热处理对Ti2AlNb线性摩擦焊接头组织与硬度的影响

对Ti₂AlNb合金进行了线性摩擦焊试验以及焊后热处理研究. 着重分析了Ti₂AlNb合金线性摩擦焊接头焊合区,热力影响区的显微组织特点以及组织演变规律,结合焊后热处理,探讨了热处理温度对接头的影响规律. 试验结果表明,采用线性摩擦焊可实现Ti₂AlNb合金可靠连接,接头无微裂纹、孔洞等缺陷. 焊态Ti₂AlNb合金接头的焊合区为亚稳态β组织和极少量的变形α₂相,热力影响区含变形α₂相和O相,以及亚稳态β相. 热处理后,针状O相在亚稳态β相中析出,并随着热处理温度升高(从700 ~ 900 ℃)而长大. 700 ℃热处理后,接头显微硬度明显升高,但随着热处理温度的升高,显微硬度下降.     

粉末电爆喷涂方法制备Ti3SiC2涂层

在自制的连续送粉电爆喷涂设备上,以Ti3SiC2粉末为电爆喷涂材料制备了Ti3SiC2涂层.根据所制备涂层的表面形貌和截面特征,分析了充电电压、粉末粒径、石墨掺入量对电爆喷涂过程的影响.结果表明,粉末粒径为28μm,充电电压高于15 kV、掺入的石墨粉为10％时,涂层沉积率较高,均匀性较好.XRD分析表明,涂层由TiC...     

NiCrAlY/Al-Al2O3/Ti2AlNb高温抗氧化和力学性能研究

采用电弧离子镀技水在NiCrAlY涂层与O相Ti₂AlNb合金之间沉积不同Al:Al₂O₃比例的Al-Al₂O₃薄膜作为扩散阻挡层.研究了900℃下恒温氧化500 h后NiCrAlY/Al-Al₂O₃/Ti₂AlNb体系中Al-Al₂O₃层阻挡合金元素互扩散的行为,以及对涂层氧化动力学曲线的影响.结果表明,没有添加扩散阻挡层的NiCrAlY/Ti₂AlNb体系,涂层和基体之间的元素互扩散十分严重,涂层丧失抗氧化能力;而添加扩散阻挡层的材料体系,涂层和基体之间的元素互扩散受到抑制,涂层的长期抗高温氧化性能得到提高.对于3Al-Al₂O₃,1Al-Al₂O₃和0Al-Al₂O₃ 3种扩散阻挡层,综合比较材料体系的抗氧化性能、阻挡层阻挡涂层和基体元素互扩散能力、以及涂层和基体之间结合力,当1Al-Al₂O₃薄膜作为扩散阻挡层时,材料性能最优异.同时,本文利用扩散阻挡系数简洁定量地表示出不同Al:Al₂O₃比例阻挡层的阻挡扩散能力.     

VIGA法制备的M2052锰铜合金粉末及其SLM打印件的性能

采用真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备了M2052锰铜合金粉末,分析了M2052锰铜粉末的物性和显微组织;用选区激光熔化3D打印技术(SLM)制备锰铜试样,并分析热处理前后SLM成型的锰铜合金的组织与性能。结果表明,VIGA法能够有效地控制金属粉末形状,制备的15~53 μm粒度区间的锰铜粉末收得率高,松装密度高,具有较好的球形度,有效满足SLM用金属粉末的要求。由SLM制备的锰铜打印件横纵向具有不同的微观组织,随熔池内部延伸逐渐变为胞状晶,沿焊接界面形成柱状晶,离熔池越远柱状晶越细。与铸态合金相比,SLM方法制备的锰铜合金具有明显的力学性能差异,SLM打印件的抗拉强度为611 MPa,规定塑性延伸强度为504 MPa,远远高于铸态母合金的454 MPa和172 MPa。其原因是打印件细晶强化效果明显,但微裂纹的存在对塑性不利。     

Microstructural effects on the high temperature oxidation of two-phase Cu-Cr alloys in 1 atm O2

