机械合金化制备W-Ni-Cu纳米复合粉末的研究

采用机械合金化(MA)制备W—Ni—Cu纳米复合粉末，对粉末的晶粒尺寸、粒度、松装密度、振实密度进行了测定和分析，并研究了过程控制剂(PCA)对粉末性能的影响。     

热机械合金化法制备纳米晶W-Cu复合粉末

采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30 h后W的平均晶粒尺寸为41 nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1 200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。     

机械合金化制备镍基固溶体细微粉末

用机械合金化方法制备了镍基固溶体粉末,探讨了机械合金化球磨工艺对镍基混合粉末粒度的影响,在以酒精为过程控制剂,转速为180r/min,球磨时间为20h,球料比为40:1(质量比)时,可获得粒度约为3μm的镍基合金粉末.     

机械合金化制备Al-Pb粉末

通过X射线衍射(X-ray)、电子扫描电镜(SEM)及点阵常数和晶粒尺寸的计算,分析了互不相溶的Al-Pb混合粉末在机械合金化过程中的微观组织变化。结果表明:机械合金化方法可获得Pb(Al)固溶体;Pb和Al混合粉末颗粒在高能球磨作用下,极度细化成纳米晶,且Pb颗粒在基体中均匀分散,有利于制备高性能Al-Pb系耐磨材料     

氧化铝增强铜基复合材料机械合金化粉末的制备

对机械合金化制备氧化铝弥散强化铜粉末的工艺进行了研究,通过观察合金化后材料的微观形貌,确定了机械合金化的工艺参数。     

电化学还原高钛渣/C制备TiC增强铁基复合粉末

以高钛渣和碳粉为原料,采用电化学还原的方法制备出具有多核结构的TiC增强铁基复合粉末。利用X射线衍射(XRD)和电子显微镜等手段检测产物的相组成和微观结构,分析烧结片的电化学反应历程。结果表明:高钛渣/C烧结片的还原历程可分为两个阶段:第一阶段是高钛渣的电化学还原反应,由此导致Fe,TiO和CaTiO_3的生成;第二阶段是TiO→TiC_xO_(1-x)→TiC的转化过程。高钛渣/C粉的配比影响最终产物,增加C粉的掺入量可以提高最终产物中TiC的含量。     

用机械合金化制备硬质合金超细粉末

以工业WC粉、Co粉和Cr_3C_2粉为原料,用行星式高能球磨机制备了WC-Co-Cr_3C_2复合粉末。采用X射线衍射、扫描电镜和光电子能谱等对粉末进行了分析。结果表明,球磨12h后复合粉末的粒度可达0.1μm左右,Co均匀分布且部分包覆在WC颗粒表面,处于亚固溶状态。     

机械合金化制备高纯NiAl粉末

采用机械合金化方法制备NiAl粉末,用XRD和SEM对合成样品进行物相组成和形貌分析,研究了球磨时间和转速对NiAl粉末合成的影响规律.结果表明:球料比6:1,转速500 r/min时,球磨5h后NiAl合成反应基本完成,但由于铝粉的损失,导致合成粉末物相不纯,有少量Ni3Al存在;转速影响机械合金化方法制备高纯NiAl粉,选择合适的转速(365 r/min)可以制得纯NiAl粉.     

机械合金化制备新型Al基纳米复合材料的研究进展

利用铝基二元(Al-Mg)和三元(Al-Mg-Zr)粉末混合物通过机械合金化方法制备新型Al-Mg-Zr纳米复合材料。通过XRD和TEM/EDS分析了球磨和热处理后的粉末中相的演变。对于二元Al-Mg合金来说,Al(Mg)固溶体是主要的合金相,而非晶相几乎不可能形成。向Al-10Mg混合粉末中加入5at.%的Zr,除了生成Al(Zr,Mg)固溶体以外,还生成了一些自由的Mg。这些Mg在退火处理之后扩散到了Al3Zr金属间化合物中。最终得到的产物为由固溶体和金属间化合物组成的纳米复合材料,当Zr含量增加时,最终产物的结构稳定性和硬度将有相当大的提高。含35at.%Zr的氧化物相的存在可能是提高这种合金硬度的原因。     

机械合金化Cu-C-Ti复合粉末的组织特征

采用扫描电镜、X射线衍射分析等实验手段 ,研究了Cu 2 %C 8%Ti(质量分数 )混合粉末在机械合金化 (MA)时的组织形态特征以及微观结构的变化规律。结果表明 ,Cu C Ti混合粉末经 48hMA后形成了Cu基过饱和固溶体 ;96hMA后 ,部分Ti、C溶质元素脱溶析出并且发生机械化学反应而生成碳化物TiC。MA导致复合粉末细化与扁平化 ,自由表面、晶界、亚晶界以及位错等晶体缺陷的急剧增加而明显地降低了扩散激活能 ,它是形成过饱和固溶体和促进第二相析出的主要原因。     

用机械合金化法制备含氮不锈钢粉末

采用机械合金化法(MA)分别在N₂气氛和氨水介质中利用高能球磨进行了含氮不锈钢粉末的制备,探讨了MA法对含氮不锈钢粉末性能的影响.结果表明,随球磨时间延长,粉末含氮量升高,接近高氮不锈钢氮含量,且颗粒不断细化,球磨10h的粉末粒度可达到1.878μm.     

