钨基合金粉末挤压成形

在93W-4.9Ni-2.1Fe混合料中添加0.3%(质量分数)的长2~3 mm、直径15μm的钨纤维,在单柱液压机上反复挤出,获得直径12 mm的棒坯。采用扫描电镜和光学电镜观察棒坯断口和表面形貌,研究挤压次数、挤压料温度和挤压速度对挤压棒坯表面形貌和微结构的影响,并对挤压料的均匀性、流变性、钨纤维的定向排布进行研究。结果表明:通过多次挤压可以提高挤压料中增塑剂分布的均匀性。当挤压料温度为50℃时由于挤压料黏度小,增塑剂与粉末结合强度低,挤压料挤出不能成形;挤压料温度为35℃时,挤压料可挤出棒坯,但棒坯表面光洁度很差;挤压料温度为20℃时,挤压料挤出棒坯表面光洁度高,没有开裂和鼓泡现象。挤压速度为15 mm/s时,挤出棒坯表面光滑。粉末挤压可使挤压料中原来错综杂乱的钨纤维沿挤压方向实现一维定向排布。     

注射成形钨合金用新型粘结剂的研究

针对形状异常复杂的大钨环和大直径(≥20．00mm)的钨棒在注射成形中存在的问题。综合利用了蜡基粘结剂与油基粘结剂的优点，研究制备一种多组元油 蜡塑料体系改性粘结剂OP3010。研究对比了该种粘结剂与传统蜡基粘结剂和油基粘结剂对注射料流变性、热性能及注射坯脱脂的影响。由此种新型粘结剂组成的注射料具有流变性好、注射工艺稳定、注射压坯强度高、注射温度范围宽、易于脱模等特点，可以成功制备无缺陷的大钨环、大钨棒弹芯材料的注射坯。该粘结剂在溶剂脱脂时脱除速度快，粘结剂脱除量大，可达74％左右。而且脱脂后的毛坯强度高、不变形。可成功实现大钨棒和钨环的脱脂，并制备综合力学性能高的散弹和弹芯材料。     

聚乙烯醇在镍铁氧体压坯中的脱脂行为

使用TGA、DSC等分析手段对聚乙烯醇(PVA)在NiFe2O4粉末压坯中的脱脂行为进行了实验研究,以期进一步揭露PVA热脱脂反应对NiFe2O4粉末压坯机械强度的影响。实验时,先用含1%PVA的NiFe2O4粉末及不含PVA的NiFe2O4粉末进行同轴压制,再将制得的压坯于空气中脱脂,并用径向受压实验测试压坯强度。试验表明在PVA脱脂过程中,其脱脂行为及粉末压坯强度随温度的升高呈明显的阶段性变化,粉末压坯的强度随粘结剂PVA的脱除逐渐降低。     

脱脂工艺对注射成形钼合金碳含量的影响

采用粉末注射成形技术制备钼合金坯体,研究溶剂脱脂和热脱脂工艺对注射坯中碳含量的影响.结果表明,溶剂脱脂率随温度升高而增大,随坯体厚度增加而减小;热脱脂坯的碳含量和热脱脂的升温速率、坯体厚度和保温工艺密切相关.随升温速率加快,或坯体尺寸增大,热脱脂后坯体的碳含量增多;在400～550℃保温1h,碳含量急剧降低;采用多步保温能较大程度地降低热脱脂坯的碳含量,最低降至0.059％.脱脂坯中一部分热分解碳以游离态形式存在,另一部分热分解碳和钼颗粒发生反应生成钼的碳化物.     

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.     

粉末注射成形石蜡基成形剂的脱除工艺

采用两步脱脂法(溶剂脱脂和热脱脂)脱除316L不锈钢粉末注射成形坯中的石蜡基成形剂,对溶剂脱脂工艺和脱脂机理进行研究.结果表明:三氯甲烷、溶剂汽油、四氯化碳3种不同的溶剂中,溶剂汽油具有较优异的脱脂效应:选择合适的温度可提高脱脂效率,注射坯在50℃的溶剂汽油中脱脂5 h,石蜡脱除率可达80%以上,并且坯体形状保持良好....     

