放电等离子烧结温度对Ti-45Al-6Nb-0.3W合金显微组织和力学性能的影响

在不同温度下(1 150,1 200,1 250℃)对氩气雾化Ti-45Al-6Nb-0.3W合金粉末进行放电等离子烧结,研究了烧结温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:放电等离子烧结合金由γ相和α2相组成,随烧结温度升高,组织形态由片层和等轴状转变为全片层状,同时晶粒尺寸增大,γ相含量增加;合金密度随烧结温度升高略有增加,硬度变化不大;不同温度烧结合金的压缩性能均优于铸态合金的,1 200℃下烧结合金的室温压缩性能最好,抗压强度、压缩率分别为3 012 MPa,40.8%。     

外加磁场对等离子熔覆FeCoNiCr0.5B高熵合金涂层组织与性能的影响

为改善FeCoNiCr系高熵合金熔覆层的力学性能,采用磁场辅助等离子熔覆技术,在20钢表面制备FeCoNiCr_0.5B高熵合金涂层。通过扫描电子显微镜、金相显微镜、X射线衍射仪等仪器分析外加磁场对高熵合金涂层微观组织和物相结构的影响,利用维氏硬度计、摩擦磨损试验机测试涂层的显微硬度分布及耐磨性。结果表明：FeCoNiCr_0.5B高熵合金涂层组织均由面心立方(FCC)相和M3B相组成,外加磁场作用不会改变物相种类。在磁场辅助作用下,涂层平均晶粒尺寸由18.64μm减小至15.93μm,熔覆层力学性能得到明显改善。当磁场强度为45 mT时,涂层平均显微硬度达708.84HV,相比无磁场辅助涂层平均硬度提升19.5%;同时,涂层的磨损质量达到最小,为无磁场辅助涂层失重的40.8%,平均摩擦系数由0.64减小至0.42,且涂层的主要磨损形式由黏着磨损转变为磨粒磨损。研究结果既进一步完善了外加磁场辅助等离子熔覆制备高熵合金涂层的相关理论,又为FeCoNiCr_0.5B高熵合金性能提升提供了可行方案。     

不同工艺参数对AlCoCrFeNi高熵合金铣削性能的仿真影响分析

为研究AlCoCrFeNi高熵合金的铣削性能,利用有限元技术结合单因素仿真试验进行研究,分析不同主轴转速、铣削深度以及进给速度对AlCoCrFeNi高熵合金加工过程的主铣削力、切削区域切屑、刀具最高温度以及切削区最大等效应力的影响。试验结果表明：铣削深度对AlCoCrFeNi高熵合金加工的主铣削力以及最大有效应力影响较小;进给速度对AlCoCrFeNi高熵合金加工的切削区域切屑和刀具的最高温度影响较小。因此,有必要对AlCoCrFeNi高熵合金机械加工方面进行理论研究。     

TiAl纳米合金的机械活化-放电等离子原位烧结

采用机械活化技术与放电等离子烧结工艺相结合，原位烧结制备出优质TiAl／Al2O3块状纳米材料，该技术极大地提高了制备纳米合金的效率。研究结果表明：机械活化20h后得到晶粒度小于25nm的纳米粉体，放电等离子烧结得到密度为3．73g／cm^3的γ＋α2双相组织，组成相的晶粒度小于130nm，硬度可达HV550，且分布均匀，具有优良的高温抗氧化性能，氧化速率常数比常规烧结方法优越1～2个数量级。     

放电等离子烧结聚晶立方氮化硼刀具的性能

采用溶胶凝胶法在立方氮化硼(cBN)表面包裹SiO2,以铝粉、碳化硼粉和炭粉为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)技术在压力100MPa和1 700℃保温10min的条件下制备聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了PcBN的烧结性能、物相组成、微观形貌、力学性能以及所制备刀具的切削性能。结果表明:烧结助剂、原位反应和cBN颗粒活化等因素的共同作用促进了PcBN的致密化,其相对密度为97%;PcBN的主晶相为cBN,同时还存在SiO2、Al3BC3、SiC相;PcBN的硬度为(38±3.5)GPa,抗弯强度为(425±23)MPa;在相同切削速度下,所制备的PcBN刀具前刀面的崩损面积以及后刀面的磨损带长度均小于日本知名公司所产PcBN(BN11)刀具的,当切削速度由200m·min-1增加到400m·min-1时,所制备的PcBN刀具的磨损程度轻于BN11刀具的,PcBN刀具的切削性能优于BN11刀具的。     

