等离子喷涂Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2热障涂层相稳定性及导热性研究

采用化学共沉淀-煅烧法制备了Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2陶瓷原粉,陶瓷原粉经球磨、团聚造粒和烧结处理后得到适于等离子喷涂工艺的热喷涂粉末。测试分析了Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2热喷涂粉末微观形貌、流动性及其等离子喷涂涂层的相稳定性及导热性。结果表明Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2材料及其等离子喷涂涂层具有优异的高温相稳定性,即使在1400℃热处理500小时依然呈四方相结构、无单斜相出现,涂层热导率比单一Y2O3稳定ZrO2涂层明显降低,Sc2O3、Gd2O3和Y2O3复合稳定ZrO2可以用作新型超高温热障涂层材料。     

高能球磨对微量Y_2O_3弥散强化细晶钨合金密度与显微组织的影响

采用溶胶喷雾干燥–氢热多步还原法制备含微量稀土Y2O3的超细/纳米W复合粉,对其进行高能球磨处理。将球磨前、后的W-Y2O3复合粉末进行模压成形和1 800~1 950℃高温烧结,制备微量Y2O3弥散细晶钨合金,研究高能球磨对细晶W-Y2O3合金的密度与显微组织的影响。研究结果表明:W-Y2O3复合粉末的费氏粒度均小于0.9μm,具有很高的烧结活性,最佳烧结温度为1 860℃,烧结致密度达到97.4%;高能球磨可显著提高合金的致密度,球磨后的W-Y2O3复合粉末在1 860℃烧结后相对密度达到99.4%;W-Y2O3合金的晶粒非常细小,未高能球磨的W-Y2O3复合粉在1 860℃烧结,晶粒尺寸仅为3μm左右,但分布不均匀;适当的球磨使合金晶粒尺寸有所长大,但可显著改善合金组织的均匀性。     

La2O3对TZM合金烧结坯组织与性能的影响

采用粉末冶金法制备TZM-La合金板坯,以Mo粉、TiH2、ZrH2、稀土氧化物La2O3和石墨粉为原料,钢模压制和1 900℃高温烧结。用扫描电镜和能谱分析研究第二相粒子对TZM-La板坯组织性能的影响。结果表明,添加La2O3后,板坯晶粒明显细化,致密度提高,韧性得到显著改善。     

9Cr-ODS钢的烧结收缩动力学曲线特征

以N2气雾化的9CrW铁基合金粉末和纳米Y2O3粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备9Cr-ODS钢。通过SPS温度和位移测量单元研究烧结压力、升温速率和Y2O3含量对烧结过程中9Cr-ODS钢烧结收缩动力学曲线的影响,并对其显微组织和力学性能进行观察和测试。结果表明,增加烧结压力能够使9CrW铁基合金粉末在较低的温度下完成烧结收缩过程。升温速率增大时,收缩曲线向高温区移动,剧烈收缩温度、最大收缩速率和密度均有所提高。Y2O3的加入可阻碍收缩致密化过程,导致曲线的最大收缩速率降低,并且力学性能测试结果表明Y2O3的加入可提高材料的拉伸性能,通过添加质量分数为0.35%的Y2O3可使得材料的抗拉强度和屈服强度分别提高到1 653 MPa和1 405 MPa。     

Y_2O_3对YG10超细硬质合金组织和性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备YG10超细硬质合金。研究了Y2O3含量对YG10硬质合金组织结构、磁学性能和机械性能的影响。研究发现:Y2O3的加入可提高合金致密度、硬度和抗弯强度,随着含量的增加,合金的矫顽磁力增加,磁饱和强度略有降低。加入质量分数为0.4%,球磨时间为120 h的Y2O3,YG10超细硬质合金的综合性能最佳,平均粒度为0.3μm,硬度达到92.4 HRA,抗弯强度达到1950 MPa。     

