粉末冶金法制备通孔泡沫铝

通孔多孔金属材料具有良好的性能，被广泛用于各个领域。文章采用粉末烧结法制备了铝多孔泡沫金属材料，并对材料制备过程的工艺参数及材料的孔结构进行了初步的研究。     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

烧结工艺对多孔Ti-5Cu合金微观结构和力学性能的影响

以40%球形硬脂酸为占位剂,应用粉末冶金法制备出具有各向异性多孔结构的多孔Ti-5Cu合金,并研究了烧结工艺对多孔Ti-5Cu合金微观结构和力学性能的影响。结果表明烧结温度和保温时间对制备出的多孔Ti-5Cu合金的相组成没有明显影响,但对其微观结构和力学性能有较大影响。在900℃保温2 h制备出孔结构和力学性能较佳的多孔Ti-5Cu合金,其孔隙率为68.25%,抗压强度为89.00 MPa,弹性模量为3.79 GPa,与人体骨的力学性能相近,有潜力用作骨修复材料。     

冷压烧结溶解法制备多孔泡沫铝合金的研究

对在6061铝合金中加入可溶性填充物混合-压制-烧结-溶解造孔的制备多孔泡沫铝合金方法及其工艺参数进行了探讨，通过控制金属材料与填充材料的尺寸和比例来获得孔径均匀、孔隙率可控的多孔泡沫金属材料，已制备出相对密度为0．5—0．6，平均孔径为0．10-0．25mm，孔隙率为40％-50％的多孔泡沫铝合金试样。该方法较好地解决了直接压制烧结法在高压下破坏了材料的多孔性以及机械强度和高孔隙率不能同时保证的矛盾。     

氮气保护下铝基烧结含油轴承烧结工艺优化研究

通过粉末冶金技术制备质量分数为7.5%的含铜铝基烧结含油轴承试样,研究了在氮气保护下不同烧结温度以及烧结时间对试样的微观结构和综合性能的影响,优化得到最佳烧结工艺。研究结果表明,当烧结温度超过537℃时,烧结试样发生局部熔化,液相开始生成;随着烧结温度升高和烧结时间的延长,烧结试样的尺寸收缩率以及压溃强度不断提高而含油率不断减小。当烧结温度为560℃、烧结时间为120 min时,烧结试样拥有良好的综合性能,压溃强度和含油率分别为151.3 MPa和16.7%,呈最佳烧结状态。     

多孔钛的粉末冶金法制备及其力学性能

采用粉末冶金法成功制备出力学性能与骨匹配的开孔型多孔钛,其孔隙率分布在8.6%～35.4%之间,平均孔径随孔隙率增加而增加;抗压强度随孔隙率的增加而降低,分布在252～848 MPa之间;通过应力-应变曲线计算得到其弹性模量在7.2～9.9 GPa之间,接近人骨弹性模量。此多孔钛有望成为理想的人工骨修复材料。     

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

铝基烧结含油轴承的制取

对ｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｓｉ系铝（Ａｌ）基烧结含油轴承的制取进行了研究，研究表明，采用含氧量低的细铝粉，在高纯氮气保护下于５８０－６００℃烧结后直接水淬，再自然时效，可获得性能优异而经济的铝基含油轴承材料。     

钛粉粒度对轧制烧结多孔钛板力学性能的影响

对不同粒度钛粉的流动性、松装密度和振实密度进行分析, 经轧制和烧结制备出满足湿法冶金需求的多孔钛板, 研究了钛粉粒度对轧制烧结多孔钛板力学性能的影响。结果表明: 轧制烧结多孔钛板的最大孔径和孔隙度随钛粉粒度的减小而减小, 钛板密度、剪切强度、抗弯强度、抗拉强度及伸长率均随钛粉粒度的减小有所增加; 当钛粉粒度范围为89~104 μm时, 粉末轧制烧结多孔钛板的综合力学性能较高。     

稀土元素Y对粉末冶金2A12铝合金组织和力学性能的影响

在铝合金粉末中添加质量分数为0、0.2%、0.4%及0.6%的稀土元素Y,利用粉末冶金法制备2A12铝合金。通过金相组织观察、X射线衍射分析、扫描电子显微形貌表征、能谱分析及力学性能测试等手段,研究了稀土元素Y对粉末冶金2A12铝合金组织和性能的影响,总结了Y在铝合金中的分布特征。结果表明,当稀土元素Y的质量分数为0.2%时,2A12铝合金抗拉强度最高,塑性最好;添加Y可以抑制铝合金晶粒在烧结过程中的长大;稀土元素Y主要以YAl相、Cu₂Y相和YAl₂相的形式分布在基体晶界处,少量Y固溶在铝基体中。     

