高比重钨合金注射成形工艺研究

对高比重钨合金的注射成形工艺进行了研究,包括粉末的预处理,喂料制备、注射、脱脂和烧结工艺,并对材料的微观组织和机械性能进行了分析。研究表明:预处理后粉末的装载量可以达到58%,经过适当的注射工艺及热脱脂烧结工艺后,可以得到无缺陷的烧结坯。在一定的烧结温度范围内,烧结坯的密度、硬度等性能指标随着烧结温度的升高而增大。对95WNiFe材料而言,当烧结温度为1 450℃,烧结时间为120 min时,其密度可达18.02 g/cm~3,硬度为29 HRC,抗拉强度为792 MPa,屈服强度为612 MPa,延伸率为10%。     

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.     

钨铜热变形致密化工艺及组织性能研究

以W-40%Cu(质量分数)为原料,采用机械球磨-冷压制坯-液相烧结-热挤压的工艺,制备出微观组织均匀、性能优异的复合材料.在试验中,首先对W、Cu粉末进行机械球磨,之后分别进行压制、液相烧结;接着对烧结后坯料进行了一次热挤压、二次热挤压.结果表明:经过二次挤压后,材料的致密度、导电性以及硬度都得到较大提高,并且材料微观组织比较均匀.该工艺不仅可提高W-Cu复合材料的性能,而且还有效解决了此类不互溶材料致密化困难的问题.     

纯钼注射成形工艺的研究

研究了纯钼注射成形工艺过程,包括钼粉的预处理、混料、脱脂和烧结工艺.研究表明,球磨后的粉末装载量可以达到50%,经适当的注射工艺、直接热脱脂和烧结工艺,得到了无缺陷的烧结坯,烧结坯的密度随烧结温度的升高而增大,在烧结温度为1850℃,烧结时间为120min时,达到最大值9.70g/m3,抗拉强度为200MPa,硬度为193HV10.     

放电等离子烧结技术制备HA/Ti生物活性复合材料的研究

利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了HA／Ti生物复合材料。研究了烧结温度对烧结成分和微观结构的影响。结果表明，SPS可以大大降低烧结温度。HA／Ti(质量分数比为70％／30％)复合材料在900℃可实现良好的烧结，HA不分解，保持了HA的结构和含量。并实现了Ti合金与Ti粉的良好烧结结合。     

烧结温度对Al-Cu系含油轴承压溃强度、含油率和微观形貌的影响

采用粉末冶金法制备了Al-Cu系含油轴承,研究了烧结温度对Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌的影响规律及机理。结果表明:烧结温度显著影响Al-Cu系含油轴承的压溃强度、含油率和微观形貌;以540℃、550℃、560℃和570℃真空烧结,烧结坯分别呈现出欠烧结、最佳烧结、过烧结及熔融等不同状态;540℃烧结时,粉末颗粒之间未发生明显的冶金结合,压溃强度较低;高于560℃烧结时,烧结坯发生过烧结及熔融,收缩较大,含油率较低;550℃为最佳烧结温度,在此温度下,烧结坯发生局部熔化,粉末颗粒之间产生良好的冶金结合,微观形貌良好,压溃强度和含油率达到最佳,分别为198MPa和22%。     

熔渗铜用多孔金刚石坯体的制备

高体积分数金刚石颗粒增强Cu基复合材料由于硬度高导致其难以加工成形。采用粉末注射成形制备多孔金刚石预成形坯和Cu熔渗相结合的工艺可以实现金刚石/Cu的近净成形。本文对经过表面镀铬再镀铜的金刚石粉末注射成形涉及的关键工艺,包括粘结剂的选择、注射成形工艺过程、烧结工艺等进行研究。结果表明,采用成分为70%石蜡+25%高密度聚乙烯+5%硬脂酸的粘结剂作为金刚石粉末注射成形的载体时,喂料具备优异的综合流变性能,同时可以获得较高的固相体积分数。采用上述配方的粘结剂,最佳的注射温度为165～175℃,注射压力为80～90 MPa。脱脂金刚石预制坯最佳的烧结条件为:烧结温度1 050℃,保温时间25 min,此时坯体的强度达到10 MPa,孔隙基本全部为开孔隙。     

