MA-SPS制备Ti3SiC2金属陶瓷

采用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了高纯Ti3SiC2金属陶瓷,并研究了微量Al对Ti3SiC2的机械合金化合成和随后的烧结过程的影响。结果表明,机械合金化Ti、Si、C混合粉体,可合成TiC、Ti3SiC混合粉体。添加适量的Al可以明显提高机械合金化及随后的放电等离子烧结产物中Ti3SiC2的含量,显著降低高纯Ti3SiC2的烧结合成温度。原料成分为3Ti/Si/2C/0.2Al的混合粉体经机械合金化10h,经850℃放电等离子烧结可获得高达96.5wt%的Ti3SiC2块体,烧结温度提高到1100℃,可获得纯度为99.3wt%、相对密度高达98.9%的Ti3SiC2致密块体。     

粉末冶金FeCoNiCu0.4Al0.4高熵合金的热处理组织与性能

采用机械合金化(MA)与放电等离子烧结(SPS)相结合的方法制备出FeCoNiCu0.4Al0.4高熵合金,研究不同热处理温度对合金显微组织与力学性能的影响规律。结果表明:机械合金化后,FeCoNiCu0.4Al0.4高熵合金形成了单相的FCC固溶体,经1100℃SPS烧结后的块体组织仍为单相FCC结构,其压缩屈服强度、塑性应变和显微硬度分别为1165.1 MPa、45.2%和356.9 HV。经过热处理后,合金组织中生成了新的BCC相,且BCC相的含量随热处理温度的升高先增多后减少,500、600和700℃热处理后BCC相的含量分别为7%、30%和21%(体积分数)。退火态FeCoNiCu0.4Al0.4高熵合金的屈服强度随热处理温度的升高先升高后降低。当BCC相含量增多时,材料的屈服强度和硬度相应地提高,而塑性却显著降低。     

机械合金化制备N型Si80Ge20块体热电材料的微观结构与电性能的研究

本文采用球磨工艺合成了SiGe合金粉末,结合放电等离子烧结制备出了掺杂GaP与P的N型Si<,80>Ge<,20>块体合金.利用XRD、SEM等手段对球磨粉末与烧结体进行了表征,并对烧结体进行了电性能的测试.结果表明:Si、Ge粉末经球磨后可完全形成单相的SiGe合金;通过谢乐公式的计算,机械合金化的合金粉末的平均品粒...     

机械合金化和放电等离子烧结技术制备Ti基大块非晶合金

将0.075mm的Ti,Cu,Ni,Sn4种金属粉按合金成分为Ti50Cu23Ni20Sn7进行配比,并在行星式球磨机中进行机械合金化(MA)球磨。试验中的球磨机转速为300r/m,球料比为10:1。XRD和DSC分析结果表明,经过30h球磨之后,金属粉末已经全部合金化,并且为非晶态结构。继续进行球磨只能减小粉末颗粒尺寸,却会引入更多的杂质,所以30h是制备Ti50Cu23Ni20Sn7非晶合金粉末最为合适的时间。SEM下观察发现,经机械合金化所获得的非晶粉为层状团聚结构。将所制备的非晶合金粉装入碳化钨模具中,并在放电等离子烧结(SPS)设备中进行快速烧结。其烧结的温度分别为480、490、500和510℃,烧结压力为500MPa,保温时间为1min。从XRD和DSC分析结果可以看出,烧结后的合金基体为非晶结构,并伴有少量晶化相。烧结件放在光学显微镜下观察可以看到少许缩孔和疏松等烧结缺陷。将温度为490℃下烧结的试件破碎,并将断口在SEM下观察可以发现,试件断裂方式为层状脆性断裂。试验结果表明采用机械合金化和放电等离子烧结技术可以成功制备出Ti基大块金属玻璃。     

机械合金化+烧结制备TiC/Ti3SiC2复合材料

以Ti、Si和C单质粉末为原料,采用机械合金化合成了TiC/Ti3SiC2混合粉体,并用放电等离子烧结球磨粉体制备了致密的TiC/Ti3SiC2陶瓷。结果表明,机械合金化可以合成由TiC和Ti3SiC2组成的混合粉体,同时还可以细化晶粒,促进烧结的致密化过程。在1200℃下,保温5min,加压30MPa,对机械合金化1h时的粉体进行放电等离子烧结可制备相对密度高达99.1%的TiC/Ti3SiC2复合陶瓷。     

机械合金化制备高熵合金研究进展

高熵合金作为一种新型合金逐渐被人们所关注,机械合金化是一种制备先进材料的固态加工工艺,利用机械合金化制备高熵合金也为高熵合金的发展及应用开拓了广阔的领域。本文介绍了高熵合金的简单概念,并从机械合金化中的元素选择、高熵合金粉末的后处理工艺及机械合金化制备高熵合金的研究方向三个方面综述了其研究进展。     

放电等离子烧结制备高铌TiAl合金

以Ti-45Al-8．5Nb-0．2B-0．2W-0．1Y合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备了高铌TiAl合金。结果表明,当烧结温度高于1000℃时,可制备出致密度高、组织均匀的高铌TiAl合金;烧结温度对合金的显微组织影响显著,通过改变烧结温度可得到具有近γ（NG）、双态（DP）、近片层（NL）、全片层（FL）4种典型组织的高铌TiAl合金：合金的室温力学性能与显微组织密切相关,当烧结温度为1100℃时,所制备合金显微组织为细小双态组织,其抗拉强度为1024MPa,延伸率为1．16％,显示出较好的室温力学性能。     

