Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B合金板材的制备及其拉伸性能

采用感应熔炼气体雾化法制备Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B预合金粉末,对预合金粉末进行表征,通过热等静压工艺制备TiAl基合金坯料.应用包套叠轧的方法轧制出TiAl基合金板材,对轧制的TiAl基合金板材进行不同相区的热处理,分别得到双态组织和全片层组织,对热处理后的TiAl基合金进行拉伸性能测试.结果表明:TiAl基合金的预合金粉末主要由α2相和少量γ相组成,热等静压致密化处理后的板坯组织细小均匀.拉伸实验表明,双态和全片层组织的TiAl基合金板材在高于700 ℃时,其塑性大幅提高;双态组织TiAl基合金板材的断裂形式主要以韧性断裂为主,而全片层TiAl基合金板材的断裂形式仍为脆性断裂.     

新型高强韧钛合金的粉末热等静压规律研究

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(EIGA)制备出一种钛基预合金粉末,然后用粉末冶金热等静压技术(PM-HIP)进行成形,研究了热等静压温度对该粉末冶金钛合金性能的影响。结果表明,采用气体雾化制粉工艺能够制备出满足要求的洁净预合金粉末,其相变点为883℃。热等静压温度在β相变点以下,制备的高强韧钛合金呈α+β双态组织,拉伸强度和冲击性能与热等静压温度成正相关。热等静压温度高于β相变点,组织中形成大尺寸的晶粒,α相衍射峰增强,为针状分布,合金性能略有下降。采用粉末热等静压技术制备的新型α+β两相钛合金具有高强高韧的特点,热处理能够提高合金的冲击性能。     

镍基粉末高温合金FGH95涡轮盘材料研究

讨论了ＦＧＨ９５氩气雾化粉末高温合金中缺陷、粉末颗粒凝固组织及其相组成、粉末经过热等静压后显微组织与相组成、热等静压坯再经包套模锻后合金的组织与低周疲劳性能、以及热等静压坯再经挤压后合金组织的改善和热处理制度的改进。     

镍基粉末高温合金FGH95涡轮盘材料研究

讨论了ＦＧＨ９５氩气雾化粉末高温合金中中缺陷、粉末颗粒凝固组织及其相组成，粉末经过热静压显微组织与相组成、热等静压坯再经包套模锻后合金的组织与低周疲劳性能，以及热等静压坯再再经挤压后合金组织的改善和处理制度的改进。     

粉末冶金制备TiAl合金研究进展

轻质高强耐高温的TiAl合金一直是备受瞩目的先进结构材料,在航空航天、汽车等领域应用潜力巨大。但TiAl合金热加工性差,采用传统方法热成形难度大。而粉末冶金由于近净成形的特点,在制备复杂TiAl合金零部件上具有显著优势。近年来,科研工作者在TiAl合金粉末烧结技术上展开了大量工作,并取得一定进步。本文结合TiAl合金粉末成形技术的国内外发展现状,综述了放电等离子烧结(SPS)、热等静压、热压烧结、喷射成形、金属注射成形等方法制备TiAl合金的工艺、显微组织、力学性能和零部件,论述了上述制备方法的特点以及目前存在的不足,并提出了粉末冶金成形TiAl合金零部件的建议与未来发展方向。     

真空脱气对粉末冶金Ti2AlNb合金力学性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了成分为Ti-22Al-24Nb-0.5Mo(原子分数，x/%)的预合金粉末，并对预合金粉末的化学成分、表面状态及流动性等进行了表征。通过包套热等静压工艺制备了粉末冶金Ti2AlNb合金，研究了真空脱气对粉末冶金Ti2AlNb合金力学性能的影响。结果表明，超声气体雾化法制备的Ti2AlNb合金粉末化学成分批次稳定性好；从粉末填充的工艺性能方面考虑，热等静压成形应选取粒度小于250 μm以下的全粒度分布预合金粉末；真空脱气处理可减少粉末冶金Ti2AlNb合金的孔隙缺陷，提升合金拉伸性能的稳定性和高温持久寿命。     

热等静压温度和粒度对粉末冶金TiAl合金组织和性能的影响

采用电极感应熔炼气雾化（EIGA）制粉和热等静压（HIP）固结成形制备Ti-43Al-9V-0.3Y合金。研究了热等静压温度和粉末粒度对TiAl合金显微组织和力学性能的影响。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、定量金相（OM）、质谱仪（MS）对样品进行了分析表征。结果表明,TiAl合金粉末主要相组成为β/B2相,经热等静压固结成形后合金主要由γ和β/B2相组成,此外两种状态的合金中都含有少量YAl2和Y2O3相。TiAl合金在1000℃～1260℃范围150MPa、3h条件下热等静压,组织均为近γ组织,随着温度的升高,γ相尺寸增大,室温和700℃拉伸强度有一定的降低,但伸长率显著升高。在0～250μm范围,粉末粒径越小,空心粉含量和Ar含量越低。将同炉3个粒度段（<53μm、53～105μm、105～250μm）的TiAl合金粉末分别经1200℃/150MPa/3h热等静压固结成形,合金显微组织和拉伸强度随粒度变化不明显,但合金高温拉伸伸长率随粉末粒度的减小而升高。     

