固液混合铸造ZA60合金微观组织的研究

采用固液混合铸造技术制备了ZA60舍金,并与传统金属型铸造、半固态铸造对比,研究ZA60合金的组织变化规律及粉末加入量对固液混合铸造工艺ZA60合金组织的影响。结果表明,在合金熔体过热度为40℃,加入粉末粒度为200～400目时,加入40％的粉末量对ZA60合金有明显的组织细化作用;相对于金属型铸造和半固态铸造,固液混合铸造ZA60合金组织明显细化、球化,且组织比较均匀。固液混合铸造时组织改变的原因主要与搅拌作用和加入合金粉末时的激冷作用、形核作用有关;固液混合铸造时试样中β相和η相数量较少,主要与冷却速度相对较快有关。     

喷射沉积CuSn合金过喷粉末的研究

采用粒度分析、光学显微镜和扫描电镜对喷射沉积CuSn合金过喷粉末的粒度分布、外观形貌及显微组织特征进行了表征。结果表明:随着粉末颗粒尺寸的减小,颗粒表面变得光滑,形状规则;粉末CuSn10和CuSn15的平均粒径约为55μm和58μm;粉末的微观组织与颗粒尺寸有关,大尺寸以树枝晶为主,小尺寸以胞状晶为主;过喷粉末的冷却速度达105K·s-1。     

双级雾化快速凝固高硅铝合金粉末形貌及组织特征

采用双级雾化装置制备了四种铝合金粉末，分析了粉末的粒度组成，颗粒形貌和微观组织，计算了粉末的冷却速度，双级雾化粉末的平均粒度比单级气体雾化粉末细两倍，平均冷却速度高一个数量级；Ａｌ－Ｓｉ二元合金中，细小颗粒的微观组织主要由不同Ｓｉ含量的块状过饱和固溶体组成。     

高温合金喷射成形过喷粉末的凝固组织特征

研究了高温合金喷射成形过粉末凝固组织特征。结果表明：粉末呈相当圆整的球形,内产组织随颗粒粒度的不同呈现多晶核与单晶核生长及发达与欠发达枝晶形态,粉末粒度在１０－２００μｍ之间,冷却速度在１０＾３－１０＾６Ｋ／ｓ之间,并从热传输和凝固过程上简要分析了过喷粉末快速凝固组织的形成机制。     

气雾化过共晶Al-Si合金粉末的形貌、组织和结构

采用扫描电镜、差热分析仪和X射线衍射仪分析粒度对气雾化过共晶Al-Si合金粉末形貌、组织和结构的影响,并计算粉末的过冷度和冷却速度。结果表明：粉末形貌规则性随粒度减小而得到改善,但Si相分布均匀性降低;同时,初晶Si相尺寸逐渐减小,形貌由不规则状转为块状;共晶Si相由不均匀针状转为网络状。随粒度减小,Al基体衍射峰发生宽化和偏移,同时热效应前移。过冷度和冷却速度随粒度减小而增大,这是导致粉末间组织和结构差异的根本原因。     

气雾化过共晶Al-Si合金粉末的形貌和组织

采用扫描电镜、差热分析仪和X射线衍射仪分析粒度对气雾化过共晶Al-Si合金粉末形貌、组织和结构的影响,并计算粉末的过冷度和冷却速度。结果表明:粉末形貌规则性随粒度减小而得到改善,但Si相分布均匀性降低;同时,初晶Si相尺寸逐渐减小,形貌由不规则状转为块状;共晶Si相由不均匀针状转为网络状。随粒度减小,Al基体衍射峰发生宽化和偏移,同时热效应前移。过冷度和冷却速度随粒度减小而增大,这是导致粉末间组织和结构差异的根本原因。     

高锰ZA35合金中富锰相的电化学行为

为了探索析出的富锰相对高锰ZA35合金电化学腐蚀性能的影响规律,根据高锰ZA35合金中富锰相的元素组成,熔炼出析出相MnAl6.采用动电位极化方法测试了富锰相MnAl6和ZA35-1.2Mn合金在NaCl水溶液中的开路电位和极化曲线,利用X-射线衍射仪(XRD)检测了合金的相组成.结果表明,随着NaCl溶液温度升高,合金的开路电位下降,并且富锰相MnAl6较ZA35-1.2Mn合金的开路电位低,富锰相MnAl6较ZA35-1.2Mn合金腐蚀电流密度大.ZA35-1.2Mn合金在NaCl含量为3.5%的溶液中,析出的富锰相MnAl6将作为阳极区优先溶解.     

