微量Re对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能及微观组织的影响

采用经高能球磨的超细93W-4.9Ni-2.1Fe预合金粉末，并添加少量的Re，经压制，烧结制取试样。研究Re对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观组织的影响。用机械式拉力试验机测量试样拉伸强度，用扫描电镜观察试样拉伸断1：3的形貌，用金相显微镜对试样显微组织进行测试分析。结果表明：当添加0％-0．8％Re（质量分数，下同）时，随着Re添加量的增加，合金的相对密度稳定在99．43％～99．49％，烧结样品延伸率从不加Re时的26．47％降至0．8％Re时的14．71％，合金的抗拉强度由不加Re时的1025MPa增加到0．8％Re时的1142MPa，合金拉伸断口收缩率由不加Re时的20．45％降至0．8％Re时的10．91％；随着Re含量的增加，合金中W晶粒的穿晶解理断裂的比例增加，而粘结相延性断裂的比例减少；随着Re含量的增加，合金中W晶粒尺寸明显减小，由不加Re时的40μm-45μm减小到添加0．8％Re时的20μm-25μm。     

高能球磨制备纳米WC-8Co复合粉末

对采用高能球磨法制备纳米WC-8Co复合粉末的工艺条件进行了研究。实验采用逐步优化方式,研究液固比、球料比、球磨转速、球磨时间对粉末的特性的影响。采用SEM扫描电镜观察粉末形貌,用EDX能谱分析了粉末中Co元素的分布,检测了粉末中Co的化学成分,确定了液固比参数,通过检测粉末的比表面和BET粒度的变化优化球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数,采用最优化工艺得到了粉末比表面为6.82m2/g、BET粒度为59.4nm,Co相分布均匀的纳米WC-8Co复合粉末。     

基于刚塑性模型的钨基合金喂料螺杆挤压成形有限元仿真及工艺优化

钨基合金喂料的螺杆挤压具有可生产直径较大,挤压比较大,且生产效率高等优点。利用Deform-3D软件,通过采用刚塑性模型对钨基合金喂料在挤压温度为60℃、70℃、80℃和挤压速度为3 mm/s、5 mm/s、7 mm/s的挤压条件下进行有限元模拟,分析了每种条件下速度场、温度场、损伤及应力场变化,并将最优结果与螺杆挤压实验相验证。结果表明:在挤压温度为70℃,挤压速度为5 mm/s下,得到直径为30 mm的棒坯表面光亮无缺陷;模拟结果与实验结果吻合。     

微波烧结工艺对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响

研究了微波烧结温度和时间对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响。采用高倍SEM和光学金相显微镜分别对合金断口和显微组织进行了形貌观察;对合金相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行了测定和分析。结果表明:当微波烧结时间为30min时,随着烧结温度的升高,合金性能呈峰值变化,烧结温度为1550℃时,合金的力学性能达到极大值,相对密度、抗拉强度、延伸率和HRC硬度分别为98.3%、920MPa、9.7%和30.5;当微波烧结温度为1550℃时,随着烧结时间的延长,合金的力学性能先上升后下降;随着微波烧结温度的升高及微波烧结时间的延长,钨晶粒的尺寸逐渐增大。     

电弧熔炼WFeB三元合金的微观组织与压缩性能研究

为研发W合金新体系及其相应的制备技术,采用真空非自耗电弧熔炼方法制备了W37.5Fe56.9B11.6和W18.4Fe67.7B13.9两种合金,利用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜和能谱仪分析了合金内部的相组成、组织形态及元素含量,并对合金的密度及压缩性能进行了测试和分析.研究表明:真空电弧熔炼W37.5Fe56.9B11.6和W18.4Fe67.7B13.9合金的密度分别为13.3和10.7 g/cm3;两种合金组织中分布着大量脆性相;W37.5Fe56.9B11.6合金的压缩屈服强度和最大压缩强度分别为2 240和2 321 MPa,而W18.4Fe67.7B13.9合金的压缩屈服强度和最大压缩强度分别为2 400和2 457 MPa;压缩后两种合金断口呈脆性断裂,断口局部有熔化现象.     