低活化铁素体/马氏体钢的研究进展

 介绍了国内外低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢的研究进展及发展趋势;分析了RAFM钢中可能出现的合金元素的作用以及辐照前后RAFM钢的组织结构、辐照硬化及辐照脆性现象。认为通过沉淀强化与弥散强化手段可以提高现有RAFM钢的高温力学性能;12Cr3W RAFM钢与氧化物弥散强化RAFM钢是很有希望的超临界水堆包壳管用候选结构材料。     

纳米结构9Cr-ODS钢的制备工艺

本文对利用雾化法直接制备出Y、Ti过饱和固溶的粉体合金,经短时机械合金化和热等静压成型制备纳米结构9Cr-ODS钢技术进行了研究.采用扫描电镜和X射线衍射研究雾化合金粉与短时球磨后雾化合金粉的形貌特征与组织的演化.通过高分辨透射电镜和电子背散射衍射研究热固化成型后ODS钢的微观组织.测试了雾化粉和球磨8 h合金粉热固化成型样品的应力-应变曲线.结果表明,用短时球磨雾化粉制备的ODS钢晶粒尺寸更加细小、形成高密度纳米尺寸的析出相.与常规方法制备的ODS钢相比,抗拉强度略高、塑性显著提高、球磨时间大幅缩短.     

真空烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备WC-13(TiC+TaC)-8Co-1(VC+Cr3C2)硬质合金,研究了不同烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,提高烧结温度有利于提高合金的致密度,但是过高的烧结温度会导致晶粒长大,使合金致密度下降;合金的硬度、抗弯强度和矫顽力随着真空烧结温度的提高先增大后减小;相对磁饱和强度随着烧结温度的升高呈现下降的趋势;1 400℃烧结的合金综合性能较好,合金的相对密度99.6%、抗弯强度1 992 MPa,硬度92.3 HRA,矫顽力34.3 k A/m,相对磁饱和强度为76.5%。     

烧结工艺对低粘结相硬质合金性能及微观结构的影响

采用粉末冶金法制备WC-0.5Cr3C2-0.5Co和WC-8.2(W、Ta、Ti)C-1.0Co两种合金粉末,以1 480℃/90 min真空烧结工艺和1480℃/90 min/5MPa低压烧结工艺分别制备出WC-0.5Cr3C2-0.5Co和WC-8.2(W、Ta、Ti)C-1.0Co两种无粘结相硬质合金。利用X射线衍射分析技术研究合金的物相,利用扫描电镜与能谱仪对合金微观组织结构进行观察与分析。结果表明:真空烧结工艺制备的合金晶粒细小、硬度高;低压烧结工艺制备的合金致密度较高、晶粒粗大、硬度降低。此外,Ti原子的存在使WC晶界能各向异性,从而造成W原子在粘结相中的各向异性溶解-析出,导致形成少量的板条状WC晶粒。     

先进氧化物弥散强化钢制备技术研究进展

采用先进氧化物弥散强化(ODS)技术制备出的氧化物弥散强化钢具有优异的力学性能和耐蚀性能。对ODS钢铁材料的配粉技术、制备工艺、微观结构、力学性能和强化机制进行了阐述。ODS钢原料中高品质第二相粒子和金属粉体是制备基础，将纳米结构氧化物粒子添加到金属基体中，常采用球磨合金化法制备出金属粉末原料，其中Y₂O₃、Al₂O₃等纳米氧化物是ODS钢常用的弥散强化粒子。ODS钢铁材料的组织和性能取决于其制备工艺，传统冶炼铸造法制备ODS钢较困难，而粉末冶金法制备ODS钢较为常用，包括热挤压法、热等静压法、放电等离子烧结法等；增材制造工艺是制备ODS钢的新途径，特别是选区激光熔化法已经用于研制ODS不锈钢。Y₂O₃粒子ODS钢中，易与氧结合的金属元素(Ti、Al、Zr等)与固溶到基体中的Y和O元素发生反应后，以复杂氧化物形式析出并赋存于微观组织中。大量弥散分布的第二相粒子钉扎晶界和位错，阻碍位错运动，从而起到弥散强化效果，提高了先进ODS钢的力学性能和耐蚀性能，扩大了...     

