新型药型罩温压扭成形模拟与实验研究

高压扭转工艺可以显著提高金属粉末的固结效果,有效细化晶粒并改善组织分布的均匀性。以薄壁锥形件为研究对象,采用MSC.Marc软件对铜粉锥形件温压扭成形进行了有限元模拟及实验研究,分析了其变形行为和致密化规律。结果表明：温压扭铜粉锥形件等效应力、等效应变及相对密度的轴向分布规律相似,均是由口部到锥部递减;剪切应变为靠近模壁的区域较大;同一水平位置的相对密度总是外壁大于内壁。实验制备的铜粉锥形件相对密度达到0.960 5,与模拟结果接近;不同部位晶粒细化程度在52%~66%之间,组织分布均匀性较好;显微硬度HV0.1为70~116. 实验与模拟结果具有较好的一致性,验证了有限元模型的可靠性。     

烧结压力对制冷压缩机用铁基阀板质量的影响

利用网带式烧结炉烧结制备制冷压缩机用铁基阀板,研究烧结压力对阀板的显微组织、硬度、密度及平面度的影响。结果表明:随着烧结压力的增加,材料中孤立的碳化物或分离出的共析体减少,珠光体含量增加;阀板的平面度先降后增,密度和硬度则相反;阀板经过0.35 MPa的最佳烧结压力烧结后,密度为7.02 g/cm3,硬度达到最高值64HRB,平面度最大值为0.13 mm,经过整形后降低为0.06 mm。     

Al2O3/Y2O3复合助剂对常压烧结B4C陶瓷性能的影响

以B4C微粉为原料,聚乙烯醇(PVA)、酚醛树脂为黏结剂,Al_2O_3+Y_2O_3为复合烧结助剂,在2 250℃的烧结温度下,采用常压烧结工艺制备碳化硼陶瓷,研究复合助剂Al_2O_3+Y_2O_3的加入量对碳化硼陶瓷材料的显微组织、烧结性能以及力学性能的影响。结果表明,Al_2O_3+Y_2O_3的质量分数为0.75%时,常压烧结B4C陶瓷材料的性能最佳:烧结体相对烧结密度为96.4%,最大抗弯强度为360 MPa,硬度为26.47 GPa。显微组织显示气孔细小,分布均匀。     

镀铬碳纤维增强铜基复合材料的组织与性能

以镀铬碳纤维和铜粉为原料,采用粉末冶金方法制备碳纤维增强铜基体复合材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、聚焦离子束(FIB)、电子天平、数字金属电导率测量仪以及硬度计对碳纤维及复合材料进行显微组织及力学性能的研究,并探讨碳纤维体积分数对复合材料性能的影响。结果表明:碳纤维在铜基体上分布均匀,基体组织致密,随碳纤维体积分数增加,复合材料密度逐渐降低,且复压复烧后材料密度提高,复合材料的密度在碳纤维体积分数为1%时达到最大值(8.640 9 g/cm3);复合材料的硬度值先增加后减小,复压复烧后,碳纤维体积分数为5%时硬度达到最大值(50.6HV);随碳纤维体积分数增加至15%,导电率逐渐减小至75.8%IACS。     

AlN-Y_2O_3液相烧结碳化硅陶瓷

采用无压烧结,以AlN与Y2O3的摩尔分数为60%∶40%作为烧结助剂进行碳化硅液相烧结,得到致密的烧结体。研究不同添加剂含量和不同保护气氛对烧结工艺的影响,并对烧结体的显微形貌和相进行分析。结果表明,高烧结助剂含量可在较低温度下实现致密化,但高温下液相挥发导致密度降低。与氩气作为保护气氛相比,氮气可抑制氮化铝的分解反应,有利于烧结。烧结体的晶粒均匀、细小,第二相均匀分布。烧结体的主相为6HSiC,并有氧氮化物的生成。     

激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。     

Ti3AlC2增强铜基复合材料的摩擦磨损特性分析

采用放电等离子烧结(SPS)法在烧结温度为800~900℃和轴向压力为35 MPa的条件下,将Ti3Al C2作为增强相添加到Cu基体中烧结制备Ti3Al C2/Cu复合材料,研究增强相含量(5%~20%)和烧结温度对复合材料的组织结构、密度、硬度和摩擦性能的影响。研究表明:Ti3Al C2可以有效增强铜基体,当Ti3Al C2的体积分数为20%、烧结温度为900℃时,增强效果最佳,此时复合材料的硬度和摩擦性能最好,显微硬度值和摩擦因数分别为176HV和0.39;当试验载荷为100 N时,复合材料随着添加相Ti3Al C2含量的增加其磨损机制也发生变化。     

