真空热压烧结对高纯W-Si合金靶材性能影响

以高纯W-Si合金粉(>99.995%)为原料,采用真空热压烧结工艺制备高纯W-Si合金靶材。研究烧结温度、热压压力、保温时间等工艺条件对靶材密度、微观组织性能的影响。结果表明,烧结温度在1350~1380℃,热压压力25~30 MPa,保温时间1.5~2 h,可制备出相对密度99%以上、平均晶粒尺寸100μm以内的高性能W-Si合金靶材。     

热压烧结制备近全致密W-Cu梯度热沉材料

采用粒度配比和热压固相烧结方法制备高致密W-Cu梯度热沉材料，考察烧结温度、压力和保温时间对梯度材料密度和硬度的影响，并对材料的显微组织进行观察。结果表明：采用热压固相烧结和粒度配比法可以制备近全致密的W-Cu梯度热沉材料，各梯度层分界清晰，各层组织致密，成分保持为最初的梯度设计；在烧结温度1060℃、压力85MPa、保温时间3h的工艺条件下，所制备的W-Cu三层梯度热沉材料的封接层、中间层、散热层的相对密度分别达到98．6％、99．1％和99．5％，硬度HRB分别为91，6、95．6和74．4。     

机械合金化与热压烧结法制备Cu-Cr-Zr合金

以Cu、Cr和Zr粉末为原料,采用机械合金化法活化Cu-Cr-Zr复合粉末,然后对机械合金化后的粉末进行真空热压烧结制备Cu-Cr-Zr合金材料。利用X射线衍射仪分析机械合金化过程中粉末的物相;通过对合金抗弯强度、相对密度、导电率、显微硬度的测试和金相观察,研究了合金力学性能随温度的变化。结果表明,球磨促进了Cr和Zr在Cu中的固溶,并细化了各粉末的晶粒;随热压烧结温度的升高,其固溶度降低,提高了材料导电性,导致合金力学性能下降。     

烧结温度对9Cr ODS钢力学性能的影响研究

采用机械合金化(MA)和放电等离子烧结(SPS)方法制备含Al的9Cr ODS合金,利用XRD、SEM-EDS分别研究了球磨时间对粉末机械合金化的影响及烧结温度对ODS合金组织性能的影响。试验结果表明,机械合金化50 h时,机械合金化程度较高,机械合金化基本完成;烧结过程中,随着烧结温度的升高,烧结样品的致密性提高,1 150℃烧结样品致密性最好,为97.4%,此温度下烧结的样品对应的抗拉强度(802.9 MPa)与硬度(595 HV)均为最优。     

微颗粒制备Cu-Ni二元合金及性能研究

采用铜粉、镍粉粉末为原料,通过机械合金化和热压烧结工艺制备了Cu-Ni合金材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜(OM)等检测手段对粉体的机械合金化过程、合金材料的微观组织特征以及电学性能、力学性能进行了研究与分析。结果表明:Cu-Ni二元粉末机械合金化后XRD测试结果未形成新相,证实二元合金的微观组织中Ni元素已固溶于铜基体中,并出现了孔洞。导电率、致密度和硬度均随着Ni含量的增加而出现了降低。     

热压参数对Laves相TaCr_2合金组织及性能的影响

采用机械合金化+热压工艺路线来制备化学计量比成分的单相Laves相TaCr_2合金。研究了热压烧结温度(1250、1300、1350、1400℃)及保压时间(0.5、1、2、3 h)对合金组织和室温力学性能的影响。结果表明:热压烧结后的合金由Laves相TaCr_2和微量Ta、Cr三相组成。热压温度对Laves相TaCr_2合金晶粒度和致密度的影响大于保压时间。TaCr_2合金的维氏硬度值随保压时间延长而降低,1400℃×1 h热压合金的维氏硬度最大,达9.75 GPa。1350℃和1400℃热压合金的断裂韧性随热压时间延长而减小。1300~1400℃热压烧结下合金的断裂韧性随着热压温度增加呈下降的趋势,1300℃×3 h热压烧结合金断裂韧性值最高,为4.39 MPa·m~(1/2)。     

机械合金化对W-Ti合金组织与性能的影响

以乙醇为过程控制剂,采用机械球磨方法制备W-10%Ti(质量分数)、W-10%TiH2纳米晶W-Ti粉末,晶粒粒径为30～80 nm,粉体经压制后在1 823 K保温烧结80 min得到W-Ti合金.利用X射线衍射、透射电镜和扫描电镜等于段,研究球磨时间对两种粉未及其烧结试样的相组成和微观组织的影响;测量烧结试样的密度和显微硬度.结果表明:机械合金化能够降低烧结温度,提高烧结体的密度,组织均匀且晶粒细小;利用W-TiH2球磨粉制备的W-Ti合金与W-Ti粉相比密度较高且晶粒细小.     