Fe2O3对氧化物弥散强化Fe12CrWTiY合金的显微组织和高温拉伸性能的影响

采用气体雾化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y合金粉末,添加1%(质量分数)的Fe2O3作为携氧剂,制备氧化物弥散强化Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.25Y高温合金。测定该合金在室温以及550~850℃的高温抗拉强度,采用X射线衍射仪分析合金的物相组成,通过扫描电镜和透射电镜观察合金的组织和拉伸断口形貌。结果表明,添加Fe2O3后,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸由8.6μm减小到7.3μm。基体中第二相除纳米尺寸的Ti2Y2O7外,还形成20~200nm和1~10μm两种尺度的Y3Fe5O12、Cr1.3Fe0.7O3和(Cr0.88Ti0.12)2O3等多种复合氧化物,以及宽度分别为200~300nm和5~30 nm的板条组织,室温、550℃和850℃下的抗拉强度分别为1 257、1 108、和128 MPa,比未添加Fe2O3的合金分别提高50.7%,39%和30.6%。添加Fe2O3增加了氧化物的数量,提高了弥散强化效果,但微米尺度氧化物第二相的膨胀系数与基体不同,在高温下与基体的界面产生分离,优先形成裂纹源,降低高温强化效果。     

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。     

正交法研究添加Y2O3对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用正交实验方法,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出Y2O3含量分别为0.2%、0.6%、0.8%的Ti-6Al-4V合金,探究烧结温度、烧结压力、Y2O3含量和保压时间对Ti-6Al-4V合金显微组织、烧结密度和力学性能的影响,优化烧结工艺。结果表明,烧结温度对烧结密度的影响最大,接下来依次为烧结压力、Y2O3含量、保压时间;烧结温度对力学性能的影响最大,接下来依次为Y2O3含量、烧结压力、保压时间。当烧结温度1200℃、烧结压力50 MPa、保压时间5 min、Y2O3含量0.6%,烧结样的密度和压缩强度高,分别达到4.4138 g/cm3、1881.4 MPa,相比未添加Y2O3的Ti-6Al-4V合金,其压缩强度提高15.7%。     

粉末热锻制备9Cr-ODS钢的微观组织和力学性能研究

摘要：ODS钢因其优异的高温力学性能和抗辐照能力被认为是新一代核反应堆最具潜力的结构材料之一。在机械合金化后,通过粉末热锻成型的方法制备了一种低活化9Cr-ODS钢。采用SEM、XRD、TEM及拉伸实验等研究了粉末形貌和粒度随球磨时间的变化规律,以及热处理后9Cr-ODS钢的微观组织及力学性能。实验结果表明,球磨至50 h后,粉末的粒度、晶粒尺寸和晶格畸变趋于稳态。热处理后的9Cr ODS钢成功获得了具有高密度位错的回火马氏体组织,晶粒细小,析出相为M23C6碳化物及Y-Ti-O型氧化物。氧化物颗粒的平均直径为10.2nm,数密度约为1.3×1022m-3。粉末热锻成型的9Cr-ODS钢的致密度达到了99.4%,并具有优良的强塑性,其室温抗拉强度和屈服强度分别为910MPa和750MPa,700℃时分别为200MPa和160MPa。     

半导体用BaZrO3-xNa2CO3粉末合金的烧结性能和电导率分析

为了提高半导体用BaZrO₃粉末合金的综合性能,在BaZrO₃混合粉末内添加不同比例的钠盐(Na₂CO₃),并加热到1 360℃保温烧结3 h,通过实验对其烧结性能和电导率进行了表征。研究结果表明：在试样断面区域形成了孔洞,大部分晶粒的粒径介于0.5～0.7μm之间。随BaZrO₃添加量增大至10%时,粉末合金组织中形成了分散状态小孔,获得了较高的致密度。随着烧结温度增加,试样致密度与收缩率明显升高。添加Na₂CO₃后有利于完成BaZrO₃粉末合金烧结过程,通过液相烧结使粉末合金组织更加致密。加入合适含量的Na₂CO₃能够使BaZrO₃粉末合金达到更低烧结温度,获得更优烧结效果。当温度升高后,BaZrO₃-Na₂CO₃粉末合金都发生了电导率上升,加入Na₂CO<...     