低温活化烧结方法制备细晶非磁性W-Cu合金

<正>中国发明专利申请公开说明书CN101,117,672中公开了武汉工业大学研发的一种细晶非磁性W-Cu合金的低温活化烧结技术。具体工艺步骤是:将W-Cu合金粉末模压成型后进行冷等静压处理,使压坯密度达到相对密度的50%~70%;将压坯装入烧结     

烧结压力对β-SiC_p/Cu复合材料组织结构及热物性的影响

对β-SiC颗粒表面进行化学镀铜处理,镀铜后SiC复合粉体与铜粉均匀混合。利用热压烧结技术制备β-SiCp/Cu电子封装复合材料,分析了烧结压力对β-SiCp/Cu复合材料的显微组织结构、相对密度和热膨胀系数的影响规律。结果表明:SiC颗粒表面均匀包覆铜,热压烧结后SiC颗粒在复合材料中分布均匀;当烧结温度为730℃,随着烧结压力的增大,体积分数为50%的β-SiCp/Cu复合材料的相对密度逐渐增大,热膨胀系数逐渐升高,热导率逐渐增大。     

铁铜压坯在铝液中的浸渗研究

采用正交试验的方法进行铁铜压坯在铝液中浸渗试验。比较铁铜压坯在铝液中浸渗前后的密度增长率、硬度变化率和显微组织变化,分析温度、压力及时间对浸渗的影响,研究铁铜压坯在铝液中的浸渗行为。结果表明:浸渗后密度与硬度均增加;随着浸渗时间和温度的增加,微观组织逐渐均匀;在试样致密化过程中,硬度主要受密度变化影响,界面和金属间化合物弥散强化起次要作用。     

热处理对D36钢接头组织及腐蚀性能的影响

采用手工电弧焊对D36级结构用钢进行焊接,分析预热保温工艺对焊接接头微观组织、硬度的影响,并通过电化学测试评价不同工艺焊缝金属在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明:D36钢焊接热影响区铁素体和无碳贝氏体针状平行分布,焊缝区为柱状铁素体和粒状珠光体;经预热保温的焊缝晶粒细化、组织均匀,整体硬度大于210HV1.0,冲击韧性提高,裂纹倾向降低;焊缝经100℃预热+150℃保温后,焊缝腐蚀电流密度最低,为2.4μA/cm2,腐蚀电位接近母材,电荷传递电阻达3683Ω,膜层稳定性最佳,是最优的热处理工艺。     

黑火药致密化成型及数值模拟分析

为研究黑火药致密化成型过程和压制工艺参数对黑火药致密化的影响,对不同工况下黑火药压制成型数值模拟进行分析.通过进行黑火药压制实验,建立黑火药压制成型的计算模型,采用非线性有限元计算方法,运用MSC.Marc有限元软件对黑火药压制成型过程进行数值模拟,提出黑火药致密化成型规律,得出黑火药药饼位移、相对密度分布等相关数据,模拟结果与实验规律基本一致.该研究可为制定和优化实际黑火药压制工艺提供依据.     

Fe40-Al60掺杂钨精矿粉激光自蔓延烧结合金组织及性能研究

采用不同激光输出功率对掺杂一定含量钨精矿粉末Fe40-A60粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,利用XRD,SEM,硬度、磨损和耐蚀性测试等表征手段,分析研究引燃功率对烧结合金微观组织结构及宏观性能的影响。结果表明：合金组织为条状组织,且随着引燃功率的增加,组织愈加均匀;产物物相主要为AlCrFe2,AlFe,FeAl3,Al86Fe14,Al5Fe2及硬质颗粒相WO3。当引燃功率为1 100 W,合金的烧结密度最大为4.47 g/cm3,孔隙率最低为4.41%;烧结合金的耐蚀性能最佳,合金的致钝电流密度最小为79.8 mA/cm2,维钝电流密度也最小为0.37 mA/cm2;烧结合金硬度达到最大值,a层为1 309.7HK,b层为1 003HK。当引燃功率为1 000 W,烧结合金的a,b两层相对磨损量最低为0.06,0.05 mg/mm2。     