冷却速度对气雾化非平衡Al-27%Si合金粉末组织形貌特征的影响

采用快速凝固气体雾化技术制备Al-27%Si合金粉末,利用对流传热原理计算合金粉末的冷却速度,采用扫描电镜(SEM)观察分析不同粒度合金粉末的形貌。结果表明:快速凝固气体雾化的冷却速度介于103~106 K/s之间,对合金粉末形貌组织有较大影响。该合金粉末中细小初晶Si相和共晶Si相均匀弥散分布在α-Al基体中,且Si颗粒尺寸随粉末尺寸减小而减小。通过测定合金粉末二次枝晶间距,结合冷却速度与二次枝晶间距之间的经验公式,能较好地预测实验结果。     

冷却速度对过共晶铝硅合金凝固组织和耐磨性能的影响

试验研究了在不同的冷却速度下凝固的Al-20%Si和Al-30%Si(质量分数,下同）合金的组织和耐磨性。实验结果表明,冷却速度对过共晶铝硅合金的凝固组织和耐磨性能有显著的影响。随着冷却速度的增加,Al-20%Si和Al-30%Si合金的凝固组织组成,初生硅的形貌和尺寸都发生明显的变化：冷却速度小于0．1K/s 的炉冷试样和冷却速度小于1K／s耐火砖型铸造试样的凝固组织由（α＋Si)共晶和初生Si相组成,初生Si相呈粗大的片状,共晶Si呈针状;冷却速度约10K/s的金属型铸造试样的凝固组织由（α＋Si)共晶,枝晶状α相和初生Si相组成,初生Si相为块状或长条状,共晶Si呈细小的针状,并且凝固组织中出现的枝晶状α相;凝固速度为（10^3-10^5)K/s的过喷粉末的凝固组织也是由（α＋Si)共晶,枝晶状α相和初生Si相组成,初生Si相为块状,而喷射沉积快速凝固Al-20%Si和Al-30%Si合金的沉积组织都是由Si相和α相组成,细小的Si相均匀分布在α基体中。随着冷却速度的增加,Al-20%Si和Al-30%Si合金的凝固组织中初生硅的尺寸明显减少,磨损机制发生变化,合金的耐磨性显著增加。     

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。     

Microstructural evolution during reactive spray forming of dispersion strengthened Cu alloy

Dispersion strengthened Cu alloy was fabricated by injecting Cu-B alloy powders into the spray of Cu-Ti droplets. The microstructures of over-sprayed powders and spray deposited billet were observed by optical microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The over-sprayed powders were composed of not only Cu-B and Cu-Ti alloy powders but also small amounts of Cu-B alloy powders surrounded by Cu-Ti droplets. Fine dispersoids of TiB were observed in the Cu-B powders surrounded by Cu-Ti, indicating that very rapid reaction of Ti and B had occurred during the flight of the droplets. TiB dispersoids of ∼10 nm having an orientational relationship with the Cu matrix were distributed in the Cu-B alloy powder region and coarser TiB dispersoids of ∼50 nm were observed in the circumferencial Cu-Ti region. The spray deposited billet consisted of the regions showing a fine microstructure of round shape, presumably originating from the injected Cu-B alloy powders, and a relatively coarse cellular microstructure. TiB2 and TiB of ∼200 nm were observed along the grain and cell boundaries. Fine TiB dispersoids of ∼10 nm having an orientational relationship with the Cu matrix were observed in both regions. The solidification behavior, with special interest in (he formation of dispersoids, was examined based on this observation.     