增塑粉末挤压成形用新成形剂的研制

研制出了一种适用于增塑粉末挤压成形技术的新成形剂体系。通过优化成形剂配方设计与制备方式及工艺条件，制得了性能优良、分布均匀的成形剂。研究了成形剂的热脱脂机理，考察了成形剂的挤压、脱脂特性。用新开发出的成形剂制备出了高质量的大直径硬质合金挤压棒。     

超细硬质合金棒料挤压成形剂预脱除工艺研究

针对超细硬质合金棒料挤压工艺的三组元成形剂,探索了溶剂脱脂工艺条件,确定了合理的脱脂时间,分析了棒坯产生裂纹的原因及对策,并采用退火处理和溶剂脱脂相结合的预脱除工艺,有效降低了棒坯产生裂纹的危险,达到了良好的成形剂预脱除效果。     

机械合金化纳米晶Cu-5% Cr粉末的热静液挤压研究

采用机械合金化制备了纳米晶Cu-5%(质量分数,下同)Cr粉末,然后对其进行了热压制坯和热静液挤压致密化研究。结果表明,经10h高能球磨,Cu-5%Cr粉末中Cu的晶粒尺寸细化到约50nm,成为纳米晶粉末。采用热压制坯和热静液挤压工艺可以使纳米晶Cu-5%Cr粉末接近完全致密化。球磨10h的Cu-5%Cr合金粉末经400℃热压制坯和600℃、挤压比为4的热静液挤压后相对密度达到99.3%。热静液挤压致密化后的Cu-5%Cr合金的晶粒有所长大,Cu基体的平均晶粒尺寸达到了500nm左右,变成了亚微米晶材料。该亚微米晶Cu-5%Cr合金具有较好的性能。     

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%。     

挤压铝型材表面拉毛形成原因分析

采用直读光谱仪、扫描电镜等设备,通过分析合金成分、挤压工艺、铸棒表面质量对型材拉毛缺陷的影响,研究拉毛形成的原因。结果表明,拉毛缺陷前端有明显沿挤压方向台阶状划伤痕迹,收尾瘤状颗粒形状不规则;成分与基体接近,其周围分布Fe、Si、C、O含量高的异质颗粒;挤压速度过快,挤压出口温度过高,铸棒表面粗糙都会加剧表面拉毛的产生。     

6066Al/SiCp复合材料制备工艺与性能

采用包套挤压和直接热挤压两种不同的方法制备了6066Al/SiCp复合材料,利用扫描电镜、光学显微镜、拉伸试验、摩擦试验等,研究了Mg对其组织特征和力学性能的影响。结果表明：采用包套挤压法制备的试样,添加Mg粉可以使SiC/Al的界面结合紧密,复合材料的力学性能显著提高,热处理状态下材料的抗拉强度、屈服强度分别可达到404MPa、379MPa,摩擦因数为0.518;对包套挤压后试样再进行热轧,析出的Mg2Si相沿热轧方向呈流线分布,材料的强度下降,塑性提高;采用直接热挤压方法制备的复合材料,加入的粘结剂未去除干净残留在制品中,以碳化物杂质的形式存在,影响了材料的性能。     

Preparation and Performance of Al2 TiO5 -TiO2 -SiO2 Honeycomb Ceramics by Doping Rare Earth

A preferable honeycomb ceramics of Al2TiO5-TiO2-SiO2 doped by CeO2 and Er2O3 with high performance was prepared by means of extrusion molding and the effects of CeO2 and Er2O3 on the mechanical strength, thermal stability, and sintering temperature of ATS ceramics were mainly investigated. The experimental results and the microscopic analysis by scanning electron microscope, X-ray powder diffxaction, and TG-DSC showed that adding CeO2 and Er2O3 into ATS could prohibit the growth of their crystal grains and make their size uniform, which finally decrease its sintering temperature, and also enhance its mechanical performance as well as thermal stability. After the reforming, ATS doped by 0.5% CeO2 ＋0.5% Er2O3 was sintered at 1250 ℃, its bending strength reached to 177A MPa and thermal expansion coefficient was 3.8 ~ 10^-6/℃ at 25 - 1000℃, which provided a promising basis of making monolithic honeycomb catalyst of deNOx.     

Effects of warm extrusion temperatures on tensile properties and fracture morphologies of 40Cr steel

40Cr steel was formed for chain wheel using a warm extrusion technique at different temperatures. The microstructures and chemical compostions of the obtained samples were analysed using an optical microscope and photoelectric direct-reading spectrometer, repectively. After the tensile test, the fracture morphologies of 40Cr steel were analysed using a field emisson scanning electron microscope, the effects of warm extrusion temperatures on the tensile properties of 40Cr steel were discussed. The results show that the yield limits of 40Cr steel extruded warmly at 550, 650, and 750°C are coincident approximately, compared with that at the extrusion temperature of 550°C, both the tensile strengths and the elongation rates of 40Cr steel at the extrusion temperatures of 650 and 750°C decrease. As the extrusion temperature increases, both the residual and the retained austenite contents of 40Cr steel decrease, and the plastic and the tensile strengths of 40Cr steel decrease.     