激光能量密度对激光熔覆NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响

为探究激光熔覆过程中能量密度对NiCoCrAlY涂层组织与性能的影响,在304不锈钢表面制备了NiCoCrAlY涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析了NiCoCrAlY涂层的相组成和微观组织。通过显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了NiCoCrAlY涂层的硬度和耐磨性能。结果表明：NiCoCrAlY涂层气孔数量随激光能量密度增大而减少,熔深和熔高随激光能量密度增大而增大,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时涂层稀释率最低,同时气孔数量较少。NiCoCrAlY涂层中包含γ/γ′相和β相,微观结构以柱状晶为主,随着激光能量密度的增大,β相含量升高,柱状晶变大。不同激光能量密度下NiCoCrAlY涂层硬度均高于基体,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 涂层硬度最高,为301 HV_0.2. 在往复摩擦磨损实验中,当激光能量密度为3.8 kJ/cm²时 NiCoCrAlY涂层摩擦系数最小为0.46,磨损体积最少为0.235 9 mm³,磨损机理主要为磨粒磨损,耐磨性能最好。     

反应烧结制备FeAl/Al2O3复合材料的研究

对不同成分配比的Fe2O3粉和Al粉末生坯分别进行900,1 000,1 100℃烧结,利用自蔓延反应放热和加热炉加热的综合作用制备FeAl/Al2O3复合材料。用扫描电镜、维氏硬度计、M-200型磨损试验机对烧结合金的金相组织、硬度以及磨损性能进行测试。结果表明:Fe2O3-Al在适当配比和烧结温度下,可以合成以FeAl为基体、Al2O3和铝铁金属间化合物为增强相的复合材料;试样烧结前后相对密度受Al含量和烧结温度的影响,Al含量越高,烧结温度越高,相对密度越大;Al的质量分数为40.3%,1 100℃烧结后的样品具有最高硬度和最佳耐磨性能。     

ZnO纳米陶瓷的I-V特性

采用连续成型工艺压制纳米ZnO素坯,常压烧结制备了高密度纳米ZnO陶瓷。场发射扫描电镜显示,纳米ZnO陶瓷体微观组织紧密、晶粒尺寸和密度分布均匀。在小电流区测定了纳米ZnO陶瓷的I-V曲线。结果表明,高密度纳米ZnO陶瓷具有良好的非线性伏安特性,其非线性系数高于传统的ZnO陶瓷。     

含铜高纯低碳钢时效过程中微观组织的观察

含铜高纯低碳钢时效后具有较高的强度和韧性。为了研究含铜高纯钢时效过程中微观组织的变化,测定了试样时效处理后的维氏硬度,并利用扫描电子显微镜(Quanta400)研究了含铜高纯钢时效过程中的微观组织,分析了时效工艺与硬度、微观组织之间的对应关系。结果表明,试验钢在650℃时效103s时出现硬化峰。在时效过程中,富铜析出物优先在铁素体晶界处析出。随着时效时间的延长,试样处于过时效时,富铜析出物不断粗化长大,导致硬度的下降。     

锻造W_p/2024Al复合材料的轧制研究

对锻造后的Wp/2024Al复合材料坯料进行轧制研究。研究Wp/2024Al复合材料的密度、硬度和显微组织随轧制变形量的变化,分析轧制后的复合材料物相。研究表明,在轧制过程中锻造Wp/2024Al复合材料存在一个致密,变疏松,再致密最后趋于稳定的变化过程。而且,在热压过程中没有新相生成。在轧制初期,明显改善了热压和锻造过程中W颗粒分散不均匀的现象。轧制中期,随着W颗粒在铝合金基体中的流动受阻,发生W颗粒团聚现象。轧制后期,主要发生W颗粒的破碎。     

TiB2粉末化学镀银工艺研究

采用化学镀银法制备Ag/TiB2复合粉末,系统研究NaOH,HCHO,NH.3H2O的加入量及反应时间等参数对包覆粉末质量的影响及TiB2表面改性对AgTiB2材料性能的影响。结果表明:NaOH和HCHO含量的增加可促进Ag的还原反应;pH值的大小对Ag的还原有显著的影响,pH值大可加快反应过程,使Ag的还原更加彻底;NH3.H2O在化学镀银过程中起稳定作用,随着NH3.H2O的增加,使反应液更为稳定,Ag不易发生自分解,但也导致镀银溶液中主盐的Ag不容易被还原,不能获得Ag均匀包覆的TiB2复合粉末;反应时间的延长对于反应后粉末中Ag含量的增加影响并不十分明显。采用化学镀的粉末所制备的Ag/TiB2复合材料的致密度、硬度和电导率分别提高了4.59%,12.20%和7.91%。