机械合金化Ti/Al合金的制备

采用多维摆动式球磨机机械合金化Ti/Al二元粉末,研究了机械合金化过程中粉末结构的变化。Ti/Al混合粉末经高能球磨后,颗粒尺寸下降,Ti、Al晶粒各自逐渐细化至纳米级尺寸,且部分形成非晶,球磨15h后发现了TiAl和Ti3Al金属间化合物。将机械合金化后的粉末进行放电等离子烧结,烧结试样的组成相主要为TiAl和Ti3Al。     

机械合金化制备Al-Pb纳米相复合结构的热力学分析

参考Miedema半经验公式,建立Al-Pb系机械合金化过程的热力学模型,并对所制备的Al-10%Pb粉末进行热力学计算和对比分析。实验表明利用机械合金化方法可以获得在Al基体上均匀弥散分布着纳米相Pb的复合结构;热力学计算结果表明,Al-Pb系粉末机械合金化过程不具备形成非晶相、固溶体和中间化合物的热力学驱动力。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析Al-10%Pb合金在高能球磨过程中的组织结构,表明,所建立的热力学模型是正确的。     

前驱体碳化粉末反应火焰喷涂制备TiC增强金属复合涂层

采用前驱体碳化复合技术制备了Ti-Fe-C和Ti-Ni-C两种体系的反应热喷涂复合粉末,通过氧乙炔火焰喷涂原位合成并沉积了TiC增强Fe基和Ni基复合涂层.利用XRD、SEM和EDS研究了复合粉末、涂层的相组成和组织结构,考察了TiC/Fe、TiC/Ni复合涂层的硬度和耐磨性.结果表明: 复合粉末在喷涂过程中反应充分,可分别生成以Fe和Ni为粘结相的TiC增强涂层;两种涂层都是由TiC颗粒均匀分布的复合强化片层和TiC聚集片层叠加而成,TiC/Fe复合涂层的片层较薄,而TiC/Ni涂层中TiC的聚集片层较少;TiC/Fe涂层的硬度高于TiC/Ni涂层,两者的耐磨性能分别约为Ni60涂层的11倍和6倍.     

机械合金化制备TiC弥散强化440 C不锈钢复合材料

在440C高铬不锈钢粉末中分别添加25%、35%、45%(体积分数)TiC粉末,利用机械合金化球磨制备复合粉,再经过成形、真空烧结、热等静压等工艺,得到了TiC弥散强化440C不锈钢.通过对试片进行XRD、SEM和激光粒度分析以及视孔隙率、硬度和抗弯强度的测试,研究机械合金化工艺对制备弥散强化复合材料的影响.结果显示,在球磨转速为600 r/min、BPR80、温度30℃、球磨时间16 h的条件下,得到TiC粒径从90 μm降至3 μn、均匀分布在440C基体中的最佳复合粉.提高真空烧结温度,或再经热等静压处理,都可得到视孔隙率低的合金,合金的硬度与强度提高,其中添加35%TiC,1 300～1 400℃真空烧结以及热等静压处理的合金有较高的硬度与强度.     

机械活化-反应热处理制备纳米晶WC-Co复合粉末

以W,C,Co为原料粉末,经机械活化-反应热处理工艺制备纳米晶WC-Co复合粉末。结果表明:活化粉末的固相反应具有以下特征:反应温度低,反应速度快。在800℃热处理时已有大量WC生成。在850℃保温25minW2C完成了向WC的转化。经900℃保温35min制备了晶粒尺寸为30.5nm的WC-Co复合粉末。     

机械合金化法制备W-Cu合金粉末的研究

将W80Cu20(n(W):n(Cu)=4:1)混合粉末在QM-BP式行星式高能球磨机中球磨进行机械合金化,研究了不同球磨时间对W-Cu混合粉末组织的影响.采用XRD和SEM对不同球磨时间的粉末进行分析,结果显示随着球磨时间的增加,混合粉末产生合金化效果不断增强,Cu固溶于W中,并且晶粒尺寸得到一定的细化.     

机械合金化制备Al-10Pb纳米相复合结构的热稳定性

利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金化制备的Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构的热稳定性。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构中Pb相的长大可以用LSW理论描述。但是Pb相的长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散的激活能,而接近于溶剂基体(Al)的晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构中Pb相的长大机制与常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构中,溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主,纳米相基体高的晶界分数可促进扩散的进行。     

粉末注射成形制备TiC0.7N0.3颗粒增强钛基复合材料和零件

以TiC0.7N0.3粉末为颗粒增强体,采用粉末注射成形技术将其与Ti2Ni1Cr0.8Mo0.5Cu基体钛合金(T5)合成,制备了TiC0.7N0.3颗粒增强钛基复合材料.所制备的复合材料,经腐蚀性能试验、磨损性能试验以及显微组织分析,确知其物理力学性能及显微组织为相对密度＞95%,抗弯强度为950～1 150 MPa,硬度HRC35-45;可热处理,并在保持T5合金良好广谱耐蚀特性的基础上,显著提高耐磨性.复合材料中颗粒相仍为TiC0.7N0.3,加入量由3%增加到6%时,耐磨性提高45%;基体相烧结态为条状α+β相,热处理态为纤细针状α+β相.还用该技术直接近净成形制备了均质机用阀芯零件,以评价其制备和应用的技术经济特性.