Fe-Cu-Mn-C合金的性能与烧结行为

以FeMn合金粉末的形式在铁基合金粉末中添加Mn元素,退火后得到Fe-Cu-Mn部分预合金粉末,采用模壁润滑温压工艺制备Fe-Cu-Mn-C合金,通过对合金密度与硬度的测定以及形貌观察,研究Fe-Cu-Mn-C粉末的压制与烧结行为,以及Mn含量对合金密度和力学性能的影响。结果表明,通过退火处理实现部分预合金扩散而得到的Fe-Cu-Mn粉末具有很好的压制性能,Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C压坯密度达到7.37 g/cm3,烧结密度为7.33 g/cm3;添加适量Mn能有效提升铁基合金的力学性能,其中Fe-2Cu-0.5Mn-0.9C合金的性能最佳,抗拉强度达到715 MPa;随Mn含量增加,合金的孔隙增多、密度下降,导致强度和硬度下降。合金的局部氧化对性能产生一定的负面影响。Mn含量对合金组织影响不大,Fe-2Cu-Mn-0.9C合金呈现混合显微组织,由铁素体、珠光体和少量贝氏体构成。Mn的蒸发与凝聚是Fe-Cu-Mn-C的烧结机制。     

球磨时间与含碳量对铜碳复合材料组织与性能的影响

将铜粉和碳粉分别按质量分数为Cu-2%C和Cu-8%C配比混合,经过高能球磨得到铜-碳复合粉末,然后冷压成形,压坯在H2气氛、820℃温度下烧结2 h,获得铜-石墨块体材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及电导率测试仪等对高能球磨后的复合粉末和块体材料的物相组成、微观组织结构与导电性能进行分析,研究球磨时间与碳含量对铜-碳复合粉末与块体材料的组织结构及性能的影响。结果表明,铜碳混合粉末经高能球磨,得到亚稳态Cu(C)过饱和固溶体,经固相烧结后形成"蠕虫状"组织。随球磨时间延长,材料密度先增加后减小,球磨24 h时密度最大,Cu-2%C和Cu-8%C材料的密度分别为7.58 g/cm3和6.79 g/cm3;电导率随球磨时间延长而增加,球磨72 h时Cu-2%C和Cu-8%C的电导率分别为54.2%IACS和33.0%IACS。     

C含量对Fe-Cu-C合金性能的影响

研究了碳含量对Fe-Cu-C合金性能的影响.结果表明:碳含量低于1.2%时,随着碳含量的增加,材料的表观硬度增加,强度先增后减,在含碳0.8%时综合性能最佳,其表观硬度HRB达74.7,强度为487.30MPa,延伸率达1.8%.烧结后Fe-Cu-C材料的轴向膨胀率随碳含量的增加逐渐减少.经淬火 回火处理后的Fe-2Cu-0.8C试样性能为:硬度HRC 22.5,强度630.20 MPa,延伸率1.4%;较之于烧结态,强度、硬度提高明显,但延伸率稍有下降.     

烧结温度与混粉比例对双尺度钛合金组织与性能的影响

采用高能球磨-放电等离子烧结技术制备具有双尺度显微组织的Ti-6Al-4V合金,并研究烧结温度和加入未球磨粉末的比例对烧结试样显微组织及力学性能的影响。实验结果表明:当球磨时间为6 h时,由于球磨粉末内部的应变量不均匀,球磨粉末烧结试样的显微组织均由粗晶网篮组织和细晶等轴组织组成。随烧结温度升高,烧结试样的密度逐渐提高,细晶区的晶粒尺寸逐渐增大,材料强度呈先上升后下降的趋势。在球磨粉末中加入一定比例的未球磨粉末可显著提高烧结材料的塑性,并且保持较高的强度。当球磨粉末与未球磨粉末按质量比4:1混合、SPS烧结温度为850℃、保温时间为4min时,烧结材料相对密度达到99.0%,细晶区晶粒尺寸为1~2μm,烧结试样获得最佳强度-塑性组合,其拉伸屈服强度为1012 MPa,断裂强度为1056 MPa,伸长率为10%。     

高能球磨对新型TiC钢结硬质合金组织和性能影响的研究

采用行星式球磨机对Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.5C-33TiC新型钢结硬质合金混合粉末进行高能球磨,对不同球磨时间粉末的形貌和粒度进行观察,测定了烧结后合金的密度、硬度和抗弯强度,并对其组织结构进行了分析.结果表明：球磨初期,粉末粒度迅速减小,粉末出现片状形貌,随着球磨时间增加,粉末粒度减小速度变缓,最后趋于稳定,片状形貌逐渐消失,不规则球形形貌增多.球磨过程中,Fe与其它添加元素（C、Mo、Cu）发生合金化反应.在一定时间内,随着球磨时间的增加,混合粉末成分均匀性增加,合金的密度、硬度和抗弯强度也明显提高.     