The oxidation of a Cu-Cr alloy containing about 60 wt% Cr and of two Cu-Cr alloys containing about 40 wt% Cr was studied at 700 and 800 °C in 1 atm O₂. The 60 wt% Cr alloy was prepared by powder metallurgy (PM) and had a phase particle size of 50-150 μm. One of the two alloys containing about 40 wt% Cr was prepared by mechanical alloying (MA) and had a phase grain size ranging from 10-50 nm to 200-300 nm, depending on the location, while the other was prepared by magnetron sputtering (MS) and had a phase grain size around 5-10 nm. The most important difference between the oxidation behavior of the three alloys is the formation of an exclusive chromia scale on the surface of the Cu-40 wt% Cr alloy prepared by magnetron sputtering and of a continuous chromia layer beneath an outermost layer of copper oxides on the corresponding alloy prepared by mechanical alloying, while the Cu-60 wt% Cr alloy prepared by powder metallurgy formed complex scales composed mostly of CuO, Cu₂O with some Cu₂Cr₂O₄ and Cr₂O₃. Thus, the microstructure of two-phase binary alloys has a strong effect of their oxidation behavior. In particular, a decrease of the alloy grain size favors the exclusive external oxidation of the most reactive component, reducing the corresponding critical content in the alloy. This effect is attributed to the presence of larger concentrations of rapid diffusion paths for the migration of the components in the alloy as well as to a faster dissolution of the particles of the Cr-rich phase in the copper matrix.     

微波诱发热爆法制备钛铝碳结合剂金刚石复合材料

采用Ti、Al、石墨和金刚石粉体为原料,通过微波诱发热爆法制备钛铝碳结合剂/金刚石复合材料,研究金刚石质量分数和颗粒平均尺寸对复合材料物相组成、显微形貌及磨耗比的影响.结果表明:在N2气氛下,原料粉末发生热爆反应,可生成Ti2AlC、Ti3AlC2、TiC、TiN、AlN和Al3Ti相.当采用较低的金刚石质量分数或较大...     

钴粉粒度对超细硬质合金性能的影响

目前在硬质合金领域,钴粉是硬质合金最佳的粘结剂,钴粉性能对合金性能有一定的影响,但研究钴粉性能对硬质合金性能及结构影响的论文较少。实验选取了从0.78～4.61μm不同粒度级别的钴粉,按YF06合金牌号配料,从压坯压力、压坯中钴粉分布以及合金的物理性能和金相组织结构等方面探讨了钴粉粒度对超细硬质合金性能及结构的影响。结果表明:随着钴粉粒度增粗,压坯的压制压力增大,但钴粉粒度对超细混合料压坯中的整体钴分布影响不明显;粒度1.0～1.5μm钴粉比其他粒度级别的钴粉制备的超细硬质合金的整体物理性能更佳;钴粉粒度对超细硬质合金的组织结构也有一定的影响,大于3μm的粗钴粉容易造成超细合金中出现钴池,钴粉太细有则可能造成钴相分布不均。     

SnO_2颗粒大小对Ag/SnO_2(10)材料组织与性能的影响

采用机械混粉、冷等静压成形、烧结、热挤压、轧制、拉拔、中间热处理等工艺集成的粉末冶金方法制备了3种含有不同平均粒径的SnO_2的Ag/SnO_2(10),探讨了SnO_2颗粒大小对Ag/SnO2(10)显微组织、密度、力学性能和电学性能的影响。结果表明,SnO_2粉末越细,表面活性越高,越容易团聚。脆性相SnO_2在加工过程中有破碎现象。随着SnO_2颗粒尺寸的减少,材料的密度、抗拉强度、硬度和电阻率逐渐上升。     

喷雾造粒-H_2还原制备WC-Co热喷涂粉末

以水溶性醋酸钴代替金属钴粉与WC粉、纯水、微量炭黑和有机碳球磨混匀,经喷雾造粒,H2还原制备WC-Co热喷涂粉。结果表明:当进风温度260℃、出风温度140℃、转速10000r/min所制备的粉末粒度在10~80μm,平均粒度为35μm。在1250℃下,H2还原WC-Co粉末接近共晶温度,产生大量液相,粉末合金化。中空球形颗粒,在重力作用下生成的液相开始流动,填充孔隙,使粉末颗粒密实、颗粒收缩、薄壁变厚,松装密度增大,粉末粒度在10~50μm、平均粒度为25μm,Co相均匀包覆球形WC颗粒。     