Powder Size Influence on Tensile Properties and Porosity for PM Ti_2AlNb Alloy Prepared by Hot Isostatic Pressing

Pre-alloyed powder of Ti_2AlNb alloy was prepared by electrode induction gas atomization method, and the powder was screened into fi ve kinds of powder size distribution. Fully dense Ti_2AlNb alloy was prepared by powder metallurgy(PM) using hot isostatic pressing. The properties of pre-alloyed powder and PM Ti_2AlNb alloy were tested. Results show that mean grain size of PM Ti_2AlNb alloy is infl uenced by powder particle size, but particle size has no signifi cant infl uence on tensile properties. Finer Ti_2AlNb powder has low Argon gas bubble ratio and high oxygen content, and poor fl owability of fi ner powder increases the degree of diffculty during degassing. As a result, big pores( 50 μm) are observed in PM Ti_2AlNb alloy prepared by fi ner powder and cause plasticity loss of tensile properties. In order to get a better comprehensive properties of PM Ti_2AlNb alloy, powder with an average size(～ 100 μm) is suggested.     

掺镧方式对La-TZM合金性能的影响

采用粉末冶金法在TZM合金的基础上,分别进行固-固掺杂稀土La2O3,固-液掺杂La(NO3)3,经烧结、热轧、温轧、冷轧后得到不同掺杂方式的La-TZM合金板材。用SEM观察粉末形貌、烧结坯组织及板材断口形貌,用粒度分布、EDS分别对合金粉末粒度及合金成分进行分析。结果表明:固-液掺杂La(NO3)3比固-固掺杂稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更为均匀、细小;晶粒尺寸较小;且固-液掺杂La(NO3)3合金的抗拉强度比固-固掺杂稀土La2O3也有显著提高,使其提高了10.9%。     

Al-Ti-C-Ce中间合金对7010合金铸态组织及性能的影响

以K2TiF6、石墨粉、稀土氧化物Ce2O3及工业纯铝为原料,采用氟盐法制备Al-Ti-C-Ce中间合金,通过OM、XRD、SEM及EDAX等对细化剂的组织进行了分析,探讨了进口Al-Ti-B和自制Al-Ti-C-Ce晶粒细化剂对7010铝合金的晶粒尺寸和力学性能的影响.结果表明,Al-Ti-C-Ce晶粒细化剂细化后的7010铝合金的晶粒尺寸显著减小,抗拉强度和伸长率也得到了明显的提高.     

两种3D打印用雾化Ti-6Al-4V粉末的对比研究

本研究分别利用水冷铜坩埚真空感应熔炼气雾化(VIGA-CC)和等离子旋转电极(PREP)两种技术制备出球形Ti-6Al-4V合金粉末,作者利用SEM、同步辐射CT扫描-三维重建和氩气含量测试等分析手段对不同粒径的Ti-6Al-4V合金粉末的孔洞缺陷和氩气含量、硬度值进行了表征。实验结果表明, VIGA-CC粉末粒度分布宽,细粉收得率较多,粉末粒度分布在40~180 μm之间, PREP粉末的粒度分布较窄,主要集中在110~180 μm之间；金属粉末内部的孔隙率、气体含量和孔尺寸随着粉末粒度的增大而增大,且同一粒径范围内VIGA-CC粉末的气孔概率多于PREP粉末；随着粉末粒径减小,粉末截面组织逐渐细化,其硬度值逐渐升高,整体上VIGA-CC粉末硬度值高于PREP粉末。     

钨粉级配法制备新型铜钨合金

传统单一粒径钨粉制备的铜钨(CuW)合金难以满足电容器开关中高频次开断电触头的使用要求,本研究采用3种粒径钨粉(超微米、微米和亚微米)级配法制备了新型CuW合金,利用场发射扫描电镜对CuW合金组织特征进行显微分析,并对新型CuW合金耐电弧击穿性能进行研究。结果表明,钨粉级配制备CuW合金,能形成多种W-W烧结颈,强化钨骨架,熔渗Cu相更分散更均匀,从而使得CuW合金硬度、电导率均高出国家标准30%~40%,且CuW合金耐电压强度较高,此外,新型CuW/CrCu整体材料结合强度高出国家标准40%~60%。     