WC/TiC增强Fe基复合材料制备与性能

在Fe基复合材料Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C中分别添加TiC和WC/TiC颗粒,采用常规混粉与网带烧结工艺制备颗粒增强复合材料,观察和测试材料的显微孔隙形貌、密度、硬度与抗弯强度等性能。结果表明,TiC与Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C之间的界面结合较WC差,仅添加TiC时,材料性能最差,性能随着TiC含量增加而下降;仅添加WC时,材料性能最优,性能随着WC含量增加而先增后降;同时添加TiC和WC时,材料性能居中,性能亦随着Ti C和WC含量增加而下降。本文试验条件下,在Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C中添加适量的WC作为增强颗粒是较佳的选择。     

Cu含量对粉末冶金AlCuMgSi合金性能的影响

用金属Al粉、Cu粉、Mg粉和Al-Si粉为原料,采用液相烧结法制备Cu含量(质量分数,下同)为0~6.0%的AlCuMgSi合金,研究Cu含量对AlCuMgSi合金组织与力学性能的影响,采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末为原料,用相同的工艺制备Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si合金作为性能对比试样。结果表明:在铝合金中添加Cu元素后,组织致密均匀,密度、硬度和抗拉强度等均显著提高。当Cu含量为4.0%时材料的性能最优,密度为2.72g/cm3,致密度达到98.9%,硬度HB为64,抗拉强度为207MPa,伸长率为2.1%,与采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末制备的材料性能相当。     

部分扩散铁基合金粉末的压缩性及烧结均匀化

研究了（%）Fe-1.5Cu-2Ni、Fe-7MC、Fe-2Cu-0.6P部分扩散粉末（分别混入碳）试样的压缩性、烧结均匀化程度、机械性能等。实验结果表明:部分扩散粉末具有较高的压缩性,同时也有较好的烧结均匀化性能,烧结后铜、钼、磷等元素得到较均匀的分布。上述三种材料的烧结态强度分别为500、600和700 N/mm2。     

Cr的添加方式与含量对粉末冶金烧结钢组织及力学性能的影响

在Fe-1.75Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.6C粉末中,分别以添加430L不锈钢粉和CrFe合金粉的方式加入Cr元素,采用高温烧结硬化工艺制备含铬烧结钢Fe-1.75Ni-1.5Cu-xCr-0.5Mo-0.6C(x=0.5,1.0,1.5),研究铬的添加方式与含量对烧结钢组织与力学性能的影响。结果表明,与添加CrFe合金粉的方式相比,采用添加430L不锈钢粉的方式时,Cr的强化效果更好。采用该方式制备的含Cr烧结钢,随Cr含量增加,抗拉强度先上升后下降,伸长率不断下降,硬度不断提高,含铬量1.0%的材料具有良好的综合性能,生坯密度和烧结密度分别为7.18g/cm3和7.20g/cm3,抗拉强度、伸长率和硬度分别达到910MPa、2.0%和30HRC;烧结钢组织主要以珠光体、贝氏体和马氏体为主的混合组织;烧结钢的拉伸断裂以韧–脆混合断裂为主。     

铁粉表面硫化处理制备高密度Fe-Cu-C合金

突破常规铁基粉末合金的制备工艺,设计出一种制备高密度Fe-Cu-C合金的新工艺.通过对铁粉表面进行硫化处理,Fe与S反应合成FeS,均匀包覆在Fe粉颗粒表面,形成一层FeS润滑薄膜,有利于降低压制摩擦力.通过X射线衍射、扫描电镜、和场发射扫描电镜分析研究材料的物相、元素分布和显微组织.研究结果表明:包覆在铁粉颗粒表面的FeS薄膜,有利于提高压坯密度,活化烧结.当S质量分数为0.5%时,硫化处理的Fe-2Cu-0.8C合金的力学性能优异,压坯密度7.31 g·cm-3,硬度78.6 HRB,抗拉强度485 MPa;当S质量分数达到0.8%时,多余的FeS占压制体积分数,导致试样的压坯密度降低,力学性能降低.      

