机械合金化与热压烧结法制备Cu-Cr-Zr合金

以Cu、Cr和Zr粉末为原料,采用机械合金化法活化Cu-Cr-Zr复合粉末,然后对机械合金化后的粉末进行真空热压烧结制备Cu-Cr-Zr合金材料。利用X射线衍射仪分析机械合金化过程中粉末的物相;通过对合金抗弯强度、相对密度、导电率、显微硬度的测试和金相观察,研究了合金力学性能随温度的变化。结果表明,球磨促进了Cr和Zr在Cu中的固溶,并细化了各粉末的晶粒;随热压烧结温度的升高,其固溶度降低,提高了材料导电性,导致合金力学性能下降。     

机械合金化对Fe-Cu-Al热压烧结的影响

本文利用XRD、SEM、DSC等手段研究了Fe-Cu-Al粉末体系机械合金化(MA)过程金属粉体的结构变化及储能情况.将机械合金化处理后的粉末进行热压烧结,并对烧结体进行了金相组织、硬度和抗折强度分析.结果表明,Fe-Cu-Al经MA处理能够形成二元及三元固溶体,粉体粒度和晶粒度明显细化,粉体内储存了大量的表面能和界面能.球磨20 h晶粒度达到稳定值20 nm,粉体储能达到最大值385.1 J/g,球磨30 h粉体粒度达到稳定状态.随着球磨时间的延长,粉末烧结体的成分趋于均匀,组织不断细化.粉末烧结体的硬度在球磨初期显著提高,超过10 h后硬度提高缓慢,而烧结体的抗折强度随着球磨时间的延长几乎成线性增长.球磨50 h粉末烧结体的洛氏硬度和抗折强度分别达到108 HRB和351 MPa.     

热压烧结Fe3Al金属间化合物的微观结构与力学性能

采用机械合金化结合退火处理工艺制备了不同Al含量的Fe3Al粉体,并经真空热压烧结得到Fe3Al金属间化合物块体材料,对其烧结后的微观结构、力学性能以及Al含量的影响进行了试验研究.结果表明,该材料以有序度较低的B2结构为主,同时弥散分布着Al2O3颗粒以及少量α-Fe(Al)固溶体;Fe3Al烧结块体材料的室温力学性能较铸态有明显提高,其室温抗弯强度为1000～1400MPa,压缩屈服强度和压缩应变分别为1200～1800MPa和10%～15%,洛氏硬度为55～60HRC;Al含量的变化对其微观结构和力学性能均有一定的影响.     

机械合金化及真空热压制备纳米晶Fe3Al的组织及性能

采用机械合金化(MA)及热压烧结工艺制备纳米晶Fe3Al块体材料。采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等对MA粉体及热压块体的相及显微组织进行分析,并对热压块体的力学性能及断口形貌进行了测试分析。结果表明:Fe72Al28混合粉在球磨过程中,Al逐渐溶入Fe中,形成Fe(Al)过饱和固溶体,纳米晶粉体的结构有序度较低。在1200℃,保温1h下真空热压烧结,Fe(Al)转变为有序的DO3-Fe3Al,同时发生晶粒长大。Fe3Al块体晶粒尺寸为40.1nm,相对密度大于96%,维氏硬度626.8 HV,三点弯曲强度985MPa;弯曲断口为脆性断口,但也呈现出一定韧性断裂特征。     

机械合金化及热压烧结制备Fe-Cr-Mn基超细晶奥氏体不锈钢研究

采用高能研磨诱导的机械合金化方法制备了Fe-Cr-Mn基不锈钢合金粉末;对机械合金化粉末分别进行了退火和热压烧结,分析了退火过程中的相变规律,并对热压烧结获得的奥氏体不锈钢进行了组织和耐蚀性能研究.结果表明:机械合金化获得的不锈钢合金粉由亚稳态的纳米晶铁素体构成;退火/热压烧结处理后,铁素体逐渐转变为热力学上更加稳定的...     

机械合金化联合真空热压烧结工艺制备CoCrFeNi高熵合金的力学性能和耐腐蚀性能

采用机械合金化和真空热压烧结工艺制备了CoCrFeNi高熵合金。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱和光学显微镜对产物的相结构和微观结构进行了表征,并采用万能试验机、维氏硬度计和电化学工作站对其力学性能和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：与电化学还原联合热压烧结工艺以及电弧熔炼法制备的CoCrFeNi高熵合金性能相比,机械合金化联合真空热压烧结工艺制备的CoCrFeNi高熵合金具有良好的抗拉伸强度和断裂伸长率,其合金硬度是电弧熔炼法制备合金的2倍,在0.5 mol/L H₂SO₄、1 mol/L KOH和3.5%（质量分数）NaCl水溶液中,该合金具有与304不锈钢及电化学还原联合热压烧结工艺或电弧熔炼法制备的合金相当的耐腐蚀性能。     

