铁基粉末冶金制件烧结时纳米铜在界面的作用

为研究微量纳米铜添加到铁基粉末冶金件中烧结时对粒界扩散的作用.试验选择添加0.5%纳米铜的铁基粉末,通过高能球磨混合压制成样品,分别在不同温度相同保温时间及相同温度不同保温时间进行烧结,将上述试样冲击产生断口,通过SEM观察断口上纳米铜形貌变化.结果表明,纳米铜在铁基粉末冶金制品烧结过程中,保温时间相同随烧结温度升高和在相同烧结温度下随保温时间的延长在界面上发生快速吸附、溶解和扩散,使其团聚长大,在较低温度溶解于铁基粉末颗粒表面,明显降低烧结温度,由传统的工艺温度1180℃降低到920℃.     

纳米Fe-Cu粉末的制备及其对铁基压坯烧结行为的影响

以化学共沉淀法制备出纳米Fe-Cu复合粉末并对其性能进行了表征,分别以此纳米Fe-Cu粉末和电解Cu粉与铁粉进行混合获得铁基粉末混合料,成形压坯在H2气氛中不同温度下进行烧结,测定基加入不同形态Cu(合金）粉末铁基烧结坯的烧结性能,结果表明,在相同的Cu添加量及烧结条件下,添加纳米Fe-Cu粉末较加入电解Cu粉于铁基压坯中可以明显地提高压坯烧结后的密度,硬度及强度等性能,而添加纳米Fe-Cu粉末压坯在较低温度下烧结可达到添加电解Cu粉压坯在较高温度下烧结后的性能水平,说明采用纳米Fe-Cu粉末形式向铁基压坯中引入Cu有利于制备高密度,高性能的铁基烧结材料。     

铁基粉末冶金零件常见生产缺陷的金相分析

介绍了铁基粉末冶金零件金相试样的制备工艺及侵蚀液的选用,并利用金相手段分析了几种铁基粉末冶金零件中的缺陷。结果表明:在粉末冶金的混粉、压制、烧结、热处理等过程中,存储及生产工艺不当均会造成零件产生缺陷,通过金相分析的方法检验缺陷件并与正常件进行对比,可找到引起缺陷的根本原因,从而指导生产、提高质量。     

粉末冶金活塞环优化烧结工艺的研究

烧结工艺对烧结合金的组织和性能有很大的影响 .研究了铁基粉末冶金活塞环的烧结工艺以及对烧结合金组织和性能的影响 ,确定了实用的粉末冶金活塞环优化烧结工艺 .     

铁基复合材料最佳烧结方式和最佳增强体含量的研究

探讨了制备颗粒增强铁基复合材料的最佳烧结方式和最佳增强体含量。结果显示,采用连续电流升温继而循环电流动态保温的烧结方式不仅缩短了烧结时间而且大大提高了材料性能;增强体所占体积分数分别为5%、10%、15%、20%时,铁基复合材料性能呈现出先上升后下降的规律,体积分数为10%~15%时材料性能最佳,此外,最佳增强效果的体积分数与粒度有关。     

合金元素磷对铁基烧结减摩材料组织性能的影响

系统地对四元铁基减摩材料Fe-C -Cu -P中合金元素磷的作用进行了研究 .研究表明 ,磷有活化烧结的作用 ,磷对铁基烧结减摩材料的力学性能和摩擦性能有较大的影响 ,同时磷的加入还会消弱铜对烧结合金力学性能的负面影响 .     

Al_2O_3-TiC/TiCN颗粒增强铁基复合材料的研究

利用钛铁矿原位合成的Al2O3-TiC/TiCN-Fe复合粉,通过热压工艺成功制备出了不同比例Al2O3-TiC/TiCN增强的铁基复合材料。研究了Al2O3-TiC/TiCN颗粒对铁基复合材料组织和性能的影响。XRD结果显示,在烧结过程中TiC/TiCN会发生一定程度的氧化,有Ti的中间氧化物出现。制备的Al2O3-TiC/TiCN增强的铁基复合材料的性能比较优良,材料的最高力学性能为抗弯强度1334 MPa,维氏硬度802。     

高分子粉末烧结件的增强后处理的研究

以高分子粉末为在底材料的烧结件机械性能较差，质脆，其可作为原型测试件，但作为功能测试件则较难达到使用要求。本文在具体研究原型件性能差别的基础上，对其进行树脂增强后处理，以扫描电镜（SEM）为手段，对材料断裂面的形态结构进行了研究，并对体系的形态结构与拉伸性能、冲击之间的关系进行了探讨，优化了后处理条件，得到机械性能为原型烧结件3－4倍的增强烧结件。     