热等静压成形Inconel 718粉末合金的显微组织和力学性能

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(electrode induction melting gas atomization,EIGA)制备了Inconel718预合金粉末，并利用SEM对合金粉末进行了表征，通过预合金粉末热等静压工艺制备了Inconel 718粉末合金坯料并测试了力学性能。研究结果表明，镍基合金Inconel 718易于制得化学成分满足要求的洁净粉末，但热等静压过程中碳化物形成元素扩散至粉末表面，并以氧化物为核心生成包含Ti和Nb的碳化物以及Ni3Nb的硬质薄膜，形成粉末高温合金的原始颗粒边界(prior particle boundaries,PPBs)，使粉末合金的塑性、韧性和持久性能低于锻造合金。通过后续工艺抑制或消除热等静压过程中产生的原始颗粒边界可显著提升材料的综合力学性能。     

热等静压参数对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金组织与力学性能的影响

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备Ti-5Al-2.5Sn ELI预合金粉末,并对预合金粉末进行表征.研究了热等静压参数对Ti-5Al-2.5Sn ELI粉末合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,热等静压温度和压力的升高有助于提升粉末合金的致密度,当粉末合金的致密度大于99.5%时,粉末合金的力学性能可以达到锻造合金的水平.综合考虑粉末合金的致密度、显微组织和力学性能,Ti-5Al-2.5Sn ELI预合金粉末优选的热等静压工艺成型窗口为温度890~940℃,压力120 MPa以上,保温保压3 h.包套对热等静压压力有屏蔽作用,设计不当会降低粉末压坯的致密度.通过优化包套设计、热等静压参数和工艺途径可以有效抑制包套的屏蔽作用,提升粉末合金的致密度.     

Al2O3/ZrO2涂层在热等静压致密化TiAl基合金粉末过程中对碳钢包套的影响

由于焊接性能好，成本低，碳钢材料常被用于制作热等静压致密化TiAl基合金粉末的包套。在高温高压下，碳钢包套和TiAl基合金粉末通过原子扩散在扩散区形成脆性相，导致包套失效，并降低TiAl基合金压坯的致密度。为了确保碳钢包套在热等静压致密化TiAl基合金粉末过程中的可靠性，本文利用热喷涂的方法在20#钢包套内壁添加了Al2O3/ZrO2（A-Z）涂层，然后在 。在热等静压试验中，带有A-Z涂层的20#钢包套用于热等静压致密化Ti-46Al-2Cr-2Nb-(W, B)预合金粉末，其工艺为：1523K,2.5小时，130MPa+1603K,0.5小时，130MPa。为了对比，利用没有A-Z涂层的20#钢包套在1523K,3小时，130MPa的工艺参数开展了热等静压致密化试验。利用扫描电镜、电子探针等设施对获得的压坯进行了观测和分析。结果表明：A-Z涂层的加入可以防止脆性金属间化合物的形成。在热等静压过程中，20#钢包套中的Fe原子无法通过扩散的方式与TiAl基合金中的钛原子和铝原子相遇。因此，20#钢包套在热等静压过程中的可靠性得到了保证。此外，通过利用添加A-Z涂层的钢包套获得了完全致密的TiAl基合金压坯。压坯呈现出了近全片层类型的微观组织，其室温下的抗拉强度和延伸率也分别突破了590MPa和2.0%。     

雾化预合金胎体粉末的制备及其在金刚石工具中的应用

采用高压水雾化快冷技术，将熔融的金属液流注入上部设有漏包坩埚的水雾化喷嘴，当熔融的金属液流通过倒流嘴流经喷嘴时，被喷嘴射出的高速水流击碎成小液滴，随后合金液滴落在水中凝固成粉末的方法制取Follow‘系列预合金胎体粉末；利用SEM，差热分析等手段研究了粉末的特性，结果表明预合金粉末呈不规则状，压制性能好，成分均匀，烧结温度低；用Follow‘系列预合金粉末制成金刚石工具，切割性能优异，可切中硬花岗岩品板500m^2以上，中硬花岗岩荒料250m^2以上，具有寿命长切割效率高，成本低等特点。采用Follow‘系列预合金粉末可降低生产成本，提高金刚石工具的使用性能。     

用真空蒸发沉积法制取超细铝、镁粉的研究

在真空条件下将铝、镁加热熔化，蒸发，然后冷却制成超细铝、镁粉。适当的控制其中的某些工艺参数就能改变铝、镁粉的性能，从而制取不同性能的超细铝粉和镁粉。     

电解工艺参数对铟微粉纯度和粒度的影响(I)

研究了电解工艺制备铟微粉时,铟离子浓度、电流密度和连续电解时间对粉体纯度和粒度的影响。结果表明：当电工艺参数为NaCl浓度80g/L,极距5cm,硫脲浓度0.3g/L,明胶浓度0.5g/L,pH=2.5,添加剂聚乙烯吡咯烷酮用量为0.2g/L时,连续电解时间越长,所得粉体粒度越大;电流密度为130A/m₂时,所得粉体粒度最小,纯度最高;In₃₊浓度对粉体粒度的影响最小,但对纯度影响最大;在此工艺参数和In₃₊浓度为30g/L,电流密度为130 A/cm₂的条件下电解1h,可得到粒度小于100μm的铟微粉,其中粒度小于30μm的占75%。     