An analysis of deformation,temperature, and microstructure for hot extruded titanium alloy

During hot extrusion, the microstructure and resultant mechanical properties of materials are subjected to considerable change due to adiabatic local heat generation. In this work, strain, temperature distributions, and microstructural changes resulting from the hot extrusion of Ti-6A1-4V alloy were studied using visioplasticity methods, thermal calculations, and optical microscopy. The results were correlated to the microstructural behavior during hot deformation. Billets 62 mm in diameter were heated to either 950 °C(α + β region) or 1100 °C(β region) and extruded at the extrusion ratios of either 6 or 12. Visioplasticity calculations show that, in the deformation zone, strain is relatively high at the surface of the billet and gradually decreases with depth. Estimated strains of a bar extruded at 950 °C with the extrusion ratio of 12 are 3.5 at the surface and 2.5 at the center, respectively. But the estimated temperature at the surface is lower than that at the center. As a result, microstructures of the bar were bi-modal structure at the surface and acicular transformed structure at the center. A bar extruded at 950 °C with an extrusion ratio of 6 had all bi-modal microstructure. The strain distributions of bar extruded at 1100 °C were similar in nature to those at 950 °C. M. ISHII formerly with Hikari Research and Development Laboratory.     

模具工作带及导流孔对铝棒挤压模拟的影响

利用有限元软件Deform-3D作为分析平台,对直径为22.5 mm的铝合金棒材的挤压过程进行数值模拟,研究模具工作带厚度及导流孔深度对挤压过程中金属流动、挤压载荷、温度及模具所受应力的影响.结果表明:在挤压工艺不变的情况下,工作带厚度从1.3 mm增加到1.7 mm可改善棒材表面质量,但同时会使挤压载荷提高30 kN、出料口温度提高7 ℃;导流孔深度从10 mm增加到20 mm,使挤压载荷提高90 kN、出料口温度上升至553 ℃,超过所允许的挤压温度上限.      

Mo-30W钼合金棒材再结晶行为研究

采用粉末冶金工艺制备了Mo-30W钼合金棒材, 通过拉伸力学性能测试、硬度测试、光学显微镜(optical microscope, OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM) 及能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer, EDS) 等测试分析手段, 研究了Mo-30W钼合金棒材的再结晶行为。结果表明, 由于W的固溶强化和变形强化, Mo-30W钼合金棒材在1600℃高温抗拉强度达到170MPa, 延伸率为10%, 高温力学性能得到明显提升; 在1300~1500℃范围内, 随着温度的升高, Mo-30W钼合金棒材强度和硬度先保持稳定然后显著下降; 在1500℃时, Mo-30W钼合金棒材发生了完全再结晶, 抗拉强度为385 MPa, 维氏硬度为HV10 185, 抗拉强度和硬度值达到最低。     

热模拟和电镜在材料研究中的运用

运用物理方法进行金属材料新品种开发对于降低成本和金属材料成分的合理性设计具有重大意义.主要论述了热模拟试验机在金属材料研究中的应用,同时探讨了电镜(扫描电镜、透射电镜)的优缺点以及电镜在钢铁材料研究中的应用.     

高强耐磨稀土高锰黄铜的组织与性能

设计一种用于制造同步器齿环的CuZnMnAlSiFeCeB复杂黄铜合金,利用水平连铸,热挤压和快速水冷的工艺制备合金型材.利用金相显微镜和扫描电镜以及能谱分析的手段研究合金的铸态组织,挤压态组织. 合金铸态组织均匀,无气孔和夹杂等缺陷. 挤压淬火态合金组织为β+少量α+均匀分布强化相. 合金挤压淬火后的性能为抗拉强度783 MPa,断后伸长率5.89 %.      

挤压温度和挤压比对6063铝合金导热性能的影响

研究了挤压温度和挤压比对6063铝合金组织及导热性能的影响。结果表明：通过挤压能有效地改善该合金的组织,使得强化相Mg2 Si均匀弥散分布在α-Al基体上。随着挤压温度的增大,材料的热导率下降。当挤压比小于50时,材料的热导率随着挤压比的增大而增大;当挤压比大于50时,材料热导率下降。当挤压比为50,挤压温度为380℃时,材料有最大热导率221.2 W/（m.K）。