TiC含量对微波烧结钢结硬质合金组织及性能影响

以铁粉为基体,TiC颗粒为增强相,通过球磨、压制成型,微波烧结制备出TiC钢结硬质合金。结果表明,在1400℃微波烧结时,TiC颗粒与Fe具有良好的润湿性和流动性。随TiC含量升高,合金的晶粒逐渐变得均匀细小,合金的相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,相对密度和抗弯强度在TiC含量5%时达到最高值,分别为94.61%和1327.20 MPa,显微硬度在TiC含量10%时达到最高值,为760 HV。随TiC含量增加,钢结硬质合金的断裂方式由韧性断裂向脆性断裂过渡。     

微波烧结W-Ni-Fe高比重合金及其机理研究

对90W-7Ni-3Fe高比重合金微波烧结工艺进行了系统的研究,比较了合金在2种温度下的微波烧结与常规氢气烧结工艺的性能.结果表明:微波液相烧结比固相烧结效果好,但微波烧结试样的各项性能均低于常规烧结.微波液相烧结相对密度97.5%要比常规烧结相对密度99.2%低;前者的布氏硬度2500 MPa低于后者的2600 MPa;前者的抗拉强度694.21 MPa低于后者的776.97 MPa.1460 ℃微波固相烧结的性能明显偏低,其内部组织疏松且有大量孔洞,但其外层却相当致密,微观组织也较均匀;1480 ℃微波液相烧结的内部组织整体比较均匀,但致密化程度较低,其粘结相分布不均匀,断裂多为沿晶断裂,只有少量穿晶断裂.     

球磨和液相烧结制备W-Ni-Fe合金的组织和力学性能

为了制备出优异、经济友好的钨重合金,在1450~1510 ℃的烧结温度范围内,通过球磨和液相烧结制备了93W-4.6Ni-2.4Fe（质量分数）合金。进一步研究了试样的微观结构和断裂模式。结果表明,在不同烧结温度下,烧结的试样表现出相似的两相显微结构和韧性断裂模式。随着烧结温度的升高,钨颗粒尺寸也逐渐增大。当烧结温度达到或超过1480 ℃时,合金相对密度达到99.0%以上。1480 ℃烧结时可获得具有最佳抗拉伸强度（940 MPa）和延伸率（32.6%）组合的试样。在1480 ℃下烧结的试样具有优异的延展性,这与γ相的网络结构、韧窝的均匀分布以及两相的协同作用有关。试样的高强度归因于细化的钨颗粒尺寸和球形的钨颗粒。     

均匀化温度对K4169合金显微组织和持久性能的影响

研究了两种均匀化温度下的热处理对K4169合金显微组织、Nb偏析和持久性能的影响。结果表明,随着均匀化温度的提高,合金中Laves的体积分数逐渐降低。1120℃时,Nb元素仍强烈偏析于枝晶间;当温度升高至1160℃时,Nb元素的偏析程度得到显著改善。经固溶和时效处理后,δ相分别主要以魏氏组织和颗粒状析出,1160℃处理试样中γ′′相的体积分数较大。650℃/620 MPa持久性能测试结果表明,持久寿命随均匀化温度的提高显著增加,但延伸率有所降低。持久断裂类型由穿晶韧性断裂变为沿晶-穿晶复合脆性断裂。     

机械合金化和真空热压烧结FeCoCrNiMn高熵合金的显微组织和力学性能（英文）

采用机械合金化和热压烧结制备FeCoCrNiMn高熵合金。结果表明,采用机械合金化得到纳米晶合金粉末,粉末相结构由面心立方结构(FCC)相以及少量的体心立方结构(BCC)相和非晶相组成。热压烧结后,合金中BCC相基本消失,同时伴随着σ相和M23C6相的析出;烧结温度的升高导致析出相颗粒明显长大。随着热压烧结温度从700℃升高到1000℃,合金塑性应变从4.4%增加到38.2%,而屈服强度从1682 MPa下降到774 MPa。经800℃和900℃烧结1 h的FeCoCrNiMn高熵合金具有较好的综合力学性能。     