注射成形和模压成形Cu-10Ni合金的烧结行为

分别采用模压成形和注射成形技术制备Cu-10Ni合金,研究该合金不同成形方式下的烧结行为.结果表明:合金的致密化过程和力学性能均受烧结温度的显著影响,烧结过程均包括合金化、均匀化和致密化3个阶段.模压成形坯在1000℃、注射成形坯在1050℃烧结后,致密化程度均较高、显微组织较好、力学性能较佳.其中,注射成形制备的Cu-Ni合金表现出致密化过程较长、滞后于模压成形合金的烧结行为,完成烧结所需的温度较高.     

烧结温度等参数对Fe2O3粉末烧结密度影响的试验研究

针对烧结温度等参数对Fe2O3粉末压制烧结密度的影响进行了试验.结果表明:在实验条件相同情况下,粉末粗细颗粒比在85%时压坯密度最高;随着压制压力的升高,在400MPa以下压坯密度上升速率较大,在400～650MPa之间压坯密度呈平台型和上升型交替趋势;烧结块在最终烧结温度为1240℃烧结获得的密度最高.     

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%.     

纯钼烧结规律研究

系统研究了在1 000～1 900℃温度范围采用H2气氛中频感应加热烧结纯钼坯过程中不同温度阶段O含量、微观形貌、孔隙、密度、抗弯强度的变化规律。结果表明:随烧结温度提高钼坯O含量逐渐降低,最终降至30mg/kg左右。钼坯密度随温度升高呈增大趋势,致密化的本质是微观形态烧结变化的结果。致密进程可分为4个阶段,各阶段微观晶粒及孔隙作用机制不一致。抗弯强度与致密进程紧密联系但两者随温度变化趋势有所不同。     

Cu/Al2O3复合材料的制备工艺、性能和组织研究

采用快速凝固离心雾化,原位反应和热挤压成形等工艺技术,制备了Cu/Al2O3复合材料,进行了Cu-Al系列合金粉末原位反应的热力学条件分析,确定了反应温度,研究了粉末成型压力与压坯密度,压坯烧结密度与电导率、硬度的关系,电导率、硬度随烧结时间的变化规律,以及材料显微组织随烧结时间的变化等,并与国内外有关行业制备的同类材料进行了综合性能比较.研究结果表明:Cu/Al2O3复合材料具有良好的物理、力学性能和较高的软化温度,为其生产应用提供了新途径.     

粉末注射成形中注射工艺参数对注射坯尺寸和密度的影响

通过单因子试验法研究了注射成形中注射温度、注射压力、体积流率、保压压力对注射坯尺寸和密度的影响,发现注射工艺参数的变化对注射坯的尺寸收缩、密度变化的影响很大且具有规律性;其中,注射温度和注射压力是对注射坯各项性能影响最大的参数。注射坯尺寸的变化对产品最终尺寸影响很小,可以忽略;而注射坯密度的变化对烧结后的尺寸精度影响很大。因此,在生产中要注意通过控制注射工艺参数来控制注射坯的密度以提高产品的尺寸精度。     

微晶蜡基粘结剂应用于YG10硬质合金注射成形的研究

以微晶蜡等有机物作为粘结剂,进行WC-10Co(YG10)硬质合金的注射成形研究。原料粉末和粘结剂经混炼、破碎和过筛得到喂料,随后进行注射成形、脱脂和烧结。考察了注射温度、注射压力等工艺参数对成形性能的影响。实验结果表明：注射参数为注射温度为150℃、注射压力为11 Mpa和模温为40℃的条件下,可获得密度较高且无缺陷的注射成形坯体。成形坯体经溶剂脱脂和热脱脂后,最终在1 400℃真空烧结90 min,可获得相对密度达99.5%、抗弯强度达2 019 MPa、硬度为91.7HRA、钴磁为8.76 Gs·cm³/g的YG10烧结体。     