工艺条件对WC-12%Co超细硬质合金性能的影响

采用不同粒度的WC粉,加入VC、Cr3C2做抑制剂,制备WC-12%Co超细硬质合金。采用D60-25型钴磁仪测量合金磁饱和,利用排水法测定合金密度,采用三点弯曲法在CMT4504拉伸机上检测合金的抗弯强度,试样抛光后在JEOL-6701F扫描电镜下观察合金的显微组织。研究了不同的WC粉末粒度、球磨时间、烧结工艺对WC-12%Co的超细硬质合金性能的影响。结果表明:过压烧结可明显提高合金抗弯强度、硬度和密度;随着球磨时间的增加,合金硬度不断上升,抗弯强度先增后减;采用0.55μm粒度WC粉制备的合金的硬度明显高于0.70μm粒度WC粉制备的合金。在本次实验中,选用0.55μm的WC粉末原料,混合料球磨85 h,通过过压烧结,可制备出性能优良的WC-12%Co超细硬质合金,硬度HV≥1 800,抗弯强度≥3 400 N/mm2。     

固溶处理对粉末冶金GH4099合金组织及性能的影响

通过等离子旋转电极雾化制粉和热等静压工艺制备了粉末冶金GH4099高温合金,并研究了固溶温度对该合金微观组织演变及室温、高温拉伸性能的影响规律。结果表明,粉末冶金GH4099合金微观组织均匀,晶粒尺寸接近原始粉末尺寸(~50 μm),并且无成分偏析。晶界处大尺寸的一次γ′相与碳化物交错分布,晶粒内部存在大量退火孪晶。随着固溶温度的升高,γ相晶粒逐渐长大,晶界处碳化物由断续状逐渐变为连续分布。当固溶温度为1140 ℃时,可获得与轧制件/锻件相当的室温及高温拉伸性能,但塑性较低,合金断口呈现出脆性解理断裂形貌,这主要与热处理过程中原始颗粒边界(PPB)处碳化物的析出有关。     

超音速电弧喷射雾化制备的非互溶Ag-10Ni合金粉末的凝固特征

采用超音速电弧喷射气雾化制粉设备制备了难固溶Ag-10Ni合金粉末。研究了粉末粒度分布、形貌及凝固组特征，并对雾化熔滴的冷却速率及过冷度、凝固组织的凝固次序、形成机制进行了分析。结果表明：粉末分散性好、粒度主要集中在20pm～45μm、平均粒度32μm、形貌主要为球形和近球形；粉末颗粒凝固组织为富Ag基体＋弥散分布于基体中的细Ni相＋位于芯部的大直径初晶富Ni相，在大直径初晶富Ni相中弥散分布析出Ag相；富Ag基体的凝固组织为树枝晶组织，小颗粒粉末（〈20μm）枝晶间距小于0．2μm。     

TC4钛合金真空钎焊接头组织与高温性能

采用高钛含量的粉状Ti-Zr-Ni-Cu钎料实现了TC4钛合金的真空钎焊,分析了不同工艺参数对接头高温(600℃)抗拉强度的影响,并借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析等方法研究了钎焊接头界面组织,确定了界面反应产物及其形态分布.结果表明,在界面反应层中生成五种产物:钛基固溶体、Ti₂Ni,Ti₃Al,CuTi₃,Zr₂Ni.随着钎焊温度和加热时间的增加,接头抗拉强度呈现先增大再降低的趋势,当钎焊温度为950℃和保温时间为30 min时,获得最大高温(600℃)抗拉强度为387 MPa的钎焊接头.     

体育器材用TiAl3/AlSi11Cu3铝合金组织和力学性能优化

利用超声振动法制备体育器材用AlSi11Cu3铝合金,通过添加K₂TiF₆粉末原位反应生成TiAl₃增强相的方法对铝合金进行颗粒增强,研究了超声功率和颗粒增强对AlSi11Cu3铝合金微观组织和力学性能的影响。试验结果表明,最佳的超声功率为1 kW,超声振动和TiAl₃增强相的引入能明显细化铝合金组织,大幅提升铝合金的拉伸性能和硬度,抗拉强度、伸长率和硬度分别提升了33.9%、23.6%和38.8%,断裂特征由准解理断裂逐渐向韧性断裂转变。     

