放电等离子烧结可加工Ti2AlC陶瓷的研究

以自蔓延高温合成（SHS）的Ti2AlC粉体为原料，利用放电等离子烧结技术（SPS）研究了Ti2AlC陶瓷的烧结制备。结果表明：烧结温度1250℃，压力20MPa，真空烧结，保温5min，可获得相对密度98．6％，维氏硬度为4．3GPa的致密烧结块体；烧结样品的维氏硬度随烧结温度升高而增大，但高于1250℃后随温度升高反而减小，SPS方法烧结Ti2AlC陶瓷的最佳温度为1250℃，当烧结温度≥1350℃时Ti2AlC分解；SEM分析表明，SPS技术烧结制备的Ti2AlC陶瓷片层尺寸随烧结温度的升高而增大。     

选择性激光熔化制备纯钨的性能研究

以粒度集中的纯钨粉末为原料,通过选择性激光熔化技术(selective laser melting, SLM)制备样品,分别经过1000, 1400及1960℃的热处理2 h。研究不同相对密度和不同热处理后样品的力学性能和显微组织,并采用X射线衍射(XRD)表征其微观结构。结果表明:纯钨样品的相对密度处于75%～95%之间,其抗弯强度和显微硬度随相对密度的增加而增大,显微组织大体相似。经不同高温处理后,在1400℃处理后样品达到了最佳的力学性能,1960℃处理后样品的晶粒发生了明显的长大现象,材料力学性能降低。XRD图谱结果表明,SLM制得样品及经过1960℃烧结后,其晶体结构并未发生改变。     

添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响

本文使用放电等离子烧结(SPS)的方法制备得到面向等离子体材料(高性能钨块)。使用纳米和微米钨粉作为原料,加入不同计量的自制纳米碳化钽,采用密度测试、硬度、抗弯、金相、EDS、SEM等分析手段,研究了添加碳化钽对SPS制备钨块力学性能的影响,并对其机理进行探讨。结果表明,添加适量的碳化钽可以有效地提高钨块的相对密度、显微维氏硬度和抗弯强度,使用30 nm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达95.7%,显微维氏硬度值达540.4HV0.1,使用3μm钨粉添加2%碳化钽的钨块其相对密度达96.8%,抗弯强度达617.0 MPa。其强化机理是添加的碳化钽呈粒状均匀分布于晶界,对于晶界起到了钉扎作用,从而细化了晶粒,使钨块强韧化。     

高体积含量TiC/Fe复合材料的制备及力学性能

以TiC粉、还原铁粉和羰基铁粉为原料,采用行星球磨混料、冷压成型后无压烧结工艺制备了TiC颗粒体积含量为70%~90%的TiC/Fe复合材料,重点研究了羰基铁粉添加量、烧结温度及TiC体积含量对TiC/Fe复合材料的微观结构和力学性能的影响。结果表明:羰基铁粉的最佳添加量为铁基体粉体积含量的60%。当TiC体积含量一定时,随烧结温度的升高,TiC/Fe复合材料的相对密度、维氏硬度与弯曲强度均先增大后减小,经1500℃烧结后,复合材料的综合性能最佳。其中,70%TiC/Fe的相对密度及弯曲强度最高,分别为99.5%和437MPa;80%TiC/Fe的维氏硬度最大,为12.2GPa。     

多向压缩纯钨烧结体的组织及热稳定性（英文）

对纯度为99.9%的纯钨烧结体在1423 K进行不同压下量的多向压缩(MDC)实验,采用X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)及差示扫描量热法(DSC)研究多向压缩前后纯钨试样组织、显微硬度及热稳定性的变化。结果表明,多向压缩后纯钨烧结体位错密度显著增大,压下量50%纯钨试样的位错密度由初始烧结钨的3.08×10~(14)增大至8.08×10~(14) m~(-2),平均晶粒尺寸由83.8μm细化至14.7μm,而显微硬度则由HV0.2 417增大至HV0.2 521。多向压缩后纯钨试样的再结晶温度约为1600 K,近似为常数。纯钨烧结体经多向压缩后由于晶粒尺寸减小以及均匀分布的形核点增多,组织热稳定性得到提高。     