对粉尘性质的探讨

为了解决粉尘污染，防止有害物质对人类健康的危害，提出和制定科学合理的防尘、治尘措施。必须要首先研究和了解粉尘的性质。本文根据文献资料，较系统全面地阐述了粉尘的性质，供有关同行参考。     

高炉矿粉,煤粉复合喷吹研究

高炉喷吹矿粉是目前乃至下个世纪高炉强化生产的一种重要手段，但单一喷吹矿粉会产生一系列问题，同时有诸多限制环节，而矿粉，煤粉的复合喷吹可有效地解决这些问题，对矿粉，煤粉的复合喷吹技术进行了有研究和探讨。     

关于Fe—Mo共还原粉的几个理论问题

讨论了有关Fe-Mo共还原粉的几个理论问题。热力学计算表明,MoO_3能顺利被C或CO还原。数学分析指出,若将铁粉和-325目钼粉混合并于1120～1180℃烧结,此时扩散均匀性判据值Dt/l~2远小于1,Mo难以扩散均匀。而采用共还原法时,相应Dt/l~2值远大于1,Mo在铁中均匀分布。精确测定了还原粉末的品格常数,纯Fe粉为0.28664nm,Fe—Mo粉力0.28673nm,由此推论Mo固溶于Fe之品格中,直径稍大的Mo原子置换了Fe原子,从而使其品格常数稍有胀大。     

金属镁粉在铁水预处理脱硫生产中的应用

阐述了在铁水预处理中采用钝化金属镁－钙质粉剂进行复合喷吹和混合喷吹两种工艺及特点，并分析了在铁水预处理中影响金属镁脱硫率的主要因素，从而提出一个合理工艺制度。     

纳米级金属铁颗粒的制取

探讨了热解羰基铁法制备了纳米级金属铁颗粒的工艺过程与影响因素，并以羰基铁为原料通过热解成功地制取了纳米级金属铁颗粒。     

装粉方式对钛粉压制成形影响的数值模拟

用MSC.Marc软件模拟了在3种不同装粉方式下钛粉压制成形过程中粉末的流动情况以及压坯的密度分布规律。研究结果表明:装粉方式对粉末压制过程及压坯密度具有较大的影响,与平式装粉方式相比,采用凸式装粉,试样的烧结坯密度提高6％,孔隙分布的均匀性得到相应的改善。     

球形粉末堆积密度的计算方法

为提高球形粉末体系的堆积密度,介绍了单一尺寸球形颗粒堆积密度与配位数和排列方式的关系,讨论了双组元球形粉末堆积密度与配位数、粒度比和大颗粒的质量分数的关系。根据分形原理,提出了计算多组元粉末体系堆积密度的方法,计算结果与实验数据基本吻合。此外,提出了提高堆积密度的有效方法。     

粘结剂种类及用量对预混合钢粉粉末性能影响的研究

将钢铁粉末中的合金元素进行粘结处理制备成预合金钢粉末是一种减少粉末在操作过程中扬尘和成分偏析的新技术.研究了不同粘结剂种类和用量对预混合钢粉粉末流动性、松装密度、合金元素粘结率的影响.发现粘结处理大幅改善了预混合钢粉的性能,而不同粘结剂对预混合钢粉性能的影响各不相同.当使用0.1%(质量分数)的粘结剂时预混合粉对C的粘结率达到76%～90%,对Cu的粘结率达到38%～72%;粉末的流动性为21.7～24.6s/50g,且不随放置时间增加而发生明显的改变.粘结剂加入量增加时预混合钢粉中合金元素粘结率和粉末流动性继续提高,粘结剂加入量为0.2%(质量分数)时对C和Cu的最高粘结率分别达到94%和80%,粉末流动性达到约21s/50g,粉末的松装密度可以通过改变石蜡加入量进行调节.     

Selection of Alloying Method to Produce Iron-Based Powder

There are different methods to produce low-alloyed iron-based powders. The properties of such powders depend on the method of alloying as well as on the characteristics of the basic grade of iron powder. A comparative experimental study to estimate the influence of the basic iron powders on low alloyed powder properties has been conducted. The method of co-reduction of powdered oxides that contain alloying elements and selected iron powder grades has been selected. Chemical and mass spectrometer analysis has shown satisfactory alloying element distribution. Tensile strength test of the sintered parts has shown that the best results are obtained for specimens produced from low alloyed powder of Indian “Blue Dus” concentrate as the basic iron powder grade. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 5–6(443), pp. 8–3, May–June, 2005.     

超细镍粉制备技术研究进展

文章综述了近年来国内外超细镍粉的制备方法及进展,分别就气相法、液相法和固相法制备超细镍粉的研究方法进行了简要的评述,对其未来发展趋势提出了自己的观点。