影响钨铜复合材料烧结致密度的两个因素

着重研究了粉末粒度与成型压力对钨铜材料烧结致密度的影响。研究发现,随着球磨时间的延长,钨铜粉末发生了细化和圆化,粉末分布更为均匀,材料致密度有相应的提高。增大成型压力后,材料的烧结致密度升高,铜流失的现象得到一定的控制。     

纳米钨铜复合粉末的压制成形研究

采用黄培云压制理论研究了纳米钨铜粉的压制行为,探讨了成形压力对坯料烧结性能的影响。结果表明:纳米钨铜粉末比纳米钨粉容易压制,铜含量越多越容易压制;细粉末钨粉或钨铜粉末的压制成形能力较差,粗粉末成形能力较好;采用单向压制,W-20%Cu(质量分数)在成形压力为500～600MPa时出现明显的裂纹;在300MPa时可以获得组织均匀、致密度为99.5%的烧结样品。     

注射成形铜-钨复合材料烧结工艺研究

采用注射成形工艺制备了CuW5、CuW10和CuW15系列复合材料.实验从控制烧结样品微观结构的角度出发,对三种成分的CuW复合材料进行了不同温度下的烧结.重点考察了烧结温度及保温时间对烧结坯微观结构的影响,探讨两相不溶的复合材料的烧结致密化行为,同时对烧结坯的综合性能进行了检测.实验结果显示,CuW复合材料注射坯经一...     

球磨时间对W-30Cu复合粉末中W晶粒度及烧结致密化行为的影响

研究了高能球磨时间对W-30Cu复合粉末晶粒度及烧结行为的影响.结果表明,当球磨时间从16h提高到33h时,复合粉的晶粒度由25nm减小到10nm,并发生机械合金化现象;在温度为1275℃烧结60min,经18h高能球磨的复合粉末烧结就可以达到全致密.研究还发现,高能球磨W-30Cu复合粉末具有较好的热稳定性,经950℃退火处理,晶粒尺寸没有发生异常长大现象;经烧结材料的硬度明显高于普通的W-30Cu复合材料.经1 275℃烧结30 min后合金其晶粒尺寸在300～550 nm.     

低温加压烧结对钨铜复合材料致密化的影响

将W-15%(质量分数)Cu粉机械合金化后,研究无压和低温加压烧结条件下钨铜复合材料显微组织、相对密度的变化。结果表明,低温加压烧结能显著提高钨铜复合材料的相对密度,促进其烧结成形。     

纳米钨铜复合粉末的制备及其烧结行为研究

以钨酸钠和硝酸铜为原料,采用水热合成-共还原法制备钨铜复合粉末,再通过真空热压烧结法制备钨铜复合材料,并研究了钨铜复合粉末的结构形貌,以及经不同温度热处理后钨铜复合材料的显微形貌、物性特征。结果表明:采用水热合成-共还原法可制得粒度尺寸约为70nm且颗粒分布均匀的纳米级钨铜复合粉末。钨铜复合粉末经加压烧结及热处理后可得到W相和Cu相紧密结合、Cu相均匀分布在W相周围的钨铜复合材料,其在热处理温度为950℃时致密度最高,达到99.2%;在热处理温度为800℃时导电率最高,达到46.5%IACS;在热处理温度为900℃时布氏硬度最高,达到HB285。     

钨铜粉末材料烧结-挤压致密化研究

为探索难熔金属和铜粉末混合坯致密化工艺,提出了钨铜粉末材料液相烧结和热静液挤压致密新工艺,经过实验获得了近致密、组织细小、性能优异的复合材料.结果表明,WCu40混合粉末冷压坯的相对密度约为70%,经过液相烧结和热静液挤压,可以获得相对密度大于99.8%的钨铜(WCu38)材料.致密后材料导电率可达到41～48 m·Ω-1·mm-2,硬度可达到HB173～176.     

细晶钨铜复合材料制备工艺的研究

将W-20％Cu混合粉末在行星式高能球磨机中机械合金化(MA)。经过一定时问球磨后可以得到W晶块尺寸30nm左右的纳米粉末。测定了粉末晶粒尺寸、粉末的粒度、比表面、松装密度和振实密度等性能。粉末的晶块尺寸用XRD分析得出。研究了MA W-2096Cu粉末烧结后的显微组织。研究表明，球磨后粉末在1200～1300℃下烧结即可达到近全致密，相对密度在99．596以上，拉伸强度达到780MPa以上，伸长率大于3．5％，钨晶粒尺寸在1～2μm左右。     

钨铜复合材料的制造工艺

本文综述了钨铜系复合材料的各种生产工艺，详细分析各种工艺的特点。     

钨铜复合粉末成形过程的颗粒尺度数值模拟

采用多粒子有限元方法对钨铜复合粉末的二维模压成形过程进行数值模拟。系统研究和分析了铜粉含量和压力对成形过程中压坯相对密度及分布、应力及分布、颗粒变形、孔隙填充行为以及力链结构的影响规律。结果表明：成形过程中应力主要集中在钨颗粒内部,并形成力链阻碍致密化的进程。孔隙的填充主要通过铜颗粒的变形来实现,相互接触的钨颗粒形成了难以填充的细小孔隙。钨铜颗粒边缘部位的应力都高于中心应力。随着压制压力的增加,铜颗粒比钨颗粒中心部位应力增长缓慢,沿压制方向上钨颗粒边缘应力值远大于颗粒中心部位。综合分析,钨颗粒的变形特性是阻碍成形致密化进程的关键因素,需要优化钨颗粒的排列结构,从而实现高性能压坯。     