SPS烧结W-TaC的耐瞬态热冲击性能

通过高能球磨方法制备了系列W-TaC混合粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备出弥散强化W-TaC样品,并对W-TaC样品的密度、硬度和微观组织进行了分析。利用60 k W电子束材料测试平台(EMS-60)对烧结W-TaC的耐瞬态热冲击性能进行测试,分别模拟了等离子体破裂和边缘局域模2种热负荷。实验后通过扫描电镜观察了样品加载区域的裂纹及熔化情况,通过透射电镜观察分析了材料的微结构特征。结果表明:W-TaC样品在热负荷作用下可以经受功率密度为740 MW/m~2、5 ms的热冲击而不产生裂纹,但在功率密度为550 MW/m~2、100次1 ms的热疲劳下会产生疲劳微裂纹。SEM和TEM分析表明,TaC颗粒在钨晶粒内和晶粒间都有存在,而且TaC会与W形成共格相界和半共格晶界从而增强钨合金的强度。     

AlN覆钨对AlN/W-Cu复合材料组织和性能的影响

采用溶胶凝胶法对AlN粉体进行表面覆W后，将其与适量W粉混合，经压制、预烧结，制得多孔AlN/W骨架，再熔渗Cu后制备出不同AlN含量(0～8%)的AlN/W-Cu复合材料。考察了AlN含量对于烧结体微观组织、力学性能和热学性能的影响，并与由未覆钨AlN粉体制备的AlN/W-Cu复合材料进行对比。结果表明，采用溶胶凝胶法可在AlN颗粒表面均匀制备覆W层，其界面结合良好。覆钨AlN/W-Cu复合材料的相对密度、硬度、抗拉强度以及热导率均优于未覆钨AlN/W-Cu复合材料的。AlN/W-Cu复合材料的相对密度、抗拉强度及热导率随AlN含量的增加而降低，而硬度随AlN含量的增加而上升。当AlN含量为2%时，覆钨AlN/W-Cu复合材料的综合性能最佳，相对密度达到97.69%，显微硬度达到277HV，热导率达到205.54 W/(m·K)。     

TaC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷及其表面TiAlN涂层组织与性能的影响

为增强金属陶瓷涂层刀片的优良切削性能,以Co、Ni为粘结剂,使用Ti(C,N)、Mo_2C、WC粉末等制备出不同TaC含量的Ti(C,N)-Mo_2C-WC-Co-Ni混合料,以酒精为介质球磨48 h,干燥后经掺胶压制成20 mm×6.5 mm×5.25 mm的试样,然后在低压烧结炉中1 440℃烧结进行密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性等实验测试,通过SEM、EDS、光学显微镜等观察微观组织形貌并分析了TaC对PVD涂层的影响。结果表明:随TaC添加量增加,金属陶瓷的室温硬度、断裂韧性略微下降,密度略微升高,芯部渐渐变小,环厚度渐渐变厚。当TaC含量为6%时,抗弯强度达到峰值为2 550 MPa,同时硬度和断裂韧性分别为91 HRA和8.7 MPa·m~(1/2)。进行PVD处理以后,发现TaC的添加使涂层厚度增加,可以增强基体与涂层之间的结合力。因此当TaC含量是6.0wt%时,材料可以达到一个比较好的综合性能,显微组织晶粒细小,硬度和断裂韧性适中,抗弯强度较高。     

纳米碳化钽对SPS烧结钨显微结构的影响

通过放电等离子体烧结(SPS)方法在1700℃下制备纳米碳化钽(TaC)弥散强化钨块,研究钨粉原始粉末粒度大小和添加碳化钽的量对烧结钨块微观组织的影响。结果表明:不同粒度钨粉(30nm、200nm和3μm)制备的钨块,烧结后的粒径随原始粉末粒度的增大而增大,3μm钨粉烧结后的晶粒平均直径为22.19μm;同一种粒度钨粉(如200nm)中分别添加质量分数为0%,1%,2%和4%的碳化钽,烧结后钨晶粒的平均直径随碳化钽添加量的增加而减小,加入量为4%时晶粒平均直径为5.91μm。通过SEM分析可以看出,碳化钽在烧结钨中是以球形状态存在的。从断口可以看出,纯钨烧结体为穿晶断裂,加入碳化钽的钨烧结体为晶间断裂。     

靶材用钨铜复合材料的制备工艺

在真空条件下,采用高温烧结钨骨架后渗铜工艺制备靶材用钨铜复合材料,研究烧结温度对钨坯及钨铜复合材料组织与性能的影响.结果表明:随着烧结温度的提高,钨颗粒间逐渐由点接触扩大为面接触,烧结颈逐渐长大,同时孔隙不断缩小并趋于球形,钨骨架和钨铜复合材料相对密度及硬度不断增加,而钨铜复合材料的电导率不断下降.当烧结温度为1950 ℃时,钨骨架和钨铜复合材料的相对密度分别达到74.8%和96.9%的最高值;钨铜复合材料的硬度(HB)达最大值2520 MPa,而电导率则降低到36.6IACS%,其中氧含量仅为4×10-6,氮含量为3×10-6.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.