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。     

改善高合金工具钢碳化物不均匀度的研究

从冶炼时加入变质剂及热加工角度研究变质剂和压力加工对高合金工具钢碳化物均匀性与性能的影响,选取Cr12MoV钢进行工艺实验,精锻机采取打方工艺能有效的破碎碳化物,降低碳化物不均匀度。     

解析新版碳素工具钢和高速工具钢国家标准的变化

简要分析了碳素工具钢和高速工具钢国家标准的修改过程及相关内容。     

A New Continuous Cooling Transformation Diagram for AISI M4 High-Speed Tool Steel

The increasing evolution of dilatometric techniques now allows for the identification of structural transformations with very low signal. The use of dilatometric techniques coupled with more common techniques, such as metallographic, hardness testing, and x-ray diffraction allows to plot a new CCT diagram for AISI M4 high-speed tool steel. This diagram is useful for a better selection of alternate solutions, hardening, and tempering heat treatments. More accurate determination of the various fields of transformation of austenite during its cooling was made. The precipitation of carbides highlighted at high temperature is at the origin of the martrensitic transformation into two stages (splitting phenomena). For slow cooling rates, it was possible to highlight the ferritic, pearlitic, and bainitic transformation.     

Rapid synthesis of CoSb3 by MA-SPS and its thermoelectric properties

Bulk CoSb3 with single phase was synthesized by mechanical alloying and spark plasma sintering （MA-SPS）. The thermoelectric properties of bulk CoSb3 prepared by different technologies were investigated. All samples have the character of typical semiconductor electricity and their thermoelectric figures of merit （ZT） get the maximum values at 400℃. The highest ZT value is 0.0571, belonging to the sample sintered at 600℃ among all samples at all temperatures.     

大变形制备纳米取向硅钢

以Fe-3.18%Si的热轧无取向硅钢片为原料,采用1100℃淬火、室温下70%的应变量变形,进行了500℃×0.5 h退火处理,制备了纳米亚微米晶粒尺度的薄硅钢片,并用透射电镜对其结构进行分析,用X-射线衍射议和透射电镜对样品中的纳米亚未晶粒结构和织构进行了分析。结果表明,热轧无取向硅钢片经1100℃淬火获得了板条马氏体组织,再经室温大变形和各种退火温度和退火时间的再结晶退火之后,得到纳米晶粒结构,并形成了(110)晶面的织构。     

CoSb3纳米晶块体热电材料的制备研究

采用机械合金化．放电等离子烧结工艺(MA-SPS)，在200℃～600℃之间制备了纳米晶CoSb3合金块体材料。采用XRD和TEM对材料的相组成和微观组织进行了测试分析。实验结果表明，烧结前粉末为高能球磨得到的平均晶粒尺寸为20nm～35nm的纳米晶CoSb3粉末，SPS烧结后CoSb3合金块体的平均晶粒尺寸小于100nm，其致密度达到了91．3％～99．6％。CoSb3块体的晶粒尺寸随着烧结温度的降低而减小，而密度却随着烧结温度的升高而增加。CoSb3纳米晶块体热电材料的制备机理是MA使粉末晶粒细化到纳米级，放电等离子烧结的快速、短时、低温和特殊烧结机理显著抑制了烧结时的晶粒长大。     

搅拌摩擦加工法制备铜/钢复合板工艺探索

探索了用搅拌摩擦加工法制备铜/钢复合板,并对复合板界面区域进行了微观形貌分析和硬度测试.结果表明,随搅拌针插入量的增大,复合板界面区域铜与钢的混合程度增大,搅拌针的磨损程度也增大,搅拌针最佳插入量为0.5mm;在铜/钢复合板的界面上,铜、钢两种成分相互扩散,可得到铜钢固溶体,其硬度最大可达288HV,约为钢母材的1.9倍.     

SHS-离心法制备陶瓷内衬复合钢管的组织结构

采用SHS-离心法在薄壁钢管内壁复合了一层厚度为2～3mm的陶瓷层。通过XRD、SEM、EDS手段分析了陶瓷层及其与钢管结合界面的组织结构。结果发现,陶瓷层由Al2O3、复合化合物和少量的残余Fe组成;陶瓷层与钢管之间存在着界面过渡层,过渡层的存在,有利于改善陶瓷与钢管之间的界面结合。     

不锈钢表面羟基磷灰石涂层的溶胶凝胶法制备

在316L不锈钢基体表面采用溶胶-凝胶法和多次提拉法涂覆羟基磷灰石(HA)涂层并对涂层进行了物相、形貌、结合力和耐腐蚀性能的表征,研究了退火温度对涂层性能的影响.结果表明,经400～500℃退火处理,能形成晶化程度不高、晶粒细小的多孔结构羟基磷灰石涂层;升高退火温度可提高HA晶化程度和界面结合力;HA涂层提高了不锈钢的抗侵蚀能力.     

焊接钢管径向偏差测量工具的新型设计

分析了目前测量焊接钢管管端噘嘴和径向偏差时存在的问题,提出了一种全新的测量方法,并设计了一种专用测量工具.测量原理是:在钢管外壁以外的空间内建立空间参照圆,以空间参照圆为基础建立虚拟的钢管理想圆轮廓线,将钢管理想轮廓线标定为相对零点,通过测量钢管外壁与钢管理想轮廓线的距离,从而得到噘嘴尺寸.该方法解决了现有测量方法的不...     

应用钢珠减振器提高机床动态性能的实验研究

为了消除某机床工作时振动较大的现象,利用钢珠碰撞减振原理,经过正交实验法设计出多种实验方案,并从中找到最佳的减振方案.结果表明:钢珠式减振器可有效地减小该机床关键零部件在各种工况时的振幅,从而提高其加工精度.本文提供的实验方法对于其它类型机床的减振研究亦具有借鉴作用.