Ni含量对钒钛磁铁矿原位合成制备铁基摩擦材料的影响

以钒钛磁铁矿为主要原料,利用选择性碳热原位还原技术真空烧结制备铁基摩擦材料,研究添加合金元素Ni(1%~4%,质量分数,下同)对铁基摩擦材料的微观组织、力学性能及摩擦磨损行为的影响。结果表明:烧结试样由铁基体、润滑相石墨和硬质相(主要为TiC)3种组元构成,其基体组织主要是层片状的珠光体,具有较高强度和硬度。与未添加Ni的试样相比,添加Ni对铁基摩擦材料的组织和性能有不同程度的促进作用。添加少量的Ni(1%~2%)能有效促进材料烧结致密化,材料中的孔隙细小且数量较少,硬质相和石墨均匀分布,硬度和摩擦磨损性能均随着Ni含量的增加大幅度提高。但当Ni含量超过2%时,烧结试样中出现较大的孔洞并且石墨与硬质相均出现偏聚,材料硬度逐渐降低,磨损率和摩擦因数均随Ni含量的增加而有所增大。综合而言,当Ni含量为2%时材料的组织结构和性能均达到最佳。     

选择性激光烧结用尼龙12覆膜Cu粉的制备

提出了溶剂沉淀法制备选择性激光烧结(SLS)用尼龙12覆膜Cu粉复合粉末材料,利用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末材料的微观形貌,通过差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TGA)对复合粉末材料的熔融、结晶行为,烧结温度窗口及热稳定性进行了研究,并测试了其烧结件的力学性能。结果表明,复合粉末材料的熔点、结晶速度及热稳定性较纯尼龙粉末有所提高,烧结温度窗口变宽,因而烧结性能优于纯尼龙粉。复合粉末材料烧结件的弯曲强度、弯曲模量、硬度均高于纯尼龙粉的烧结件。     

高分子材料在选择性激光烧结中的应用——(Ⅱ)材料特性对成形的影响

结合高分子材料的选择性激光烧结(SLS)机理,研究了材料特性对SLS成形的影响,结果表明,表面张力是决定高分子材料烧结速率的重要因素,但不是造成高分子材料之间烧结速率存在差别的主要因素;粉末粒径越小,烧结速率越大,SLS成形件的表面光洁度、精度越高;粉末粒径分布会影响粉床密度;球形粉末成形件的形状精度、铺粉效果好于不规则粉末;材料黏度越小,烧结速率越大;材料本体强度越大,成形件强度越高;非晶态聚合物成形件的致密度低于晶态聚合物,而尺寸精度高于晶态聚合物。为SLS用高分子材料的选择与制备提供理论依据。     

316L不锈钢粉末注射成形件的烧结致密化行为

为了控制粉末注射成形零件的最终尺寸精度和力学性能,对316L不锈钢粉末注射成形件的烧结致密化行为进行了试验研究,分析了烧结温度和升温速率对试件致密化行为以及烧结件力学性能的影响.试验结果表明,致密化过程始于1080℃左右,主要在1200～1300℃的升温过程中快速进行,致密化速率随着升温速率的升高而升高.烧结件的抗拉强度、抗弯强度以及延伸率,不但取决于致密化程度,而且与微观结构有关.分析表明,将基于扩散控制和强度控制的烧结理论结合,可以有效地解释316L不锈钢粉末的致密化行为,需在现有的烧结模型中考虑强度影响因素,才能更真实地模拟烧结过程.     

渗铜量对颗粒强化铁基材料显微组织的影响

采用烧结-熔渗和后续热处理工艺制备了Co-Cr-Mo-Si颗粒强化的铁基粉末冶金材料,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术,研究了不同渗铜量对材料显微组织的影响.研究表明:Co-Cr-Mo-Si硬颗粒单独存在于基体中,起颗粒强化的作用;未渗铜时,孔洞多,硬颗粒与基体界面清晰可见,结合强度差,随着渗铜量的增多,合金元素扩散程度提高,硬颗粒与基体界面结合强度好;材料的孔隙度减小,碳化物弥散分布程度提高;采用熔渗工艺并合理控制渗铜量,可获得组织均匀化、各相界面结合较好的铁基粉末冶金材料.     

