（Ag—Cu28）80-Inx—Sn20-x合金焊粉的制备及熔化特性研究

用机械合金化法来制备(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x合金焊粉。利用差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)和Simple-PCI软件对制备合金粒子的熔化特性、物相、微观结构和粒度分布等进行表征分析。研究结果表明:机械合金化法可以有效的制备(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x合金焊粉。组分为(Ag-Cu28)80-In10.5-Sn9.5合金焊粉的熔化温度最低为490.9℃,其物相组成主要为富Ag相和-βCu81Sn22相。球磨30 h,(Ag-Cu28)80-Inx-Sn20-x体系合金化完全。球磨至80 h,合金粉体的平均尺寸约为47.64μm,铺展率为110.76 cm2/g。     

机械合金化制备Ag-Cu_(28)合金过程的研究

采用机械合金化法制备Ag-Cu28二元共晶合金,通过正交试验研究球磨机转速、球料比及过程控制剂对合金化过程的影响,利用XRD、SEM、TG-DSC等方法对球磨粉料的物相组成、微观形貌、熔化特性等进行表征.结果表明:Ag、Cu经过30h球磨,生成了Ag(Cu)过饱和固溶体,其熔化温度为783.8℃,该合金属于亚稳态结构,退火处理后以富银、富铜相形式存在.合金化过程中,硬脂酸作为过程控制剂的加入可以有效地减小颗粒尺寸,但对合金化不利.     

稀土La对(Ag-Cu_(28))-25Sn-xLa合金微观结构及凝固机制的影响

研究了稀土La对(Ag-Cu28)-25Sn-xLa合金微观结构的影响,并探讨了稀土La含量的变化在其凝固过程中的作用。采用高频感应加热熔炼,经水淬制得(Ag-Cu28)-25Sn-xLa合金。通过XRD,SEM,EDS等分析手段,研究了合金的物相组成、凝固组织及元素分布情况。研究结果表明:微量的稀土La足以改变(Ag-Cu28)-25Sn合金的凝固过程;La含量不大于0.5%时,合金的物相组成为Ag3Sn,Cu3Sn和Cu6Sn5相;当La含量不小于1.0%(质量分数)时,合金的物相组成为Ag3Sn和Cu3Sn;同时,随La含量的增加合金的凝固组织不断细化,且有利于Ag(Sn)固溶体初生相的析出。     

稀土La对(Ag-Cu8)-25Sn-xLa合金微观结构及凝固机制的影响

研究了稀土La对(Ag-cu28)-25SnxLa合金微观结构的影响,并探讨了稀土La含量的变化在其凝固过程中的作用.采用高频感应加热熔炼,经水淬制得(Ag-Cu28) -25Sn-xLa合金.通过XRD,SEM,EDS等分析手段,研究了合金的物相组成、凝固组织及元素分布情况.研究结果表明:微量的稀土La足以改变(Ag-Cu28) -25Sn合金的凝固过程；La含量不大于0.5％时,合金的物相组成为Ag3Sn,Cu3Sn和Cu6Sn5相；当La含量不小于1.0％(质量分数)时,合金的物相组成为Ag3Sn和Cu3Sn；同时,随La含量的增加合金的凝固组织不断细化,且有利于Ag(Sn)固溶体初生相的析出.     

高能球磨制备高铝锌铝合金粉末的研究

首先采用一步球磨法制备了成分为Zn-30Al-6Si-0.5Cu(质量分数/%)和Zn-30Al-3Si-3Cu(质量分数/%)的高铝锌铝合金粉末,其次采用二步球磨法制备了成分为Zn-30Al-6Si-0.5Cu(质量分数/%)的合金粉末,并利用XRD、SEM粒度分析仪对粉末的物相组成、颗粒形貌及粒度进行了表征和分析。结果表明:含硅量为6%的合金粉末的颗粒尺寸比含硅量为3%的合金粉末更为细小,尺寸分布更为集中,球磨12h之后的粉末其金相组织主要由富Al的α相、富Zn的η相以及Si相组成。经过二步球磨后的Zn-30Al-6Si-0.5Cu粉末中Al9Si相基本消失,Si相含量增加;二步球磨法制备的粉末颗粒尺寸更为细小。通过扫描电镜观察发现粉末形貌不规则,且分布不够均匀,粉末中基本未观察到类似焊片的颗粒。     

Mo-Si-B基超高温合金粉体的机械合金化

采用XRD,SEM和EPMA等方法分析Mo-12Si-10B-3Zr-0.3Y(原子分数)混合粉末在500 r/min转速下进行球磨时的机械合金化行为。结果表明:球磨后在混合粉末中并未形成Mo3Si和Mo5SiB2化合物相,而仅形成了合金元素在Mo中的过饱和固溶体Moss和弥散分布于其中的亚微米级B颗粒。随球磨时间延长,Moss的晶粒尺寸不断减小,其微观应变不断增加,球磨30 h后两者分别约为47 nm和0.53%;从XRD谱可知,球磨2 h后有少量的α-MoSi2生成,但球磨30 h后其衍射峰消失。球磨5 h后混合粉末由层片状的复合颗粒组成,球磨10 h后层片状复合颗粒破裂并转变为等轴状,球磨30 h后混合粉末由平均粒径约1μm的球状团聚体颗粒组成。     

纳米晶W-Ti预合金粉的制备与研究

以乙醇为过程控制剂,采用机械球磨法制备Ti含量（质量分数）为10％T 30％、晶粒度在30nm左右的纳米品W-Ti预合金粉末,借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）,研究不同球磨时间的W-Ti预合金粉末的相组成和微观形貌,以期进一步确定含理的纳米晶W-Ti预合金粉末制备工艺和开发出高性能的W-Ti合金靶材。结果表明,随着球磨时间增加,粉末逐渐细化和均匀化,微应变逐渐增加;球磨24h可使W-10％Ti粉末完全合金化,球磨48h后颗粒逐渐转变成片层状,而W-30％Ti粉末在球磨72h后才完全合金化,片层结构更多更明显。2种成分的粉末都生成了固溶体β-W／Ti。     