第二代FeCuCo预合金粉末的烧结与力学性能研究

采用国产真空热压烧结机制备了第二代FeCuCo预合金粉末的胎体试样,着重研究了不同烧结温度对胎体的断口形貌、相对密度、硬度和抗弯强度的影响。结果表明:在选定的不同热压烧结温度下,胎体的断口均为沿晶断裂和穿晶断裂的混合型断口,胎体的晶粒尺寸比较均匀;随着烧结温度的升高,胎体内的晶粒逐渐长大,但没有发生异常长大现象,胎体的相对密度先略有升高然后恒定不变,硬度一直呈下降趋势,抗弯强度先升高后下降;在30 MPa保压6 min的条件下,第二代FeCuCo预合金粉末的最佳烧结温度为850℃,此时胎体的相对密度为97.5%,硬度为105.5 HRB,抗弯强度为1 839.14MPa。     

80W-10Ta-7Ni-3Fe高密度合金研究

用金相显微镜，扫描电镜，X射线衍射及密度测定，研究了90W-7Ni-3Fe和80W-10Ta-7Ni-3Fe2种成分合金。结果表明，含Ta合金在1400℃烧结时密度可达96.3％，合金密度随烧结温度提高而增加，在1460℃时密度达到最大；Ta原子固溶到硬质相W和粘结相中，使得合金硬度明显提高；含Ta合金断口形貌中，粘结相呈沿晶断裂、W晶粒穿晶断裂及其脱出具有相当比例；Ta粉末粒度对合金力学性能、微观组织及断裂方式均产生显著影响。     

高强韧Mo-0.1Zr合金的制备、性能及组织

采用球磨制备Mo-0.1Zr粉末,经压制成型、预烧、高温烧结和真空热处理后,制备抗拉强度超过650 MPa、伸长率大于30%的高强韧Mo-0.1Zr合金,研究真空热处理对合金性能与显微组织的影响。结果表明:经高温烧结后,Mo-0.1Zr合金与纯Mo相比性能提高不明显,断口形貌呈明显的沿晶脆性断裂特征;但经真空热处理后,Mo-0.1Zr合金的性能显著提高,抗拉强度提高了40%、伸长率从7.3%提高到31.2%,合金断口也由沿晶脆性断裂转变为穿晶韧性断裂,且部分晶粒呈韧性撕裂特征。真空热处理温度对合金性能的影响很大,真空热处理温度过高容易使晶粒长大,导致性能提高程度下降;而真空热处理温度过低难以起到消除晶体缺陷的作用,对合金性能提高有限。     

高压下Fe78Si9B13纳米晶块体合金的制备

借助XRD、DTA等分析手段,研究了快淬Fe78Si9B13非晶带的热稳定性,分析了高压烧结条件对球磨非晶粉末烧结获得的块体合金相对密度和晶粒尺寸的影响。结果表明：该非晶合金中,a—Fe相初始晶化温度为469℃,Fe2B第二相初始析出温度为509℃;在P=5．5GPa高压烧结条件下,随着烧结功率Pw的增加,块体合金的a-Fe相晶粒尺寸D逐渐增大,在10．3～14．2nm之间;块体合金的相对密度也随烧结功率Pw升高而增大,当Pw=1207W时,获得了相对密度为99．6％的a—Fe单相纳米晶块体合金,其饱和磁化强度Js=1．52T,矫顽力Hc=1．9kA／m。     

时效温度对Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr钛合金微观组织及力学性能的影响

研究了Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金经过β相区固溶(880 ℃)、不同温度时效(540~620 ℃)处理后次生α相(α_s)析出形貌及其对力学性能的影响。结果表明:随着时效温度由540 ℃升高至620 ℃,合金中析出α_s相片层厚度由0.030 μm增加到0.142 μm,屈服强度由1353 MPa降低至1074 MPa,断后伸长率由2.5%升高至11.4%,即时效析出的微米级片层α_s能够显著调控合金的力学性能。此外,时效温度升高使合金的拉伸断裂由沿晶脆性断裂为主转变为韧窝穿晶为主的韧性断裂方式。Ti-5Al-4Zr-10Mo-3Cr合金时效析出的片层状α_s相的厚度大于0.1 μm,合金的断后伸长率≥6%。当时效温度为600 ℃时,合金的硬度为387 HV10,抗拉强度为1182 MPa,伸长率为8.5%,具有良好的强塑性匹配。     

