MA-SPS技术制备新型高合金工具钢

采用机械合金化-放电等离子烧结工艺制备HGSF01高合金工具钢,研究了球磨后的粉末特征以及烧结后试样的组织和性能。结果表明:混合粉末经高能球磨后有以(Fe,Cr)3C型碳化物为主的新相生成,其固相线温度为1085℃。球磨后粉末经1100℃×50℃/min×50MPa SPS烧结后,试样平均晶粒尺寸为5μm,无碳化物偏聚;致密度达到98.4%,硬度达到63HRC,抗弯强度达到1510 MPa,并具有较好的耐磨性。     

半固态5083铝合金压缩变形行为及组织特性

采用Gleeble 3500热模拟试验机,分别对铸态和SIMA法制备的半固态5083铝合金压缩变形行为进行了研究,并结合压缩后的宏观形貌和显微组织对液相的流动规律进行了分析。结果表明,变形温度和应变速率是影响5083铝合金半固态坯料热压缩变形的两个重要参数;在半固态温度区间压缩变形时,铸态坯料整体应力水平明显高于SIMA法制备的半固态坯料;而在固态温度区间内高温压缩变形时,二者流变应力曲线特征相似,半固态坯料没有明显优势;两种不同状态5083铝合金固液两相区压缩变形时,存在3个典型变形区域,半固态组织中液相均匀分布于晶粒晶界处,而铸态组织中液相分布位置极不均匀,半固态5083铝合金压缩变形后试样的致密度和均匀性优于铸态材料。     

半固态7050铝合金热压缩变形行为

在Gleeble-3500热模拟机上对半固态7050铝合金进行了高温热压缩试验,研究了该合金在变形温度为420～465℃、应变速率为0.001～0.100s-1条件下的流变应力行为以及变形过程中的显微组织。结果表明,流变应力在变形初期随着应变的增大迅速增大,出现峰值应力后逐渐平稳,流变应力随着应变速率的增大而增大,随着变形温度的升高而下降;流变应力可以用双曲线正弦形式的关系来描述,通过线性拟合计算出该材料的形变激活能等参数,获得流变应力的本构方程。随着变形温度升高和应变速率降低,合金中拉长的晶粒变大,合金热压缩变形的主要软化机制为动态再结晶。     

SPS制备WC颗粒增强高合金工具钢的组织及力学性能

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备不同WC颗粒含量的HGSF01高合金工具钢.通过扫描电镜、X射线衍射技术等测试手段研究烧结态的组织、物相组成和力学性能,并对试样的弯曲断裂断口进行分析.实验结果表明:随着烧结温度的提高,材料密度不断提高;随着增强颗粒含量的增加,材料的硬度和抗弯性能得到明显提升,但致密度有所下降;烧结态试样的主相是马氏体,同时还伴有残余奥氏体、Cr7C3、VC、Cr2VC2及少量的Mo、Cr碳化物;由弯曲试验的断口分析得知,1 050℃烧结试样的断口形貌特征为多种断裂机制并存.     

MA-SPS法制备WC颗粒增强钢基复合材料的耐磨性研究

采用机械合金化和放电等离子体法(MA-SPS)制备了WC颗粒增强钢基复合材料,对复合材料的组织形貌、耐磨性及耐磨机理进行研究.结果表明:该方法改善了复合材料的组织形貌,晶粒比较细小且均匀;同时显著提高了材料的硬度和耐磨性,随WC含量的增加,复合材料的致密度、硬度和耐磨性增加,最高硬度达70 HRC,相比基体材料的耐磨性提高了8倍;该材料的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损.