超细WC-Co硬质合金的制备与性能研究

利用高能球磨法制备纳米级WC-Co混合粉末,采用脉冲电流烧结技术进行烧结。用能谱分析仪(EDX)对球磨后的粉末进行成分分析,用X射线衍射(XRD)对比分析球磨前后WC-Co混合粉末的衍射峰变化,用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的粉末及烧结材料进行了组织形貌观察,并测定了烧结试样的硬度。结果表明:随着球磨时间的延长,WC-Co纳米粉末的粒度逐渐变小,当球磨时间超过30h后获得了粒度为100nm以下的WC-Co纳米粉末。脉冲电流烧结后获得超细WC-Co硬质合金,与传统的WC-Co硬质合金相比,超细WC-Co硬质合金具有更高的硬度(HRA92.5～94)和耐磨性。另外通过实验获得了最佳的烧结工艺参数。     

球磨纳米结构Fe40Al合金粉末及其冷喷涂沉积行为研究

目的研究冷喷涂用纳米结构Fe40Al合金粉末的球磨制备工艺及其在不同基体表面的冷喷涂沉积行为。方法以Fe粉、Al粉为原料,按照Fe-40Al进行配比混合,采用行星式球磨机制备纳米结构Fe40Al合金粉末,在不同硬度基体表面(不锈钢、低碳钢、纯铜及锡)冷喷涂沉积单个Fe40Al合金粉末颗粒。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),分析球磨过程中Fe40Al合金粉末的组织结构演变规律、粉末颗粒在不同基体表面的碰撞变形行为及沉积特性。结果球磨过程中,随着球磨时间的延长,Al扩散进入Fe晶格形成纳米结构Fe(Al)固溶体,球磨36 h后,Fe40Al合金粉末的晶粒尺寸约为35 nm,平均颗粒尺寸约为20μm,内部为精细层状结构。纳米结构Fe40Al合金粉末在硬度较高的不锈钢和低碳钢基体上沉积时,粉末颗粒发生强塑性变形而基体变形量较小,颗粒和基体间的结合较弱,沉积效果较差;当在硬度较低、塑性较好的Cu基体上沉积时,基体与粉末颗粒同时发生塑性变形,颗粒和基体间的结合较强,沉积效果最好;在硬度最低的Sn基体上沉积时,基体发生强烈的塑性变形且出现部分熔化,但颗粒几乎没有变形,且颗粒与基体间的结合很弱,沉积效果最差。结论采用球磨工艺可制备出适合冷喷涂用的纳米结构Fe40Al合金粉末,随着球磨时间的延长,粉末晶粒尺寸减小,硬度增加。基体种类对纳米结构Fe40Al合金粉末的冷喷涂沉积行为影响显著,基体硬度过高或过低均不利于粉末颗粒沉积,基体与粉末颗粒同时发生塑性变形有利于增强颗粒与基体间的界面结合,从而改善沉积效果。     

Manufacture of Raney Ni catalyst with metastable Ni2Al3 by high-energy milling

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲａｎｅｙＮｉｃａｔａｌｙｓｔ,ｗｈｏｓｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｓＮｉＡｌａｌｌｏｙ,ｉｓａｆｉｎｅｐｏｗｄｅｒｋｎｏｗｎａｓｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎ,ｓｏｍｅｔｉｍｅｓＲａｎｅｙＮｉｃａｔａｌｙｓｔｍｕｓｔｂｅｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅｍｉｒｃｒｏｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｃａｔａｌｙｓｔａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓｕｃｈａｓＣｒ,Ｃｕ,Ｃｏ,Ｍｎ,Ｆｅ,ｅｔｃ．Ｔｈｅｓｋｅｌｅｔｏｎｎｉ…     

球磨时间对机械合金化制备NbMoTaW高熵合金粉末的影响

采用机械合金化技术制备了NbMoTaW高熵合金粉末,研究了球磨时间对粉末相结构、微观形貌、杂质含量、颗粒粒径的影响。利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对高熵合金粉末进行了物相和形貌分析,利用能谱仪定量分析粉末中元素分布和杂质含量,利用激光粒度仪测试了粉末粒径分布。结果表明：随球磨时间增加,混合粉末经历了扁平化、冷焊断裂、球形化三个阶段,球磨45h后,形成了具有单一BCC结构的高熵合金粉末。粉末形貌从初始的不规则状转变成片状,而后转变成椭球状,且球形度不断优化。杂质主要来源于球磨罐和磨球,不同球磨时间段,杂质含量增速不同。颗粒粒径随球磨时间变化,呈现出先增大后减小的趋势,且颗粒粒径分布更为均匀。