选择性激光烧结铝/尼龙复合粉末材料

制备了不同铝粉含量的尼龙12覆膜复合粉末,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDX),差示扫描量热分析(DSC),热失重分析(TG)对粉末材料的形貌以及热性能进行了表征。对复合粉末进行激光烧结成形,并研究了不同铝粉含量对烧结件尺寸精度以及力学性能的影响。结果表明:尼龙与铝粉表面粘结良好,烧结过程中尼龙熔融,铝粉均匀分布在尼龙基体中;随着铝粉含量的增多,烧结件的弯曲强度和模量显著提高,冲击强度逐渐降低;铝粉质量分数为50 wt%时,烧结试样的弯曲强度和模量与纯尼龙烧结试样相比分别提高了62. 1%和122.3%;铝粉含量的增多能够有效抑制尼龙基体的收缩,提高烧结件的精度。      

基体和增强体粒度对铁基复合材料性能影响的研究

利用电流直加热动态热压烧结工艺探讨了铁粉粒度和增强体粒度对铁基复合材料性能影响的规律。研究表明,纯铁粉烧结材料的力学性能随铁粉粒度的增大呈明显的下降趋势,而SiCp/Fe复合材料恰恰相反,其性能随铁粉粒度的增大而显著提高,随SiC增强体粒度的增大而先提高后下降,当粒度约为15μm时复合材料各性能相对较好。     

碳含量对高合金铁基材料组织与性能的影响

研究了高合金铁基材料中碳含量对材料显微组织与性能的影响.采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析表明:碳含量对材料烧结密度和性能影响显著.热处理后,材料硬度上升,但强度和韧性下降.烧结时,碳含量增加,使液相量增加,晶界上的液相膜增厚,晶粒球化;碳化物大部分在晶界上析出,形成半连续网络组织.热处理后,由于部分碳化物的溶解,一些连续的网络组织断裂.实验得出,1250±5.°C烧结,碳含量为1.4%时,烧结致密化程度最高,相对密度达到96%,各项性能也达到最高.本实验通过合理控制碳含量,获得了高性能的铁基粉末冶金材料.     

纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结成形件

使用纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结(SLS)成形件,通过溶剂沉淀法制备SLS用纳米二氧化硅/尼龙12复合粉末材料,研究了纳米二氧化硅对SLS成形件力学性能的影响,结果表明:纳米二氧化硅以纳米尺寸均匀分散在尼龙12基体中:复合粉末的粒径比纯尼龙12的粉末小,因而有利于提高烧结速率及成形件精度;复合粉末比尼龙12的粉末具有更高的热稳定性;复合粉末烧结件的拉伸强度、拉伸模量以及冲击强度比纯尼龙12烧结件分别提高了约20.9%、39.4%和9.5%,说明纳米二氧化硅对尼龙12 SLS成形件的增强效果显著.     

尼龙12覆膜铝粉激光烧结成形件的性能研究

常用的机械混合法很难将尼龙12和金属粉末材料混合均匀,容易出现偏聚,因而会造成选择性激光烧结(SLS)成形件中存在局部强度弱点、翘曲等缺陷.为此,提出了通过溶液沉淀法制备SLS成形用尼龙12覆膜铝粉,利用扫描电镜观察了尼龙12覆膜铝粉及烧结件断口的微观形貌,研究了铝粉含量及粒径对SLS成形件性能的影响.结果表明:尼龙12均匀地包覆在铝粉表面,无裸露铝粉颗粒存在,表明成功制备得到了尼龙12覆膜铝粉材料;当铝粉含量从0增大到50%时,烧结件的热变形温度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量及硬度比纯尼龙烧结件分别提高了87℃、10.4%、62.1%、122.3%及70.4%;烧结件的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均随着铝粉平均粒径的减小而增大.     

Study on the reinforcement of nanosilica on the selective laser sintered nylon–12 parts

使用纳米二氧化硅增强尼龙12选择性激光烧结(SLS)成形件, 通过溶剂沉淀法制备SLS用纳米二氧化硅/尼龙12复合粉末材料, 研究了纳米二氧化硅对SLS成形件力学性能的影响. 结果表明: 纳米二氧化硅以纳米尺寸均匀分散在尼龙12基体中: 复合粉末的粒径比纯尼龙12的粉末小, 因而有利于提高烧结速率及成形件精度; 复合粉末比尼龙12的粉末具有更高的热稳定性; 复合粉末烧结件的拉伸强度、拉伸模量以及冲击强度比纯尼龙12烧结件分别提高了约20.9%、39.4%和9.5%, 说明纳米二氧化硅对尼龙12 SLS成形件的增强效果显著.     

基体和增强体粒度对铁基复合材料性能影响的研究

利用电流直加热动态热压烧结工艺探讨了铁粉粒度和增强体粒度对铁基复合材料性能影响的规律。研究表明，纯铁粉烧结材料的力学性能随铁粉粒度的增大呈明显的下降趋势，而SiCp／Fe复合材料恰恰相反，其性能随铁粉粒度的增大而显著提高，随SiC增强体粒度的增大而先提高后下降，当粒度约为15μm时复合材料各性能相对较好。