艺不仅加工温度较低,且可以近净成形。     

高能球磨+硼/碳热还原法制备(Ti,Mo, Nb,Ta, Zr)B2高熵陶瓷粉末的研究

以TiO₂、MoO₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、ZrO₂、B₄C和炭黑为原料,采用高能球磨+硼/碳热还原法制备(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末,并借助XRD、SEM等手段对反应产物的物相组成和微观形貌进行了表征。实验结果表明：球磨时间、还原温度和保温时间是制备高品质(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末的重要影响因素。当球磨时间为2 h、真空碳热还原温度为1 700℃、保温2 h时,可制备出粒径约为1～2μm、元素分布均匀且具有单一相成分的高品质(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末。     

Al_2O_3弥散增强Cu基高导电率复合材料的制备及性能研究

采用高能球磨结合放电等离子烧结的方法制备0.5%、1.0%和2.0%的Al_2O_3弥散增强Cu基复合材料。研究Al_2O_3在Cu基体中的分布状态,以及对复合材料强度、硬度、导电性能和摩擦系数的影响。结果表明:弥散分布于晶界处的Al_2O_3颗粒导致复合材料的硬度和抗拉强度都提高,而伸长率、电导率降低和摩擦系数降低。1.0%Al_2O_3/Cu复合材料的相对密度达到98.22%、电导率为48.38 MS/m,硬度102.7 HV,抗拉强度264.97 MPa,摩擦系数0.28。     

Ti-5Al-2.5Sn合金粉末热等静压压坯的致密化行为及性能

粉末冶金近净成形工艺能够制备性能要求高、结构复杂的钛合金构件.将洁净Ti -5Al -2.5Sn预合金粉末封装在低碳钢材料制造的包套中,采用热等静压进行了粉体的致密化,研究了粉末在热等静压过程中的致密化行为.由于包套对热等静压压力的屏蔽效应,致密化过程后观察到了粉末/包套体的不均匀变形;通过有限元仿真也预测到包套对包套...     

反应烧结高Nb-Al3Ti合金的组织演变机理

采用放电等离子热压烧结技术(SPS)制备高Nb-Al3Ti合金,研究了315和645℃预烧结处理以及885～1130℃范围内不同反应烧结温度对Al3Ti合金显微组织的影响,分析了不同烧结温度下合金组织的变化过程并绘制组织转变示意图.结果表明,经过315与645℃的预烧结处理,原料颗粒表面氧化物溶解并发生固相扩散生成少量...     

分步球磨碳热法制备Ti(C,N)复合粉末工艺

以钛铁矿为原料,采用分步球磨后碳热还原法,进行Ti(C,N)复合粉末的制备,并对Ti(C,N)复合粉末的粒径、形貌、物相组成和烧结性能进行测试与分析。结果表明:Ti(C,N)复合粉末粒径为2~5μm,呈正态分布,由Ti(C,N)和α-Fe组成。试验制备Ti(C,N)复合粉末烧结体的抗弯强度达到商业Ti(C,N)粉末烧结体的98%、断裂韧性达到商业Ti(C,N)粉末烧结体的110%。     

纳米晶Fe-Si合金粉末的微结构及磁性能研究

通过高能球磨法制备Fe75Si25纳米晶合金粉末，研究了高能球磨下的反应进程及产物，并讨论了合金粉末的微观结构和磁性能。结果表明：对于Fe75Si25粉末，合金化得到的是bee晶体结构的α-Fe（Si）固溶体。球磨84h以后，晶粒度达到了18nm，并且合金化程度较高。合金粉末具有良好的软磁性能，粉末的磁导率和比磁化强度，随着球磨时间的增加呈先减小后增大的趋势。热处理温度对粉末磁性能有着较大的影响，在380℃左右合金粉末的磁性能最好。     

Crystal structure and magnetic properties of SmCo6.6Nb0.4 nanoflakes prepared by surfactant-assisted ball milling

