金刚石工具胎体预合金粉末制取与应用

预合金粉末是采用多种金属熔炼成低熔点合金后再喷制成的粉末,其制取可以用雾化法和湿法冶金等工艺生产.文中介绍了气体雾化法预合金粉末的工艺过程;描述了湿法冶金制取预合金粉末的工艺流程.分析了预合金粉末胎体金刚石工具的优点,说明了国外预合金粉末技术现状和发展趋势,剖析了国内预合金粉末及工具的研究情况,探讨了金刚石地质钻头胎体用预合金粉末的制取和实际应用情况,研究了切割花岗岩的预合金粉末胎体金刚石锯片.     

预合金粉末在金刚石工具中的应用研究

本文初步分析研究了预合金粉末在金刚石工具胎体材料中的应用情况，讨论了预合金粉末作为工具胎体材料的优越性能和应用前景，分析发现，只要选择得当，预合金粉末胎体材料的性能可达到钴基胎体材料的性能水平，并且具有切割速度快，寿命长，对金刚石粘结牢固等优点，预合金粉末的应用成功必将推动金刚石工具制造技术的进一步发展。     

预合金粉在热压烧结中的扩散行为及作用

简述了金刚石脱落的主要原因是胎体把持力不够造成的,预合金粉末的使用明显提高了胎体和金刚石的连接强度.研究结果表明,预合金粉末法可以实现胎体与金刚石的扩散连接;预合金粉末的成分不同,其与金刚石表面的润湿性差异较明显;温度对预合金粉末的扩散行为有显著影响;预合金粉末与金刚石热压烧结气氛不同,对两者之间的连接效果也会有致命的影响,将影响金刚石刀头的使用寿命.     

金刚石制品胎体用预合金粉的制备

采用共沉淀还原法制取金刚石制品胎体的铜基预合金粉末。用X射线衍射仪（XRD）分析其物相组成,扫描电子显微镜（SEM）观察其形貌特征。研究了共沉淀还原法制备预合金粉末的机理。将预合金粉末经过真空热压烧结后,测试了其基本力学性能。研究结果表明：用该法制取的预合金胎体粉末形貌较均匀、粒度较均一,成分组成达到了设计的要求。共沉淀还原法制备预合金粉末的机理为：各种金属盐在共沉淀反应过程中相互固溶形成了复合金属盐,复合金属盐再通过还原得到预合金粉末。与传统机械混合法制成的胎体材料相比,用该预合金粉制成的胎体材料,均匀性更好,力学性能明显优于传统机械混合法,相对密度达98．24％,硬度达100．4HRB,抗弯强度达1127．45MPa。     

超高压水雾化制备预合金粉末在金刚石工具中的应用（英文）

采用超高压水雾化工艺制备金刚石工具用铜基、铁基、钴基预合金粉末,并对超高压水雾化法、常规水雾化法以及单质金属机械混合粉末制备的金刚石工具烧结节块的力学性能、胎体对金刚石的把持力、空白与含金刚石胎体烧结节块的断口形貌进行测定、比较与分析。结果表明:超高压水雾化预合金粉末烧结节块的相对密度、硬度和抗弯强度等力学性能有显著提高。超高压水雾化预合金粉末烧结节块断口形貌为韧性断裂,预合金粉末与金刚石之间除具有机械嵌镶力外,还存在化学结合力,胎体粉末材料对金刚石的把持能力明显增强。采用超高压水雾化预合金粉末可大大改善金刚石制品胎体的力学性能与使用寿命。     

粉末预合金化对金刚石工具胎体性能的影响

本文通过试验分析研究了铁基粉末预合金化对金刚石工具胎体硬度与抗弯强度的影响.结果表明:预合金粉末烧结温度较低,胎体在750 ℃即可得到高的烧结硬度,为106 HRB,在650 ℃～900 ℃的烧结温度区间内,硬度值变化仅小于4 HRB;而在相同的烧结温度下,相同组分的混合粉末的烧结硬度仅为94 HRB～98 HRB;当烧结温度低于800 ℃时,预合金粉末胎体抗弯强度低于混合粉末胎体;随着烧结温度的升高,二者差距缩小.预合金粉末胎体的最佳结烧结温度区间为750 ℃～850 ℃,在此范围内可得到讲最佳的硬度与抗弯强度匹配.     

一种激光焊接金刚石锯片过渡层用预合金粉末的性能研究

本文介绍了激光焊接金刚石工具的发展以及预合金粉末在激光焊接金刚石工具过渡层中的应用.分别对预合金粉末和混合粉末烧结得到的胎体进行了三点抗弯强度实验和焊接实验.实验结果表明:自行研制的超细预合金粉末S-1的烧结温度在750～850 ℃,抗弯强度在800～1300 MPa,激光焊接强度高于40 N·m,焊接强度变化小于4 N·m;在800 ℃烧结时,与混合粉末比较,使用超细预合金粉末,胎体的三点抗弯强度由1050 MPa提高到1300 MPa,焊接强度由36 N·m提高到44 N·m.     