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。     

热压烧结工艺对超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷性能的影响

热压烧结化学镀法获得的Al2O3-Co TiC-Co复合粉体制备超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷.探讨了烧结温度、烧结气氛和分级保温时间对复合陶瓷微观形貌和力学性能的影响.结果表明,烧结温度为1550℃、真空保护并在750℃和1200℃各保温10 min制备的复合陶瓷力学性能最佳.采用最佳烧结工艺制备的Al2O3-TiC-8%Co复合陶瓷的平均抗弯强度和断裂韧性分别达到782MPa和8.0 MPa·m1/2.     

机械合金化-热压制备Nb/NbCr2复合材料的组织与性能

采用机械合金化与热压工艺制备以Nb固溶体为软第二相的Laves相Nb/NbCr2复合材料。研究不同成分的Nb、Cr元素粉经20 h球磨后在1 250℃,0.5 h热压工艺下所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能。结果表明：随着偏离Laves相化学配比的Nb含量的增大,材料的致密度、抗压强度、塑性应变均增加,而维氏硬度减小。Laves相含量为29%的Cr-77.5Nb合金的组织均匀,Nb固溶体与Laves相间隔分布,晶粒尺寸达到亚微米级,屈服强度为2 790 MPa,抗压强度为3 174 MPa,塑性应变达到5.44%,充分实现了细晶和软第二相综合增韧的效果。     

热压烧结制备SiCw/ZrB2陶瓷复合材料的研究

在烧结温度和压力为1800 ℃和30 MPa条件下热压烧结制备ZrB2-20%(体积分数, 下同)SiCw陶瓷复合材料,并研究两种不同SiC晶须对材料的显微组织与力学性能的影响.结果表明,复合材料的弯曲强度和断裂韧性与SiC晶须的长径比有关,长径比越大材料的性能越好,弯曲强度和断裂韧性最高为651 MPa和5.97 MPa·m1/2;与单相的ZrB2材料及SiC颗粒增强ZrB2复合材料相比,断裂韧性有显著提高;其主要增韧机制为裂纹偏转、晶须桥连和拔出.     

机械合金化制备纳米晶C/Cu复合粉末的研究

将粗铜粉和石墨粉按不同配比混合后进行机械合金化,并对机械合金化粉末的物相、合金化特征、晶粒尺寸进行了分析研究。结果表明,在球磨过程中,随球磨时间延长有越来越多的C原子溶入Cu的晶格,点阵常数随球磨时间和粉末中石墨含量的增加而增加,球磨24h时达到最大值,继续球磨,点阵常数略有降低。机械合金化可以使晶粒细化并产生大量孪晶位错和纳米晶界面,有利于原子扩散形成过饱和固溶体和非晶,C/Cu复合粉末球磨30h后晶粒尺寸可达到22nm。     

机械合金化制备非晶机制研究

简述了机械合金化(MA)制备非晶的特征。在概述机械合金化合成非晶原理的基础上,着重分析了ΔHm ix 0和ΔHm ix≈0两种条件下非晶形成的机制。结果表明,机械合金化过程中,合金组元的混合焓并不是非晶形成的决定因素,当|ΔHm ix|≈0时,其相变的驱动力来源于球磨供给的机械功。基于Desré和Yavari提出的机械合金化非晶形成动力学理论,计算得出A l-Pb合金系(A l-2.25wt%Pb)的非晶晶化的临界非晶层厚度值约为4nm。     

机械合金化制备磨球表面铬铝合金涂层

采用机械合金化(MA)工艺,在GCr15钢磨球表面获得了铬铝合金涂层。运用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计等仪器测定了涂层的组织、结构与硬度。结果表明,利用MA原理,能在常温及保护性气氛条件下获得无环境污染的合金涂层。     

机械合金化法制备Ni—Zr非晶软磁合金粉末的研究

研究Ni基非晶软磁合金粉末在Ni—Zr二元相图上三个稳定化合物成分配方Ni7Zr2、Ni21Zr8、NiZr和两个共晶点Ni64Zr36、Ni36Zr64组分在机械合金化条件下的非晶合金形成能力和热稳定性。五种配方在一定的时间内都能形成非晶态合金;其中Ni64Zr36的过冷液相区间△Tx达到69．9K。用扫描电子显微镜（SEM）观察了不同球磨时间混合粉末的形貌,发现球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌存在显著影响。随着球磨时间的增加,Ni、Zr颗粒都发生严重塑性变形,并且通过冷焊团聚起来,形成具有层状结构的复合颗粒。由于磨球的剧烈撞击,使得结构发生了严重的畸变,从而破坏了原有的有序结构而形成了无序结构。另外,在进一步的球磨过程中,合金的晶粒不断减小,形成高体积分数的晶界,而金属粉末不断的发生塑性变形,形成了点缺陷、位错等高密度缺陷,晶格发生严重的畸变,晶体自由能也相应不断上升,最后发生了非晶转变。磁性能测量表明合金粉末具有较好的软磁性能。     