304不锈钢注射成形用催化脱脂型喂料制备及其应用研究

以聚甲醛为粘结剂主要组元制备了催化脱脂型304不锈钢注射成形喂料,分析了喂料的热重性质、催化脱脂过程以及线收缩率,检测了烧结坯性能。结果表明:合适的注射温度应为180~200℃,脱脂温度在250℃以下;注射坯的平均密度为5.399 g/cm~3,烧结坯平均密度为7.829 g/cm~3;在长、宽、高方向上的线收缩率分别为:14.11%、14.02%和14.21%;烧结坯金相组织为典型奥氏体组织。     

纳米SiC增强纯Al基复合材料的微观组织和力学性能

与采用微米尺度SiC颗粒为增强相制备的Al基复合材料相比,以纳米SiC颗粒为增强相制备的Al基复合材料具有更加优异的力学性能,可极大提高SiC增强Al基复合材料的服役可靠性及应用范围。采用传统粉末冶金方法制备纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料,研究烧结温度和增强相体积分数对复合材料微观结构和力学性能的影响。研究表明,烧结温度和增强相体积分数均对复合材料的微观结构和力学性能有重要影响。随烧结温度升高,复合材料中的残留微孔减少,密度和强度均得到显著提高。含体积分数为3%纳米SiC颗粒的复合材料在610℃具有最高的强度,进一步提高纳米SiC颗粒的含量并不能提高材料的力学性能,这主要是由于当纳米SiC颗粒的体积分数超过3%时将出现明显的团聚,从而降低强化效应。     

反应烧结碳化硼低压注射成型用浆料粘度的研究

针对反应烧结B_4C陶瓷材料低压注射成型用浆料的制备问题,研究了颗粒级配、分散剂含量(质量分数)和B_4C固含量对浆料粘度的影响.研究结果表明:当B_4C粉体颗粒级质量比为m_((F320))∶m_((F800))=6∶4,分散剂质量分数为1%,B_4C固含量(质量分数)为80%时,浆料的粘度适合于低压注射成型,低压注射成型坯体中B_4C颗粒分散均匀,坯体的体积密度为1.79 g/cm~3,气孔率为2.07%,脱蜡坯体显微结构较为均匀.脱蜡坯体经过1550℃渗Si烧结后,材料的抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度分别可达322.7 MPa、3.33 MPa·m~(1/2)、25.7 GPa.本实验通过控制颗粒级配,分散剂含量及B_4C固含量实现了低粘度、高固含量B_4C(w(B_4C)=80%)浆料的制备,并有效地提高了脱蜡坯体和反应烧结B_4C复合材料的性能.     

全仿真微型烧结实验研究

全仿真微型烧结法具有能精确模拟烧结各阶段温度和气氛的特点,同时可避免冷料阶段和取样不均等问题;其烧结产物与烧结杯实验产物对比,二者的微观结构基本一致,主要矿物相和主要粘结相也相同.因此,可用其代替烧结杯实验进行烧结研究.     

铁粉温压压坯的烧结行为

研究了铁粉温压压坯在真空和氢气中的烧结行为。压制铁粉时,粉末温度为110℃,模具温度为80～100℃。烧结时,压坯于室温装炉,升温速度为2.5℃／min。烧结温度分别为1100℃1150℃和1250℃。实验发现,不同温度下真空烧结1h和氢气中烧结1h,与压坯密度相比较烧结密度都降低,生坯密度越高,烧结密度下降越多。测量了真空或氢气中低温预烧结前后压坯重量和体积变化和不同预烧结制度对应的最终烧结密度,发现经真空预烧结后的压坯在1250℃真空烧结,可有效地提高温压压坯的烧结密度。实验表明,烧结铁的密度是温压及烧结两个过程综合作用的结果。在选择温压温度和方式时,有必要考虑温压压坯的烧结行为。     

扩散CuSn10粉末烧结性能研究

本文针对某企业生产的扩散Cu Sn10金属粉末产品性能进行研究,分析了扩散Cu Sn10金属粉末产品物理性能特点。通过实验研究烧结温度和压坯密度对该金属粉末烧结性能的影响。研究发现,随着烧结温度的提升,扩散Cu Sn10金属粉末烧结收缩性变化较为明显,压坯密度对产品烧结收缩性影响较小。此外,随着烧结温度的提高能有效提升产品的压溃强度,提高压坯密度也是提高产品压溃强度的有效方式之一。