干切花岗岩的金刚石小锯片试验研究

采用三种预合金粉末HF1、HF2、HF3混合作为锯片胎体材料,共设计了8种不同配方的金刚石小锯片进行干切花岗岩的试验,实现了金刚石小锯片在工作层高度范围内从开始到寿命结束全过程干切花岗岩。本文探讨了几种预合金胎体中金刚石参数设计的合理范围,分析了预合金粉末胎体对于干式切割锯片的作用。研究发现,铁基、铜基预合金胎体对金刚石能产生一定的冶金结合,能够提高胎体对金刚石的把持能力,使锯片在干切过程中,金刚石能够正常有效地刻取岩石。并对同一锯片做了干湿切对比,结果表明对于小尺寸金刚石锯片,干切的寿命明显高于湿切寿命,提高了锯片的利用价值。     

金刚石工具用无钴镍胎体粉末Cobalite CNF

过去几年来，除各种级别的钴粉外，微米尺寸的预合金金属粉末已被确认为金刚石工具的胎体材料，估计近年来它已占据使用钴粉市场的15％—20％。化学法预合金胎体粉末通常是粒径仅为几微米的合金化的金属粉末。合金化最早用于化学方法制备预合金粉末的原始粒子。因此这种预合金粉末在所有颗粒中以相应的比例含有合金中的所有元素。这样，预合金粉根本上不同于各元素的混合物，同时也不同于粗颗粒的通常采用熔融雾化法制成的合金粉末，雾化粉颗粒尺寸约粗10～100倍。     

预合金粉在金刚石工具烧结中的钎焊作用

通过增加钴、镍、铬、钛的比例可以提高胎体对金刚石的把持力,从而达到提高金刚石工具寿命的目的,但是过硬的胎体降低工具的切削效率.为解决寿命和效率的矛盾,采用预合金粉末替代单质金属粉加入胎体粉中热压烧结,使得胎体粉和金刚石颗粒之间形成钎焊连接.简述了金刚石工具中人造金刚石的存在状态,分析了金刚石从出刃、刻划、切削、磨损、暴露、破碎到脱落的使用寿命过程,指出工具使用中大量的金刚石并非磨损失效,而是以破碎、脱落形式流失.分析了金刚石脱落、流失的主要原因是金刚石把持力不够导致了金刚石早期脱落.研究结果表明:预合金粉末法可以实现胎体与金刚石的钎焊连接,预合金粉末的成分和热压烧结工艺决定了对金刚石的钎焊连接的效果.应用结果显示:预合金粉末中含有强碳化物形成元素,预合金粉与金刚石的亲和力强,在烧结过程中可以实现胎体与金刚石的钎接,使金刚石的出刃高度大大提高;预合金粉的熔化温度区间与烧结温度相匹配,避免了刀头的毛刺、飞边,减小裂纹发生倾向.     

进一步提高我国金刚石工具质量的有效途径

根据我们的实践与调研,就进一步提高我国金刚石工具质量的有效途径进行了探讨。我国金刚石工业必须并可能为金刚石工具制品提供性能稳定、粗颗粒、热稳定性好的高强金刚石。为提高金刚石把持力,有必要在粘结剂中采用强碳化物形成元素或镀覆金刚石,胎体用粉末宜使用超细粉末与预合金化粉末,以便改进胎体性能。在刀头生产中推广制粒工艺,以优化金刚石分布,提高冷压工艺的性能和效率,降低模具消耗。烧结工艺中采用保护气氛热压烧结工艺与设备,在绳锯串珠生产中采用热等静压（HIP）与高温钎焊工艺。激光据片生产中完善刀头烧结工艺与焊接工艺参数,生产高质量的激光据片。     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金时效沉淀相分析

利用喷射成形技术制备了超高强Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金。随后对试验合金进行热挤压,758K固溶2h和393K时效20h,利用透射电子显微镜(TEM)对时效后的合金进行形貌、选区电子衍射、高分辨像观察,得到各种沉淀相形貌和析出相与基体的位相关系。经过标定后确定,时效后的合金中存在3种纳米级沉淀相:η′相、GP(II)区、L12-Al3Zr,GP(II)区和Al3Zr与基体共格结合。     

等离子重熔化学镀Ni—P合金层的溶质分布与相结构

采用常压弧光等离子体加热重溶化学镀镍磷合金镀层,得到细小树枝晶组织。用电子探针、透射电镜对镍磷合金层的溶质分布和相结构进行了分析,研究表明：镀层与基体结合界面上的铁镍原子发生了互扩散,分别在两侧呈梯度分布,使化学镀层与基体由结合转化为冶金结合。经等离子加热生熔后,镀镍层析出Ni3P、Ni3P4、Ni7P3等金属间化合物,Ni3P和Ni5P4尺寸均在纳米范围内：次层基体形成马氏体组织。     