机械合金化法制备Ti-Al非晶复合涂层

在室温条件下,采用机械合金化法在Ti6Al4V(TC4)表面制备Ti-Al非晶复合涂层,利用XRD、SEM、EDS及显微硬度测试等手段对涂层的表面物相、截面微观形貌、区域化学成分及显微硬度梯度进行分析。研究表明,涂层的形成经历了一个反复的"冷焊—变形—断裂"过程,涂层厚度的变化规律与球磨时间存在一定的关系,随着时间的延长,涂层厚度先增加后减小最后趋于稳定。当球磨转速为400r/min、时间为12h时,可形成厚度约为200μm且组织致密的Ti-Al非晶复合涂层;涂层最大维氏硬度达5800MPa,约为基体硬度的3倍;利用X射线衍射强度比较法测量涂层中非晶相的相对含量,得出球磨6h时非晶相相对含量为49.53%,12h后相对含量达96.35%。     

机械合金化技术在超细硬质材料中的应用进展

综述了机械合金化的原理、设备和特性及其对材料的影响。介绍了超细晶硬质材料的机械合金化制备方法及其应用情况,并讨论了其发展前景。     

机械合金化过程中Al-Pb相变的热力学和动力学研究

将Al、Pb粉末按照Al 2 2 5Pb(at% ,下同 )的配比进行了机械合金化 ,并对Al Pb合金的物相、晶粒尺寸、点阵常数作了测定和分析。结果表明 ,机械合金化可以获得Al Pb纳米晶超饱和固溶体。参照Miedema半经验理论模型 ,计算了该合金系的相变驱动力 ,分析指出当Pb含量为 86 8%～ 98 4 %时 ,该合金系存在发生非晶的化学驱动力。利用机械合金化动力学机制分析了Al Pb形成过饱和固溶体和非晶的可能性 ,其中Al 2 2 5Pb形成固溶体的自由能要低于形成非晶的自由能 ,但都大于零     

热压烧结B4C陶瓷材料的组织与性能

采用热压烧结的方法,在不同烧结温度下对B4C微粉进行烧结,详细研究烧结温度对B4C陶瓷材料的力学性能和显微组织的影响。结果表明:B4C陶瓷材料的相对密度、抗弯强度及断裂韧性都随着烧结温度的升高先增大后减小,维氏硬度则随着烧结温度的增大而增大。采用粒度为1.5μm的B4C粉末,在1950℃热压后,材料的综合性能较好,其相对密度为99.1%、维氏硬度为32.3GPa、抗弯强度为524.6MPa、断裂韧性为6.56MPa·m1/2。     

机械合金化制备Ti(Al,C)复合粉末组织结构研究

目的通过原位合成技术获得Ti(Al,C)复合粉末。方法在不同球磨时间条件下,采用机械合金化方法制备Ti(Al,C)复合粉末,其中Ti粉和Al粉的摩尔比为1:1。采用扫描电子显微镜(SEM)以及X-射线衍射仪(XRD)分析球磨后粉末的显微组织结构及物相,研究不同球磨时间对制备Ti(Al,C)复合粉末物相演变、组织结构及粒子间界面结合状态的影响。结果在球磨过程中,球磨时间越长,粉体的粒径越小,当球磨时间增长到一定程度时,延展性好的Al粉颗粒发生扁平化且其表面积不断增大,使得碎化后的Ti粉颗粒不断嵌入至Al粉颗粒中,最终形成Ti(Al)固溶体。同时根据XRD分析发现,随着球磨时间的延长,Ti(Al,C)复合粉末中的Al峰逐渐减小,说明Al不断固溶到Ti中,形成了一定量的Ti(Al)固溶体。结论通过机械球磨技术在球磨一定时间后可原位合成Ti(Al)固溶体,这说明随着Ti与Al之间的相互扩散,有利于形成Ti(Al)固溶体。     

机械合金化制备纳米晶Al65Fe25Ni10合金粉

采用X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和差热分析仪（DTA）等研究了Al65Fe25Ni10元素混合粉末在机械合金化过程中的结构演变及热稳定性。结果表明：球磨5h后的粉末样品退火处理后生成Al5Fe2和Al3Ni2金属间化合物。球磨500h后得到纳米尺寸的Al（Fe，Ni）无序相。