添加Cr元素对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观结构和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究了铬元素对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观结构的影响.实验采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、EDAX能谱等方法对试样的组织形貌进行了表征;对合金的拉伸强度、延伸率和合金的相对密度进行了测试.结果表明:不添加Cr的93W-4.9Ni-2.1Fe合金其相对密度为99.3%,延伸率为15%,抗拉伸强度为997.2 MPa;在Cr的添加量 (质量分数)为0～1.5%,随Cr含量由0增加到1.5%,93W-Ni-Fe合金抗拉伸强度、相对密度、延伸率分别由997.2 MPa、99.3%、15%降至834.7 MPa、95.2%、5.7%;添加Cr元素后,Cr、W、Ni、Fe、O等元素在93W-Ni-Fe合金中生成富Cr固溶体,并在合金界面上形成偏聚,降低了93W-Ni-Fe合金界面的结合强度,导致合金的力学性能有所降低.     

元素Co对93W-4.9Ni-2.1Fe合金微观组织和性能的影响

以高能球磨粉末为原料,研究了元素钴对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观结构的影响.实验采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、EDAX能谱等方法对样品的组织形貌进行了表征;采用准静态拉伸试验对合金的抗拉强度、延伸率进行了测试,采用排水法对合金的相对密度进行了测算.实验结果表明:当Co含量为0～0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的抗拉强度、延伸率和相对密度由不添加Co时的997.2 MPa、14.94%、99.27%分别提高为0.9%Co时的1024.7 MPa、23.92%和99.40%;适量元素Co的加入会增加合金中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂、改善合金组织、提高合金的性能;当元素Co含量超过0.9%时,随Co含量增加,93W-Ni-Fe合金的性能有所降低,Co含量为1.5%时,合金抗拉强度降至1006.3 MPa,延伸率降至21.96%.     

机械合金化制备Ni-W(B)非晶-纳米晶的粉末特性

利用机械合金化(MA)制备了Ni-20.7W和Ni-17.9W-27B(at%)非晶-纳米晶粉末,分别采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪分析了不同球磨时间粉末的微观形貌和结构参数,探讨了B的添加对非晶化过程的影响。研究结果表明:MA过程中,Ni-20.7W样品没有明显发生非晶化,而Ni-17.9W-27B样品在40 h时发生了非晶化,说明B提高了Ni-W合金体系的非晶化形成能力;非晶化过程为W/B首先固溶于Ni中生成Ni(W,B)过饱和固溶体,然后转变为非晶;Ni-20.7W样品球磨30 h后Ni的晶粒尺寸为32.9 nm,晶格畸变为0.48%,而Ni-17.9W-27B样品球磨10 h后的晶粒尺寸为9 nm,晶格畸变为0.62%。     

纳米级(W,Ni,Fe)复合氧化物粉末的制备

通过适当的溶液配制，并采用喷雾干燥法制备了（W，Ni，Fe)复合氧化物粉末。对复合氧化物粉末进行煅烧、超声分散得到纳米级(W，Ni，Fe)复合氧化物粉末；使用X射线衍射仪及扫描电子显微镜分别对不同煅烧温度处理的复合氧化物粉末进行了物相分析和形貌观察。研究结果表明：喷雾干燥法制得的复合氧化物粉末各种组元是在原子水平上的均匀混合，且非晶化程度高；400℃煅烧处理后粉末颗粒中各组元还是处于非晶化状态；600℃煅烧处理后，粉末颗粒物相的主要存在形式为WO3(单斜系)、WO3(六方系)和NiWO4；复合粉末BET粒度为80．1nm，复合粉末Fsss粒度为0．42μm；粉末颗粒为球形或近球形，粉末分散性好。     

激光粉末沉积AlSi10Mg合金的致密化机制

为提高激光粉末沉积(LPD)制备AlSi10Mg合金的致密度,利用田口方法进行了激光粉末沉积AlSi10Mg合金实验设计,研究了激光能量密度对AlSi10Mg合金致密度的影响,获得了LPD制备高致密度AlSi10Mg合金的能量密度阈值范围。采用扫描电子显微镜(SEM)分析了氧化对激光粉末沉积AlSi10Mg合金致密化的影响,并揭示了LPD制备AlSi10Mg合金的致密化机制。结果表明：激光能量密度在120～140 J/mm³之间时,可以获得高致密的AlSi10Mg合金,致密度在98%以上;氧化膜的存在将降低AlSi10Mg熔液在已沉积层表面的润湿性,熔池内AlSi10Mg熔液不能完全铺展开,导致形成孔洞等缺陷;高激光能量密度可破碎已沉积在AlSi10Mg层表面的氧化膜,使AlSi10Mg熔液能够在已沉积层表面完全铺展。