热压时间对Laves相Cr2Nb合金组织与性能的影响

采用机械合金化 热压工艺路线制备化学配比成分的单相Laves相Cr2Nb合金.研究了Cr、Nb元素粉经20h球磨后在1300℃不同时间热压所获得的Laves相Cr2Nb合金的组织性能.结果表明,采用机械合金化 热压工艺可以制备出高致密度的组织细小均匀的Laves相Cr2Nb合金,随着热压时间的延长,合金的致密度、晶粒尺寸和维氏硬度逐渐增大而断裂韧度逐渐减小.1300℃×30min的热压试样的平均晶粒尺寸达到亚微米级,致密度达到98.7%,断裂韧度达到5.07MPa·m1/2,与熔铸法制备的Laves相Cr2Nb相比,室温断裂韧性提高,实现了细晶组织对Laves相Cr2Nb合金的增韧效果.     

放电等离子烧结制备Ti-22Al-25Nb合金及致密化机理

以Ti-22Al-25Nb(摩尔分数,%)预合金粉末为实验初始原料,采用放电等离子烧结工艺(SPS)方法,在温度为950～1200℃,保温时间为10～20min,压力为35～80MPa的条件下制备晶粒小、组织致密的粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金。研究烧结温度、烧结压力和保温时间对预合金粉末致密化过程的影响,分析粉末的烧结致密化机理,揭示烧结温度、烧结压力和保温时间对Ti-22Al-25Nb烧结合金的相对密度、相组成、显微组织以及力学性能的影响规律,明确烧结合金的室温断裂机制。结果表明:经950℃、80MPa、10min烧结的Ti-22Al-25Nb合金相对密度达到99.43%,具有更优异的综合力学性能,其室温伸长率、屈服强度和抗拉强度分别达到9.38%、933.57 MPa和990.01 MPa。     

放电等离子烧结CuIn5合金的工艺优化

采用正交试验法确定了CuIn₅合金放电等离子烧结(SPS)的最佳工艺参数,研究了烧结温度、烧结时间、烧结压力对CuIn₅合金的致密度、硬度和导电性能的影响。结果表明:影响CuIn₅合金致密度和硬度的主要因素均为烧结温度,其次为烧结压力,烧结时间的影响最小;影响CuIn₅合金电导率的主要因素为烧结温度,其次为烧结时间和烧结压力。利用SPS技术制备CuIn₅合金的最佳工艺为烧结温度850 ℃,烧结时间5 min,烧结压力50 MPa。采用最佳工艺制备的CuIn₅合金组织均匀致密,In固溶于Cu中形成固溶体,其晶格常数为0.362 865 nm,晶格畸变率为0.38%,致密度为99.56%,显微硬度为136.3 HV0.1,导电率为37.86%IACS。     

机械合金化和添加微量Y2O3对制备细晶钨合金

采用机械合金化、添加微量Y2O3和冷等静压、液相烧结工艺制备Ф25mm的晶粒度为3～4μm的细晶93W-4.9Ni-2.1Fe(质量分数%,下同)合金棒材,研究粉末机械合金化、添加微量Y2O3、烧结温度和保温时间对合金棒材烧结致密化和显微组织的影响。结果表明:在1480℃液相烧结时钨晶粒发生明显球化,在此温度下降低保温时间对控制钨晶粒长大有较大影响,保温时间为30min时,钨晶粒尺寸为5～8μm;保温时间为60min时,钨晶粒为8～10μm。添加微量稀土氧化物Y2O3可以进一步有效地抑制晶粒的长大,降低合金的钨晶粒尺寸和提高组织均匀性,在1480℃烧结60min时,钨晶粒为3～4μm,而且晶粒尺寸分布更均匀。     

放电等离子烧结制备低密度AlTiCrNiCu高熵合金及其组织性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重点研究了球磨时间对各元素粉末的合金化过程及烧结温度(950 ~ 1050 ℃)对高熵合金组织及力学性能的影响。结果表明：高熵合金粉末为单相BCC结构,随着球磨时间的增加,粉末粒径先变大后变小,其最终平均粒径大约为20 μm。高熵合金块体材料的相结构为BCC1(基体相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度为6.22 ~ 6.30 g/cm_³。烧结温度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金结合,促进了高熵合金块材料的致密化。当烧结温度为1050 ℃时,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的综合力学性能,其屈服强度、压缩强度、塑性和显微硬度分别为1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析认为高的烧结温度为各元素原子间的充分扩散提供了足够的能量。然而,TEM分析表明,高的烧结温度也促进了弥散的FCC富Cu相在晶界的聚集长大。     

机械合金化制备Cu-Cr合金时效强化特性的研究

采用机械合金化工艺制成Cu—Cr合金粉末,然后热压成形制备铜铬合金。采用XRD、TEM分析机械合金化过程中Cu-Cr合金粉末的显微组织和晶粒大小,测试了热压成形后Cu—Cr合金的力学和电学性能,探讨了材料的强化机制和热压温度对组织性能的影响。结果表明,Cu—Cr合金粉末可通过机械合金化获得过饱和固溶体,热压成形后,组织细小均匀,具有优良的综合性能。该合金经840℃热压并保温2h后,其强度达最大值,显微硬度为205．3HV,抗拉强度633．5MPa,电导率为80．4％IACS。合金中过饱和的Cr原子的作用是使合金沉淀强化。     