SmCo6.6Nb0.4 nanoflakes with TbCu7 structure were successfully prepared by surfactant-assisted high energy ball milling （SA-HEBM） with heptane and oleic acid as milling medium. The microstructure, crystal structure and magnetic properties were stud- ied by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and vibrating sample magnetometer, respectively. The effects of ball milling time on the c-axis crystallographic alignment and coercivity of the nanoflakes were systematically investigated. The research showed that the nanoflakes had an average thickness of 100 nm, an average diameter of 1 μm, with an aspect ratio as high as 100. As the ball milling time increased from 2 to 8 h, the reflection peaks intensity ratio I（002y/I（10l）, which indicated the degree of c-axis crystal texture of the SmCo6.6Nbo.4 phase, increased first, reached a peak at 4 h, and then decreased. Meanwhile, the coercivity of the nanoflakes also increased first, reached a peak at 13.86 kOe for 4 h, and then decreased.     

喷射沉积Cu-7.5Ni-2.5Sn合金组织性能的研究

采用喷射沉积技术制备Cu-7.5Ni-2.5Sn合金,分析其显微组织与性能,并与熔铸态同类合金比较.研究结果表明:喷射沉积Cu-7.5Ni-2.5Sn合金具有细小的等轴晶组织,Sn分布较均匀,熔铸Cu-7.5Ni-2.5Sn合金为发达的树枝晶组织,Sn在晶界严重偏析;二种不同工艺制备的合金性能比较,喷射沉积合金具有更加优异的性能,其硬度、抗拉强度(σb)、屈服强度(σs)和伸长率(δ)分别比熔铸态合金提高38HRA、115.7MPa、29.8MPa和3.8%.     

热压烧结法制备石墨/铜铬自润滑复合材料的组织性能

将机械合金化所制得的铜铬合金粉末,采用热压烧结法制备成石墨/铜铬复合材料,并着重分析了其组织性能。结果表明,随着铬含量的增加,复合材料的相对密度和电导率逐渐降低,硬度逐渐升高,抗弯强度先升后降且于铬含量为1%时达到最大。其中含1%Cr和2%C复合材料的相对密度为99.82%,电导率为85.57%IACS,硬度为HBS 69.34,抗弯强度为330MPa。与常规冷压烧结法相比,热压烧结法所制备复合材料的晶粒更加细小,增强相分布更加均匀,故其综合性能更加优异。     

高能球磨和放电等离子体烧结制备超细WC-8Co硬质合金

以0 .8 1μm的WC粉和1.3 5 μm的Co粉为原料,采用高能球磨制备了粉末比表面积为6.82m2 ·g- 1 ,粉末粒度为5 9.4nm的WC 8Co混合粉末。将此纳米粉末采用放电等离子体烧结(SPS)制备了WC晶粒度为0 .5～0 .6μm、硬度为HRA93 .5的超细硬质合金。研究了SPS烧结温度和添加晶粒抑制剂对显微组织与HRA硬度的影响。     

高能球磨Ti/Al复合粉体的反应烧结致密行为

研究高能球磨Ti/Al复合粉反应烧结过程的致密行为 ,并进行反应烧结热力学和动力学分析。结果表明 ,与增加烧结压力、提高烧结温度或延长烧结时间的作用相同 ,高能球磨对Ti/Al粉末体反应烧结过程的致密化具有促进作用 ,且效果更加显著。球磨时间越长 ,烧结体越致密。球磨 3h的Ti/Al复合粉坯料经6 30℃× 2h预烧、12 5 0℃× 8h无压烧结后 ,获得的TiAl基合金试样的致密度高达 99 87%。球磨对Ti/Al粉末体反应烧结时致密化的促进作用 ,主要是由于Ti、Al反应组元及其晶粒尺寸的细化 ,晶格畸变能增加 ,从而显著提高了烧结驱动力和烧结动力学因子 ,缩短了反应扩散距离 ,抑制了kirkendall孔隙的形成。     

添加超细镍粉对铁基齿轮烧结工艺及性能的影响

研究了经超细化处理的镍粉对从动齿轮烧结工艺和性能的影响。观察分析了合金的显微组织结构，测试了其力学性能。结果表明，经高能球磨超细化处理后的镍粉可有效地活化烧结，促进扩散均匀化，使从动齿轮的烧结工艺由1200℃保温2h降为1130℃保温1h，而其性能基本不变。