La2O3弥散强化钨合金的组织性能研究

采用机械球磨的方法制备W-1％La2O3（质量分数，下同）复合粉体，将粉体在1823K烧结1h制备出La2O3增强钨合金。对材料的显微组织结构和力学性能进行分析，结果表明：显微组织均匀，氧化镧主要以微小的颗粒分布在钨-钨界面上，钨晶粒尺寸约为10μm～15μm：La2O3增强钨合金的抗弯强度值475MPa，在相同密度条件下，相对纯钨烧结体提高了35％。抗弯断口形貌表明，加入氧化镧颗粒后，钨合金的断裂方式发生了变化，由钨晶粒断裂为主转变为穿晶断裂和沿晶断裂的混合，同时分析讨论了氧化镧颗粒对合金组织性能的影响。     

高密度合金薄壁构件等离子喷涂成形技术

对喷雾造粒高密度合金粉末进行1 600℃瞬时烧结处理,采用常压氩气保护等离子喷涂成形技术制备了壁厚≤5 mm的零部件,研究真空固相及液相烧结对喷涂成形件显微结构、致密度及力学性能的影响。结果表明:瞬时液相烧结后,喷雾造粒团聚体内的微细球磨粉末由机械混合转变为冶金结合,喷涂沉积率从45%提高至70%以上。等离子喷涂沉积层为层片结构,致密度约88.9%。经1 200和1 300℃真空固相烧结后,沉积层保持原始的层片结构,成形件拉伸强度随致密度升高而增大,其断口呈典型的沿晶断裂形貌,伸长率为零。经1 400℃液相烧结后,成形件仍表现为层片结构及沿晶脆性断裂形貌。经1 465℃烧结后,沉积层由层片结构转变为颗粒结构,成形件致密度显著提高至98.05%;断裂方式以沿晶断裂为主,穿晶断裂为辅;拉伸强度显著增大至567.10 MPa,伸长率达8.65%。     

再生高密度钨合金的性能

采用氧化-还原法回收钨合金切削废料,用回收粉末及镍、铁元素粉配制成91W-6Ni-3Fe系高密度合金的混合粉,经压制、脱胶、烧结制得再生高密度钨合金.结果表明:所得再生合金的性能同非回收粉末所制备的合金性能相当,再生钨合金的密度随着烧结温度的升高而先升高后有所降低,最大密度为17.12 g/cm3,硬度随着烧结温度的升高而降低;当烧结温度为1 440℃时再生合金的强度和塑性达到较好的配合,抗拉强度为922.95MPa,延伸率为20.18%;经真空热处理后,再生钨合金性能得到改善,抗拉强度和延伸率得到不同程度的提高,抗拉强度比热处理前提高了约6.44%,延伸率比热处理前提高了约43.42%.     

放电等离子烧结双相AlCrCoFeNi2.1 高熵合金的微观组织、耐腐蚀性能和力学性能

采用放电等离子烧结法在不同温度下制备AlCrCoFeNi_2.1高熵合金（HEA）,并对其微观组织、耐腐蚀性能和力学性能进行了研究。结果表明,烧结后的AlCrCoFeNi_2.1 HEA最大相对密度可达99.18%;该HEA主要由体心立方（bcc）相和面心立方（fcc）相组成,其比例分别为20.6%和79.4%。与fcc相相比,AlCrCoFeNi_2.1 HEA中bcc相的再结晶组织和变形组织更多,且bcc相在3.5%（质量分数）NaCl溶液中更容易被腐蚀。随着应变速率的增加,bcc相和fcc相的压力恢复速率降低,硬化效果增强。在1050 ℃下烧结的AlCrCoFeNi_2.1 HEA具有较高的极限抗拉伸强度,这主要归因于晶界强化、固溶强化和合金粒子之间良好的界面结合。该HEA的断裂形式包括bcc相的脆性断裂和fcc相的韧性断裂。     

烧结温度对铁镍代钴硬质合金组织和性能的影响

采用传统粉末冶金工艺制备了WC+TiC+Ni+Fe硬质合金,研究了不同烧结温度对铁镍代钴硬质合金显微组织和性能的影响。结果表明:烧结温度为1 400～1 480℃时,合金组织正常,无石墨相和η相产生。试样的密度随烧结温度的上升而逐渐增加。在研究的烧结温度范围内,WC+TiC+Ni+Fe合金的硬度和抗弯强度值都是先升高,再缓慢降低。试验最佳烧结温度为1 440℃,材料的综合力学性能最好,硬度和抗弯强度值达到"双高",其值分别为91.6 HRA和1 720 MPa。并且此时合金的切削性能与传统的WC+TiC+Co合金相当。     