机械活化W-Cu粉末的压力烧结

为了改善工艺与提高W-Cu合金的密度及性能，在对原料粉末进行机械活化处理后进行压力烧结，包括加压烧结与气压烧结，制备出W-Cu合金，考察其烧结合金的组织与性能。结果表明，机械活化能有效的促进烧结。加压烧结与气压烧结都能够有效地促进合金的致密化。加压烧结时，在加压方向上有明显的收缩，但在与加压垂直的方向上却略有膨胀。而气压烧结则可以使合金在各个方向上收缩。烧结组织细密、均匀．相对密度达98％以上。压力烧结是提高W-Cu合金密度的有效手段。     

W-20%Cu超细复合粉末的制备和烧结

采用喷雾干燥-氢气还原法制备出W-20%Cu超细复合粉末,并对由该复合粉末所制得的压坯进行了烧结,利用SEM、XRD等分析手段对复合粉末的特性和烧结体的组织进行了表征和观察.试验结果表明:用该方法制备的W-20%Cu超细复合粉末颗粒细小,平均尺寸在200nm左右;喷雾干燥后的氧化物复合粉末在还原后产生了新的合金相(Cu0.4W0.6),还原后的复合粉末由Cu0.4W0.6相和Cu相组成,而且两相的晶粒度达到纳米级,其中Cu0.4W0.6相的晶粒约为33nm,Cu相的晶粒约为63nm;复合粉末具有很高的烧结特性,经烧结后合金相对密度达到98%以上,而且金相组织分布均匀.     

振动球磨制备Fe-6.5 %Si硅钢微粉

采用振动球磨法制备Fe-6．5％Si（质量分数）硅钢微粉，试验中对硅钢粉末进行不同球料比、不同球磨时间、干法球磨和湿法球磨制备微粉试验。结果表明：随着球磨时间的延长，颗粒尺寸变细，球磨12h后，颗粒细化速度变慢；加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度，但对粉末的粒度分布无影响；湿磨比干磨制粉效率高，粒度分布多在小粒级范围内。     

添加球磨粉末对铁基高温合金锻态显微组织与力学性能的影响

采用SEM、能谱分析、XRD、密度和室温拉伸性能测定相结合的方法,研究添加球磨粉末对铁基高温合金锻态组织和力学性能的影响.结果表明:添加球磨粉末的混合粉末锻造合金的显微组织由几百纳米的细晶粒和几十微米的粗晶粒组成,具有明显晶粒尺寸双峰分布特征,其中细晶粒的形成提高了合金的界面能,有利于元素的扩散、成分均匀化和孔隙的消除...     

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。     

添加球磨铁碳粉对Fe-2Cu-0.8C材料性能的影响

本文采用不同工艺制备球磨铁碳粉,并以球磨铁碳粉替代石墨粉与铁粉、铜粉混合,配制Fe-2Cu-0.8C材料,研究添加球磨粉的球磨时间和球磨粉成分对材料性能的影响,并与元素粉配料的Fe-2Cu-0.8C材料进行对比。结果表明,与添加其他球磨时间粉末的材料相比,添加球磨12 h粉末配制的材料,粉末的流动性好,试样的密度、强度和硬度相对较高。添加不同碳含量球磨粉末的材料,粉末的流动性和试样的密度与添加的球磨粉碳含量关系不大,试样的强度和硬度随碳含量增加有所降低。与元素粉配料的材料相比,添加球磨12 h粉末配制的材料强度和硬度提高近30%。     

M42高速钢粉末球磨工艺优化及其SPS烧结

利用高能球磨法制备了不同粒度的M42高速钢粉末,并对其进行了放电等离子烧结(SPS)。测试了粉末粒度分布,观察了粉末及其烧结试样的形貌,探讨了高能球磨M42高速钢粉体的球磨行为特征及烧结试样的显微组织与性能。结果表明:在球料比7∶1下,随球磨时间增加,粉末细化速率先快后慢,48h后趋于平缓,且粉末的团聚不断加剧;球磨48h的粉末经在温度970℃、压力70MPa下保持10min SPS烧结的M42粉末高速钢相对密度为98.99%,热处理硬度为67.4HRC;随粉末粒度的减小,其碳化物更加细小、均匀,由于粉末的团聚化,其相对密度不断降低,而粒度对硬度的影响不大。     

轧制塑性变形对W-Cu复合材料组织性能影响

对不同Cu含量[20%～50%(质量分数)]的热挤压后的W-Cu合金坯料进行轧制,通过对比得出最佳轧制工艺参数,并制备出微观组织均匀、致密度高、性能优异的W-Cu合金板材。结果表明:轧制力随着道次轧下量的增加而逐渐增大,并且当一次轧下量超过60%时,轧制力急剧增加;随着轧制变形量的增加,Cu相发生变形,W相形状基本不发生变化,但W相有细化的趋势;轧制变形能在保持W-Cu合金热挤压后高组织均匀性、高致密度、高性能的基础上获得薄板甚至是箔材。     

铁粉和石墨粒径对Fe-C系预混合粉性能的影响

以不同粒度分布的还原铁粉及石墨为原料,采用粘结剂处理工艺制备Fe-C系预混合粉。研究了铁粉粒度分布、石墨粒径对预混合粉石墨粘结效率、松装密度、流动性以及烧结件密度、抗弯强度、硬度等性能的影响。结果表明,粒度分布均匀的铁粉有利于提高预混合粉的松装密度、流动性和压坯性能,石墨粒度为-2 000目的预混合粉中,石墨分布更加均匀,石墨的粘结效率为98.3%,其工艺性能和烧结性能更好。