Ti6Al4V合金激光熔覆Co-Ti3SiC2复合涂层的组织和摩擦学性能

为改善Ti6Al4V合金的摩擦学性能,分别用纯Co、Co-2%Ti₃SiC₂、Co-5%Ti₃SiC₂、Co-8%Ti₃SiC₂混合粉末为原料,在Ti6Al4V合金表面激光熔覆制备复合涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及摩擦磨损试验机分析物相组成、显微组织结构以及在常温下的摩擦学性能。结果表明:所有复合涂层与基体结合良好,伴有少部分微孔。纯Co涂层的主要物相为γ-Co、CoTi、CoTi₂等,而Co-Ti₃SiC₂涂层物相包括γ-Co、CoTi、CoTi₂、TiC、Ti₅Si₃和残留的Ti₃SiC₂。涂层的硬度相对基体提高了1.90~2.15倍,而耐磨性能相应提高了3.02~5.44倍。     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.     

Properties of chemically prepared MmNi4.52Mn0.49 alloy

MmNi_4.52Mn_0.49 (Mm is mischmetal) alloy was prepared by a coprecipitation-reduction process. The alloy structure, chemical composition, particle size and surface properties were investigated by using the analysis of X-ray diffraction, inductively coupled plasma emission spectroscopy, particle size analysis and X-ray photoemission spectroscopy. Pressure-composition isotherms of the chemically prepared alloy were measured. The alloy powder was evaluated as the active material of a metal hydride electrode. It is found that the alloy thus obtained has larger specific surface area, different surface states, lower activation energy for hydrogen absorption/desorption and better electrode characteristics than the alloy prepared by conventional arc-melting.     

碳化钨粉分级对粉末特性与合金性能的影响

对市售16μmWC进行风力分级,得到了粗中细三种粒级的粉末,分析了原粉、分级粉的供应态和研磨态费氏粒度、粒度分布等特性,比较了用4种粉末制备的WC-10%Co的合金特性。结果表明:分级粉的均匀性都有改善;粗粉费氏粒度是细粉的2倍,研磨态粒度则相差很小;粉末的碳含量是随分级粉粒度变小而增高。4种粉末制备的合金的密度、硬度、磁力、钴磁差别不大,分级粉的抗弯强度则随着粒度变细而提高,Fsss供/Fsss研的值越小,合金强度越高,比值为3.1的细粉制备的合金的抗弯强度比其值为6.2的粗粉合金的抗弯强度提高29%,且金相组织中的WC和Co相最为均匀。     

Phase identification and effect of W on the microstructure and micro-hardness of Ti2AlNb-based intermetallic alloys

The O-phase (orthorhombic Ti₂AlNb phase) intermetallic alloy has been considered one of the strongest materials for high temperature application. The primary compositions of the test alloys in this paper are Ti–22Al–27Nb (at.%) and Ti–22Al–20Nb–2W (at.%). By in-situ X-ray diffraction (XRD) tests, each phase is identified and the lattice parameters of each phase are calculated for different temperatures. XRD tests show that a Ti₂AlNb-β phase, partially ordered b.c.c. phase, exists besides O, ₂ and B2 that are usually expected in the Ti–Al–Nb alloy system. In this paper, the effects of tungsten on the microstructure and micro-hardness of a Ti₂AlNb-based (O+b.c.c.) alloy are investigated. The effects of W on Ti₂AlNb-based intermetallic alloys are widely known to cause a refinement of microstructure and improvement of mechanical strength, however, the reason has not yet been reported. In this paper, the role of W in the improvement of mechanical strength is clarified. The main effect of W addition is not the formation of a solid solution or the formation of W-precipitates but the refinement of the Widmanstätten structure.     

双级雾化快速凝固高硅铝合金粉末形貌及组织特征

采用双级雾化装置制备了四种铝合金粉末，分析了粉末的粒度组成，颗粒形貌和微观组织，计算了粉末的冷却速度，双级雾化粉末的平均粒度比单级气体雾化粉末细两倍，平均冷却速度高一个数量级；Ａｌ－Ｓｉ二元合金中，细小颗粒的微观组织主要由不同Ｓｉ含量的块状过饱和固溶体组成。