退火温度对挤压态细晶钨合金性能及组织演变的影响

采用稀土微合金化和液相强化烧结技术制备细晶93W-4.9Ni-2.1Fe+0.03%Y合金。研究在快速热挤压形变强化后,时效热处理对挤压态细晶93W-4.9Ni-2.1Fe+0.03%Y合金显微硬度和组织演变的影响,并与相应条件的传统钨合金进行对比。结果表明,随着退火温度的升高,2种钨合金钨相的显微硬度大大降低。EDS分析表明,随着退火温度的升高,钨合金粘结相中钨含量逐渐增加,其中细晶钨合金经过1200 ℃退火处理后,粘结相钨含量高达26.11%,而传统钨合金在1350 ℃退火处理后含量最高,达到28.14%。显微组织观察表明,退火有利于降低W-W连接度和细化钨颗粒;与传统钨合金相比,高温退火后,细晶钨合金的粘结相体积比更高且分布更为均匀     

粉末冶金Ni-Fe-Al合金制备工艺与性能

用粉末冶金法制备Ni-Fe-Al合金,将元素Ni、Fe、Al粉混合后在500 MPa的压力下进行压制成形,分别在1280 ℃和1300℃下进行烧结,对烧结坯进行密度、拉伸力学性能检测、X射线衍射分析、断口及组织观察.结果表明,在1280 ℃烧结时NiFe18.5Al25合金密度可达6.57 g/cm3(相对密度为94.3%),抗拉强度达到718.7 MPa,说明采用粉末冶金法可制备高性能Ni-Fe-Al合金.烧结Ni-Fe-Al合金中γ相的体积分数随Ni含量增加而增加,相对密度和抗拉强度随Ni含量的增加而提高,说明γ相的增加有利于烧结.对比三种合金,NiFe18.5Al25合金性能最优,主要是由于该合金中γ相体积分数最高.     

真空热处理对93W-5Ni-2Fe高比重合金力学性能的影响

针对特殊用途的规格为■50 mm的93W-5Ni-2Fe高比重合金制品本体取样出现力学性能偏低的原因进行了真空热处理试验分析验证,研究真空热处理对其显微组织及力学性能的影响。结果表明:热处理不充分是造成93W-5Ni-2Fe高比重合金产品性能偏低的主要原因,经真空热处理后,合金的力学性能得到了提高,其抗拉强度大于900 MPa、伸长率大于15%、硬度为27 HRC;未真空热处理的合金断裂机制为以钨-钨界面分离为主的脆性断裂,经真空热处理后,合金的断裂机制为典型钨颗粒穿晶解理,伴随部分粘结相撕裂。     

MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性研究

为了改善93W-4．9Ni-2．1Fe合金的力学性能，对MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性进行了研究。采用比表面吸附法测算了预合金粉末粒度，用X射线衍射仪对粉末晶粒尺寸进行测算，扫描电镜观察球磨粉末和试样拉伸断口的形貌，用金相显微镜对试样显微组织进行观察。结果表明：球磨50h后可得到粒度为0．29gm、晶粒尺寸为25．5nm、各元素分布均匀的超细93W-4．9Ni-2．1Fe预合金粉末：球磨50h的预合金粉末在1480℃烧结90min压坯，钨晶粒呈球形或近球形；合金抗拉强度、延伸率和相对密度分别为1025．4MPa，26．47％和99．45％，合金呈钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂。     

Fe/Ni比对WC-Fe-Ni硬质合金微观组织及性能的影响

在1450℃下低压烧结制备5种不同Fe/Ni比(质量比)的WC-Fe-Ni硬质合金,通过SEM、TEM、XRD、力学性能测试和电化学测试研究Fe/Ni比对硬质合金的显微组织和性能的影响。结果表明:随Fe/Ni比增大,晶粒尺寸先下降后上升;Fe/Ni比为3:1时,合金晶粒尺寸最小,为1.24μm;合金抗弯强度变化趋势和晶粒尺寸变化呈反比;硬度不断提高,断裂韧性变化与烧结致密度变化均保持先上升后下降趋势;在Fe/Ni比为3:1时,合金断裂方式主要为沿晶断裂,在Fe/Ni比不等于3:1时会出现较多穿晶断裂;合金耐酸性溶液腐蚀能力不断变差。当Fe/Ni比为3:1时,合金的综合性能最好,其硬度、抗弯强度、断裂韧性、腐蚀电流密度分别达到934HV、3047MPa、23.3 MPa?m~(1/2)、3.98×10~(-5) A/cm~2。