余热热处理对Al-Si-Cu合金铸件组织和性能的影响

研究了余热热处理工艺对Al-Si-Cu合金中Cu元素的固溶效果、共晶Si颗粒形貌及尺寸变化、以及该工艺对合金铸件力学性能的影响.结果表明,余热热处理工艺条件下,铸件可以在更短的时间内获得理想的固溶效果.通过分析铸件微观组织显微可知,余热热处理工艺可以通过缩短固溶处理时间有效地抑制共晶Si颗粒的粗化,在4h的固溶处理中Si颗粒平均尺寸持续减小且未出现粗化趋势.采用相同工艺参数,余热热处理工艺条件下制备的单铸试棒抗拉强度比传统T6热处理工艺提升约15%.     

Application of ceramic short fiber reinforced Al alloy matrix composite on piston for internal combustion engines

The preparation and properties of ceramic short fiber reinforced Al-Si alloy matrix composite and it's application on the piston for internal combustion engines are presented.Alumina or aluminosilicate fibers reinforced Al-Si alloy matrix composite has more excellent synthetical properties at elevated temperature than the matrix alloys.A partially reinforced Al-Si alloy matrix composite piston produced by squeeze casting technique has a firm interface between reinforced and unreinforced areas,low reject rate and good technical tolerance.As a new kind of piston material,it has been used for mass production of about 400,000 pieces of automobile engines piston.China has become one of a few countries in which aluminum alloy matrix composite materials have been used in automobile industry and attained industrialization.     

贝氏体预转变研究

运用扫描俄歇微区探针检测贝氏体预转变过程奥氏体晶界附近碳原子的分布，发现碳原子在晶界富集，近晶界区贫碳。建立了考虑晶界的贝氏体预转变热力学模型。计算结果表明，晶界附近贫碳区的形成满足热力学条件。     

贝氏体中脊形貌特征研究

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜较详细地研究了中碳低合金铸钢铸态具有中脊的贝氏体形态和中脊特征,探讨了中脊贝氏体的相变机制;中脊是与基体贝氏体衬度不同的单相贝氏铁素体,类似片状马氏体切变形核、快速长大,第一片中脊可贯穿整个晶粒.     

An investigation of the quasi-static fracture behavior of a rapidly solidified magnesium alloy

In this paper, is presented and discussed the quasi-static fracture behavior of a rapid solidification processed magnesium alloy. Test specimens of the magnesium alloy were deformed under quasi-static loading. The resultant tensile properties and fracture behavior are presented and discussed in light of the competing and synergistic influences of nature of loading, intrinsic microstructural effects, matrix deformation characteristics, and macroscopic fracture.     

HF溶液预处理对ZrCr0.7Ni1.3贮氢电极合金电化学性能的影响

研究了HF溶液预处理工艺对ZrCr0.7Ni1.3合金电化学性能的影响及其作用机制。结果表明：在HF溶液处理过程中，合金组成相之间的微电池腐蚀效应促进了裂纹萌生，扩展和比表面积的增大，从而改善了合金的电化学性能。合金表面形貌和成分变化等因素对合金电化学性能的提高有重要作用。     

Dynamic Precipitation of Laves Phase and Grain Boundary Features in Warm Deformed FeCrAl Alloy:Effect of Zr

Warm compression deformation of Fe-13.5％Cr-4.7％Al-2.0％Mo-0.70％Nb-0.40Ta (wt％) (FeCrAl) and Fe-13.5％Cr-4.7％Al-2.0％Mo-0.45％Nb-0.40Ta-0.11Zr (wt％) (FeCrAl-Zr) ferritic stainless steel was performed by a thermal simulation machine Gleeble 3800 at 600 ℃ and strain rates of 0.01-10 s-1.Before deformation,all the samples were solution-annealed for 2 h at 1150 ℃ for FeCrAl alloy and 1250 ℃ for FeCrAl-Zr alloy.The strain rate has little or no effect on peak stress,and the precipitates in matrix or grain boundary precipitates (GBPs) have no difference in the samples deformed at the strain rate 0.01 s-1 and 1 s-1 both in FeCrAl and FeCrAl-Zr alloys.The addition of Zr increased the proportion of low-angle grain boundaries (LAGBs).The Laves phase in FeCrAl alloy precipitated uniform in the matrix,while in FeCrAl-Zr alloy Laves phase precipitated at grain boundary and formed GBP.The LAGBs and ∑3 coincident site lattice (CSL) grain boundary both increased in FeCrAl-Zr alloy,which possessed some beneficial properties such as high-temperature creep resistance to the Fe-Cr-Al alloy.More interesting,twins were created by warm deformation,which was difficult in typical bcc ferrite alloy.These results could be expected to provide guidance for subsequent warm working processes for the alloy.