烧结参数对超细晶铁粉的SPS烧结的影响

采用颗粒度3μm的超细微合金铁粉作原料,对粉末进行SPS烧结。探究了烧结温度、保温时间对烧结体致密度、微观组织、显微硬度及压缩性能的影响规律。结果表明,当烧结温度设定为900℃,保温时间为7 min时能制备出具有细晶结构的微米级致密烧结铁。     

机械合金化及热压烧结制备Fe-Cr-Mn基超细晶奥氏体不锈钢研究

采用高能研磨诱导的机械合金化方法制备了Fe-Cr-Mn基不锈钢合金粉末;对机械合金化粉末分别进行了退火和热压烧结,分析了退火过程中的相变规律,并对热压烧结获得的奥氏体不锈钢进行了组织和耐蚀性能研究。结果表明:机械合金化获得的不锈钢合金粉由亚稳态的纳米晶铁素体构成;退火/热压烧结处理后,铁素体逐渐转变为热力学上更加稳定的奥氏体,相变温度介于498℃到730℃之间;对机械合金化16 h的合金粉末在900℃、200 MPa条件下热压烧结1h获得了Fe-Cr-Mn基奥氏体不锈钢,其平均晶粒尺寸为亚微米级且表现出高硬度和良好的耐蚀性能,其HV硬度值约为5350 MPa、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为–0.28 V和1.43×10^-9A·cm^-2。     

机械合金化及热压烧结制备Fe-Cr-Mn基超细晶奥氏体不锈钢研究

采用高能研磨诱导的机械合金化方法制备了Fe-Cr-Mn基不锈钢合金粉末;对机械合金化粉末分别进行了退火和热压烧结,分析了退火过程中的相变规律,并对热压烧结获得的奥氏体不锈钢进行了组织和耐蚀性能研究。结果表明:机械合金化获得的不锈钢合金粉由亚稳态的纳米晶铁素体构成;退火/热压烧结处理后,铁素体逐渐转变为热力学上更加稳定的奥氏体,相变温度介于498℃到730℃之间;对机械合金化16 h的合金粉末在900℃、200 MPa条件下热压烧结1h获得了Fe-Cr-Mn基奥氏体不锈钢,其平均晶粒尺寸为亚微米级且表现出高硬度和良好的耐蚀性能,其HV硬度值约为5350 MPa、自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别为–0.28 V和1.43×10-9 A·cm-2。     

加压方式对钨钛合金真空热压烧结工艺的影响

采用真空热压法制备钨钛合金,在相同升温条件下研究了加压方式变化对钨钛合金烧结工艺的影响.合金致密化行为研究表明:在烧结升温过程中,相同温度条件下施加低预压力(7MPa)和高预压力(25 MPa)烧结时,高预压力烧结的密度较高,致密化过程较快;当钨钛合金达到完全致密化时,高预压烧结对应的烧结时间较短,温度较低;高预压力烧结后由于烧结致密化温度降低,晶粒长大时间延长,烧结后晶粒平均直径较大.     

机械合金化热压烧结Mo-Si-B多相难熔合金的超塑性

采用机械合金化(MA)+热压烧结制备Mo-9Si-8B-3Hf难熔合金,研究了球磨时间对热压合金致密度的影响.采用真空高温拉伸实验评价了Mo-Si-B难熔合金的高温性能.结果表明,Mo-Si-B难熔合金的致密度随着球窘时间的延长而增大.制备的合金由连续分布的Mo固溶体(α-Mo),Mo3Si和Mo5SiB2组成.各物相...     

WC-7Co硬质合金放电等离子烧结工艺

采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)技术制取WC-7Co硬质合金。研究了烧结温度、烧结压力对烧结WC-7Co硬质合金力学性能的影响,探讨了最佳烧结热压比,分析了粉末烧结致密化过程和晶粒长大机制。结果表明,WC-7Co硬质合金在1150℃烧结时,随着压力的增加,烧结致密性呈现先增加后降低的变化趋势,在30 MPa时可获得最佳烧结致密性。在升温速率为100℃/min,保温时间为5 min,烧结温度为1150℃,热压比为38℃/MPa的工艺条件下,利用SPS技术可制备组织致密、综合力学性能良好的WC-7Co硬质合金。     

纳米晶WC-10Co硬质合金复合粉末的烧结行为及性能

研究了机械合金化制备的纳米晶WC-10Co复合粉末的真空烧结特征，分析了孔隙度、显微硬度与烧结时间和温度的关系，考察了改性ZrO2纳米粉体对烧结的作用。结果表明：在1325℃，15min的烧结条件下，样品的相对密度达到了98.6％；显微硬度随着烧结时间的延长和烧结温度的升高先增加后降低，在1325℃烧结15min条件下，合金的最大硬度为22950MPa；改性ZrO2纳米粉体既有利于晶粒长大的控制，同时又有利于材料致密化的进行，可以显著的提高烧结合金的性能。