稀土氧化物粒子对钼合金粉末冶金过程及力学性能的影响

试验研究了掺杂La2O3、Y2O3、CeO2稀土氧化物颗粒对钼合金的粉末物性、烧结进程、制品的烧结致密度及压力加工丝材的室温力学性能的影响规律。试验结果表明,掺杂稀土氧化物粒子细化了钼粉的粒度,降低了松装密度和粒度分布范围,同时导致粉末团聚现象增多;稀土氧化物粒子延迟了钼合金的烧结进程,降低了烧结制品的致密度,同时细化了烧结体晶粒尺寸。稀土氧化物粒子以弥散强化和细晶强化的形式,提高了钼合金丝的室温强度。CeO2显著提高了钼合金丝的室温韧性,La2O3、Y2O3则降低了钼合金丝的室温韧性。     

稀土Y、Ce对钼合金力学性能的影响

实验以MoO2和Ce(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O为原料,通过固-液掺杂、还原、烧结、拉伸制备钼合金丝。通过XRD、扫描电镜以及力学性能试验,研究了稀土元素Y、Ce在粉末及钼合金中的存在形式以及对钼合金力学性能的影响。结果表明:Y、Ce元素分别以CeO2和Y2O3形式存在于钼粉中,Y对钼粉颗粒长大的抑制效果高于Ce;钼合金中,稀土Y和Ce作用不同,Y抑制晶粒的长大,延迟烧结;而Ce促进烧结,使烧结完全致密化;钼合金丝中,CeO2质点以纤维状存在,有利于提高钼丝的塑性,而Y2O3质点以球状颗粒存在,钼合金丝的室温和高温抗拉强度较高。Y、Ce的共同作用,MYCe合金丝综合力学性能好。     

Photoluminescence Characteristics of Gd2Mo3O9 ： Eu Phosphor Particles by Solid State Reaction Method

Eu^3＋-doped Gd2Mo3O9 was prepared by solid-state reaction method using Na2CO3 as flux and characterized by powder X-ray diffractometry. According to X-ray diffraction, this material belonged to a tetragonal system with space group I41/α. The effects of flux content and sintering temperature on the luminescent properties were investigated with the emission and excitation spectra. The results showed that flux content and sintering temperature had effects on the luminescent properties, the optimized flux content and the best temperature was 3 % and 800 ℃ respectively. The excitation and emission spectra also showed that this phosphor could be effectively excited by C-T band （280 nm）, ultraviolet light 395 nm and blue light 465 nm. The wavelengths at 395 and 465 nm were nicely fitting in with the widely applied output wavelengths of ultraviolet or blue LED chips. Integrated emission intensity of Gd2Mo3O9 ： Eu was twice higher than that of Y2O2S ： Eu^3 ＋ under 395 nm excitation. The Eu^3＋ doped Gd2Mo309 phosphor may be a better candidate in solid-state lighting applications.     

快凝AlCrYZr合金挤压成形与组织性能

添加Y合金化、配制AlCrYZr合金,采用金相、X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、力学拉伸实验等研究手段,研究了快速凝固AlCrYZr合金粉末挤压成形工艺以及其对组织性能的影响。结果表明,实验合金中主要第二相为Al₂₀Cr₂Y(立方,a=1.44nm)和Al₃Zr;挤压成形时提高挤压比,降低挤压温度,有利于改善粉体结合状况,得到Ll₂Al₃Zr质点,同时细化Al₂₀Cr₂Y质点,使合金获得动态回复组织,从而使合金具有良好的低温、高温强度和塑性。