放电等离子烧结工艺制备致密碳化硅陶瓷

以SiC微粉为原料,并添加质量分数为10%的Al2O3和Y2O3为烧结助剂,采用放电等离子烧(SPS)技术快速制备了SiC陶瓷,对烧结致密化过程、SPS烧结温度、烧结压力及烧结时间对致密化的影响进行了研究,并通过XRD和SEM等检测手段对SPS烧结得到烧结体的显微组织和物相组成进行了分析.结果表明:SiC的SPS烧结过程可分为放气膨胀区、气体溢出收缩区、烧结收缩区、烧结完成区四阶段,最佳的烧结参数为1600℃,50 MPa,5min,所得的烧结体致密度达99.09%.     

退火对AlCrFeCoNiCu高熵合金组织与性能的影响

利用真空电弧炉制备了AlCrFeCoNiCu高熵合金,研究了铸态与退火态合金的组织与性能。结果表明:合金的铸态组织是树枝晶,由具有面心立方(FCC)结构和体心立方(BCC)结构的固溶体组成;随着退火温度的升高,合金中富铜的枝晶间相连成网状,600℃退火后开始有金属间化合物生成,组织不再是完全的固溶体;铸态合金硬度均高于退火态的;铸态合金的抗压强度为1.71GPa,800℃退火后的抗压强度为1.63GPa,断口均属于脆性断口。     

大气等离子喷涂制备FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究现状

针对大气等离子喷涂制备FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究进展进行了综述,详细总结了合金成分选择、喷涂工艺、涂层组织与性能、后处理工艺等多方面的研究进展;提出了现有喷涂工艺优化不成熟、涂层成分设计不足及组织性能研究欠缺等多个问题,并针对性地提出了研究方向和路线,为后续FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究、应用及发展提供参考及指导。     

放电等离子烧结工艺制备Ni60B镍基自熔合金

采用放电等离子烧结技术制备了KF-Ni60B镍基自熔合金,通过硬度、密度测试,研究了烧结温度、保温时间和烧结压力对烧结体性能的影响,并对烧结工艺进行了优化.结果表明:烧结温度对该合金性能的影响最大,烧结压力和时间的影响次之;在65 MPa压力下,经870℃烧结15 min的Ni60B自熔合金性能最佳,硬度为64.22 ...     

放电等离子烧结制备碳纳米管块材的低温电输运性能

利用放电等离子烧结技术制备出了致密的碳纳米管块材,用SEM和TEM观察了其微观形貌,用XRD和Raman光谱仪表征了其物相,测试了沿垂直于外加压力方向上的低温电输运性能。结果表明:块材中碳纳米管的微观结构在烧结过程中没有被破坏,仍表现为碳纳米管的固有特征;碳纳米管块材在202 K附近出现金属到绝缘体的Peierls相变。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

AlNiFeCuCoCrVx高熵合金的显微组织与力学性能

利用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧炉熔炼制备AlNiFeCuCoCrVx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)高熵合金,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:试验合金的组织均为典型树枝晶结构,由面心立方(FCC)结构固溶体、体心立方(BCC)结构固溶体和金属间化合物相组成,添加钒元素后析出了Fe_2AlV相,该相主要分布于枝晶中;随着钒含量的增加,合金的硬度先增后降再增;添加钒对合金的压缩性能不利,合金的抗压强度随钒含量的增加先降后增再降。     

粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金的放电等离子烧结工艺数值模拟与实验研究

选用Ti-22Al-25Nb预合金粉末为实验初始原料,采用放电等离子烧结工艺（SPS）制备组织致密的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。采用MSC.Marc有限元软件对SPS过程中粉末的致密化过程进行了数值模拟,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对粉末致密化过程的影响,揭示了粉末相对密度随烧结温度、保温时间和烧结压力的变化规律。根据模拟结果,在950~1 200 ℃温度区间、50 MPa烧结压力和10~20 min保温时间的条件下,完成系列SPS烧结实验,制备获得Ti-22Al-25Nb合金。系统分析了50 MPa/10 min烧结条件下温度对Ti-22Al-25Nb合金的相对密度、显微组织和力学性能的影响,揭示了烧结合金的断裂机制。实验结果表明烧结合金在950 ℃/50 MPa/10 min条件下具有最优的综合力学性能,延伸率和屈服强度分别达到8.14%和691.04 MPa。     

烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备Al-24Si合金,研究了烧结温度(550～610℃)对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明:不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成,当烧结温度达到600℃及以上时,组织中还析出了Mn_4Al_(16)Si_3相;当烧结温度低于580℃时,随温度升高,合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少,合金的密度和硬度增大;当烧结温度达到580℃时,铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面,而在原先液相位置留下较大孔洞,导致合金孔隙率增大,密度和硬度减小;当烧结温度达到590℃时,共晶液相含量增加,填充内部孔隙,导致合金密度和硬度增大。     

放电等离子烧结在金属-陶瓷复合材料制备中的应用

放电等离子烧结(SPS)是一种材料制备新技术。近年来，放电等离子烧结技术已成功用于制备金属-陶瓷复合材料，且在制备难熔化合物、纳米材料、梯度功能材料和开发新金属-陶瓷复合材料方面有其独特的优越性。综述了金属-陶瓷复合材料放电等离子烧结的最新研究进展，指出了放电等离子烧结金属-陶瓷材料的优缺点，并对今后的研究作了展望。     

工业生产条件下烧结温度对粉末冶金Fe-Cu-C合金组织和性能的影响

在实际工业生产条件下采用粉末冶金技术制备Fe-Cu-C合金,研究了烧结温度(1 060～1 160℃)对其密度、显微组织、物相组成、力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,合金的密度先增大后降低,并在1 140℃时达到最大值(7.02 g·cm-3);随着烧结温度的升高,合金组织中颗粒的球化程度提高,孔隙的尺寸减小、数量降低,显微组织趋于稳定,铜相衍射峰消失,Fe4Cu3相衍射峰出现;合金的抗拉强度、硬度随烧结温度的变化趋势与密度的基本相同,且均在1 140℃时达到最大值,分别为460 MPa,185 HRB,拉伸断口均主要呈脆性断裂特征;工业生产条件下制备的合金的力学性能指标基本与在实验室条件下制备的相吻合。     

放电等离子烧结工艺对不导电材料整体电阻的影响

基于Si3N4纳米陶瓷放电等离子烧结(SPS)试验数据,研究了不导电材料烧结过程中烧结系统整体电阻的变化规律。结果表明:烧结温度与烧结粉体高度是影响烧结系统整体电阻的两大因素,在烧结的升温阶段,电阻随着温度的升高和粉体高度的减小逐渐减小,当粉体烧结致密后,如果烧结温度继续升高,则电阻逐渐增大。根据烧结试验结果,得到了总电阻随烧结温度与粉体初始高度的变化曲线,并用SiC陶瓷材料的SPS试验数据对所拟合公式进行了验证,证明了该公式对不导电材料在SPS烧结过程中烧结系统整体电阻变化规律的适用性。     

高熵合金设计制备与性能研究

高熵合金属于新型复杂合金,并表现出更好的综合力学性能和不同形变机制。介绍了高熵合金多主元的设计方法和基于热力学相变的计算模型,同时归纳了现有高熵合金的制备方法、技术原理、应用领域及优势,并对高熵合金的特殊性能进行概述。