放电等离子烧结金属多孔材料研究现状

金属多孔材料是一种新兴功能材料,具有良好的渗透性、规则的孔道结构、独特的力学、吸附及光电性能等诸多优点。利用放电等离子烧结技术(spark plasma sintering,SPS)制备金属多孔材料具有升温速度快,高效干洁等优点。本文简述了放电等离子烧结技术在材料制备中的应用,讨论了放电等离子烧结参数对金属多孔材料的影响,并对放电等离子烧结制备金属多孔材料的应用现状及前景做出了展望。     

粉末活化烧结制备高性能铁基合金

将机械球磨后的预合金粉分别与雾化铁粉及羰基铁粉混合,通过真空烧结法制备Fe-3Mo-3Cr-1.2V-0.5Mn-2C铁基粉末冶金材料,研究机械球磨活化预合金粉以及羰基铁粉的加入对材料显微组织结构和力学性能的影响。结果表明:对预合金粉进行机械球磨活化有利于合金元素在雾化铁粉中的烧结扩散,可促进铁基粉末冶金材料的致密化;当采用高表面活性的羰基铁粉作为原料替代雾化铁粉时,能够使样品在低的烧结温度下获得更高的密度及力学性能。其中,在1120℃下烧结条件,铁基合金材料孔隙率较低,晶粒尺寸适中,样品密度为7.68 g/cm³,布氏硬度高达538,抗弯强度为1222 MPa。     

粉末烧结法制备多孔Ti-6Al-7Nb合金的工艺优化

以Ti粉、Al粉和Nb粉为原料,采用粉末烧结法制备多孔Ti-6Al-7Nb合金,利用正交试验考察了混料时间、压制压力、烧结温度、烧结时间对孔隙率的影响。结果表明,各因素对孔隙率的影响主次顺序为:烧结温度烧结时间压制压力混料时间。结合骨科植入所需材料的孔隙率和孔径分布情况确定最优工艺参数为:混料时间4 h,压制压力100 MPa,烧结温度1 100℃,烧结时间2.5 h,采用最优工艺制备的多孔Ti-6Al-7Nb孔隙率为32%,孔径尺寸集中分布于5~12μm范围。     

铁基粉末冶金气门导管烧结温度的研究

采用2种常用的烧结温度制备Fe-Cu-C系气门导管,然后对其显微组织、密度、硬度和压溃强度进行测试。结果表明:相比于1 120℃烧结的试样,1 150℃烧结试样在高温区的脱碳更严重,珠光体数量减少,硬度降低,且高温会加速Cu的扩散,使孔隙增加,降低试样致密度。从组织性能、生产成本考虑,烧结温度以1 120℃为宜。     

粉末松装烧结工艺对多孔铝棒组织、性能以及卷烟降温效果的影响

采用粉末松装烧结方法在不同烧结温度下制备多孔纯铝棒,研究粉末平均粒度与烧结温度对多孔纯铝棒的相对密度、硬度及显微组织的影响,并研究该铝棒对卷烟的降温效果。结果表明:纯铝棒材的相对密度和显微硬度随粉末的平均粒度增大呈先增大后略有减小再继续增大的趋势。在粉末平均粒度为48μm、烧结温度为600℃以及保温时间为2 h的条件下,烧结态纯铝棒的相对密度达到61.7%,维氏硬度达到33.89。相对密度和显微硬度随烧结温度的升高而增大。将松装烧结的纯铝棒材应用于卷烟,制成复合卷烟,可使卷烟燃烧锥中心的最高温度降低超过100℃,而且滤嘴温度升高并不明显。     

粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

颗粒增强钛基复合材料因具有高强度、轻量化、耐蚀性和高温力学性能优良等特点被广泛应用于航空航天、汽车工业、医用工程领域。本文介绍了钛基复合材料在国内外的发展概况与研究成果,阐述了钛基复合材料基体组成、增强体形貌及物理性质、增强体引入方式、制备工艺及力学性能等方面,重点讨论了利用不同粉末冶金法制备颗粒增强钛基复合材料的工艺特点及材料特性,并对其进一步研究提出展望。     

烧结工艺对Cu-20Zn黄铜力学性能的影响

利用日本网带式连续烧结炉,采用2种不同的烧结工艺制备Cu-20%Zn黄铜,研究烧结工艺对其力学性能和微观组织的影响。第1种烧结工艺是快速升温到550℃预烧50 min,然后在860℃高温烧结50 min;第2种烧结工艺是在200 min内将温度从100℃缓慢升高到750℃,然后升温到870℃保温1 h。结果表明:采用第1种工艺烧结时,烧结体中可看到大量的形状不规则的孔隙,基体没有联接成一体。采用第2种工艺烧结时,由于延长了预烧结时间和减慢升温速度,黄铜的孔隙收缩并趋于球化,孔隙数量明显减少,烧结体的密度和硬度都增大,伸长率显著提高;但由于晶粒长大,晶界强化效果下降,导致强度下降。采用第2种烧结工艺制备的黄铜综合力学性能较好,密度达到8.12 g/cm3,硬度为86 HRH,抗拉强度和伸长率分别为242 MPa和27.3%,均超过日本工业标准JIS和中国国家标准的要求。