用原料添加法提高钼粉粒度的探讨

叙述了在钼粉的工业化生产条件下采用原料添加法来提高最终粉末粒度，改善原料工艺性能的试验。研究表明：在钼酸铵原料中添加一定组份的钥粉，能有效地改善钼酸铵在动态焙解还原时的分散性和流动性，选择不同的添加量和添加粉粒度，可有效地把钼粉的ＦＳＳＳ粒度从２．５μｍ提高到４．２μｍ，从而可根据用粉要求，选择合适的添加工艺，来制取理想的钼粉。     

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及压坯的密度分布规律.结果表明:粉末装粉方式对粉末压制过程及压坯密度有较大的影响,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了6%,孔隙分布的均匀性也得到相应的改善.     

Preparation of TiAl alloy powder by high-energy ball milling and diffusion reaction at low temperature

In this paper, TiAl alloy powders were prepared successfully by high-energy ball milling and diffusion reaction in vacuum at low temperature. The titanium powder, aluminum powder, and titanium hydride powder were used as raw materials. The samples were characterized by scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FESEM), and differential thermal analysis(DTA). The results show that the alloy powders with the main intermetallic compounds of TiAl are obtained using Ti-Al powders and TiH_2-Al powders after heated for 2 h at 500 ℃,3 h at 600 ℃,and 3 h at 750 ℃,respectively.The average grain sizes of alloy powder are about 45 and20 μm with irregular shape, respectively. The prepared TiAl alloy powders are relatively pure, and the average quality content of oxygen in the alloy powders is0.33 wt%. The forming process of alloy powder contains both the diffusion reaction of Ti and Al,which gives priority to the diffusion reaction of aluminum.     

Plasma alloying and spheroidization process and development

Elemental and blended refractory metal powders were processed using a plasma alloying and spheroidization (PAS) process. The powders were characterized to determine changes in chemistry and morphology after processing. Five refractory metal powders were evaluated during this investigation: (1) crystalline W, (2) spray dried Mo, (3) W-25 wt.% Re composite powder, (4) W-2 wt.% Re composite powder, and (5) Mo-40 wt.% Re composite powder. Benefits of the PAS process, such as a two-order of magnitude reduction in oxygen contamination, production of highly spherical powders for enhanced flow characteristics, and the ability to produce prealloyed powders were demonstrated. This paper was presented at the 2nd International Surface Engineering Congress sponsored by ASM International, on September 15–17, 2003, in Indianapolis, Indiana, and appears on pp. 441–47 of the Proceedings.     

陶瓷粉末注射成形中的关键影响因素

陶瓷粉末注射成形是从现代粉末注射成形技术中发展起来的一项新型成形技术。本文着重分析了影响陶瓷粉末注射成形的几个关键影响因素以及该项技术的发展动态 ,指出优质价廉的新型陶瓷粉末是陶瓷注射成形发展的基础 ;性能优异的粘结剂体系是其核心因素 ,产品尺寸精度和过程缺陷的控制是该技术发展和产业化的关键。     

The theoretical evaluation of powders transportation in plasma transferred-arc space under coaxial powder feeding condition

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｅｎｅｒａｌｌｙ ,ｔｈｅｐｏｗｄｅｒｉｓｕｓｕａｌｌｙｃｏａｘｉａｌｌｙｆｅｄｉｎｔｏｔｈｅｍｅｌｔｉｎｇｐｏｏｌｂｙａｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｓｉｇｎｅｄｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅ ｐｌａｓｍａｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ａｒｃ (ＰＴＡ ) ｐｏｗｄｅｒｓｕｒｆａｃｅｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ.Ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ’ｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｕｃｈａｓｍｅｌｔｉｎｇ ,ｖａｐｏｒｉｚｉｎｇａｎｄｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｓｕｒ…     

金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用

近年，国内外开展了金刚石工具代钻粉末的研究。本文采用水雾化法开发了三种预合余代钻粉末：对粉末的基本属性、形貌，粉末的相组成，粉末的差热性进行了分析研究；测定了它们的烧结密度、硬度、抗弯强度、弹性模量随热压烧结温度变化的规律；采用作者自行建立的磨料磨损试验方法，测定了它们的质最磨损阿分率（即耐磨性）；测定了它们的冷压生坯密度、模拟生坯强度以及高频钎焊的结合力矩；观察了热压烧结SEM腐蚀组织和SEM断口形貌。结果表明：三种预合金粉末有着优良的低温烧结性能和耐磨性，表现出接近于超细钴和相当于国外代钴粉末的优良的物理、机械性能，对金刚石把持力高；具有高的高频钎焊结合力矩；粉末成本较低，用粉量可降低。实际切割花岗石、混凝土，切割锋利，使用寿命长。