M2/FeV机械合金化及烧结过程中的碳化物形态转变

对水雾化M2高速钢粉和FeV合金粉末进行混合高能球磨,制备V含量(质量分数,下同)为8%的M2高速钢/Fe V合金化粉末,研究机械合金化过程中粉末形貌的变化与显微组织结构演化,并在球磨48 h的粉末配碳至目标碳含量(质量分数)2.2%,研究真空烧结过程中的碳化物形态转变。结果表明,随球磨时间延长,粉末颗粒细化速率逐渐降低,球磨28 h后粉末粒度趋于稳定,D_(50)为15μm左右。球磨过程中Fe V颗粒先嵌入到M2的基体相α-Fe中,然后固溶进入基体,V元素逐步均匀分散于基体相α-Fe和M_6C型碳化物中;M_6C发生细化并呈流线形分布,含量逐渐减少,MC颗粒有一定的细化但仍维持粒状形态,含量基本不变。烧结过程中合金元素先脱溶,析出大量粒状M_6C与MC型碳化物,随烧结温度升高,M_6C颗粒长大的同时含量减少,温度过高时M_6C呈针片状;1 180℃之前MC颗粒长大不明显,1 210℃时MC颗粒异常粗大并呈芯环结构。1 180℃下烧结可获得优良组织,其孔隙度为0.8%,M_6C与MC的平均尺寸分别约为1μm和0.3μm。     

机械合金化对Cu_(60)Cr_(40)合金微波烧结组织的影响

采用机械合金化和冷压微波烧结的方法制备Cu_(60)Cr_(40)合金,研究了球磨时间对粉末粒度及合金显微组织的影响。结果表明:球磨36~60 h时,Cu_(60)Cr_(40)合金粉体呈层片状,随球磨时间延长,合金粉体细化,机械合金化程度提高;500 MPa冷压后,Cu_(60)Cr_(40)合金压坯断口呈典型的冰糖状断裂形貌,塑性变形程度较高;微波烧结Cu_(60)Cr_(40)合金的显微组织逐渐转化为等轴晶,富Cu相和富Cr相分布较为均匀,烧结产生的孔隙显著减少。     

机械合金化制备Zr50Cu40Ai10非晶合金粉末及其晶化研究

以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶化的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。     

Al-Pb粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变

采用XRD，SEM，TEM和粒度分析仪对Al-15％Pb和Al-15％Pb-4％Si—1％Sn—1．5％Cu(质量分数，％)混合粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变进行了研究。结果表明：混合粉末经球磨后都可以获得纳米晶，球磨对Pb的细化明显大于对Al的细化作用；在相同的球磨时间下，添加有Si，Sn，Cu混合粉末的Al，Pb晶粒更小，其获得纳米晶的时间更短。由于冷焊与断裂在MA不同阶段的主导不同，Al-15％Pb-4％Si-1％Sn—1．5％Cu粒子经历了快速长大、快速减小和慢速减小3个阶段；而Al—15％Pb粒子细化则是增大-减小的反复过程，在球磨过程中Si作为硬度高的脆性粒子难于完全实现合金化，而Sn，Cu合金化速度较快。     

利用废弃银铜合金触点直接制备银铜双金属粉

研究了利用废弃银铜合金触点(Ag、Cu、Sn质量分数分别约为30%、60%和2%)直接制备银铜双金属粉的工艺。原料以硝酸溶解后,采用葡萄糖预还原和水合肼二次还原,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的保护下制得了粒径在1μm左右类球形超细银铜双金属粉和超细铜粉。还原前加入尿素,控制反应温度在60℃温度下,加入抗氧化剂苯并三氮唑,均可防止铜粉的表面氧化,从而获得高质量的银铜双金属粉,银、铜的回收率达到99%以上。所得产品可再用于粉末冶金法制备银铜合金触点,或者直接用于制备电子浆料。该工艺可避免银、铜的分离过程,使废弃银、铜合金触点中银、铜的回收和深加工得到有效结合,从而实现节能减排的目标。     

机械合金化对ODS铁素体钢粉末的微观形貌和结构的影响

研究了不同转速和球磨时间对氧化物弥散强化合金粉末的微观形貌和结构的影响.XRD和SEM结果表明:当转速为380r·min^-1时,既能提高球磨效率,又可避免粉末在球磨过程中发生团聚.机械合金化中晶粒尺寸和平均颗粒尺寸的减小导致XRD衍射峰的宽化.当球磨时间为30h时,粉末平均粒径随着球磨时间的增加而迅速减小至13.4μm,粉末多呈球形,粒度分布较窄.SEM-EDS结果表明,各合金元素在粉末内部分布均匀.     

Phase Evolution and Mechanical Properties of Nano-TiO2 Dispersed Zr-Based Alloys by Mechanical Alloying and Conventional Sintering

The present study deals with the synthesis of 1.0 to 2.0 wt pct nano-TiO₂ dispersed Zr-based alloy with nominal compositions 45.0Zr-30.0Fe-20.0Ni-5.0Mo (alloy A), 44.0Zr-30.0 Fe-20.0Ni-5.0Mo-1.0TiO₂ (alloy B), 44.0Zr-30.0Fe-20.0Ni-4.5Mo-1.5TiO₂ (alloy C), and 44.0Zr-30.0Fe-20.0Ni-4.0Mo-2.0TiO₂ (alloy D) by mechanical alloying and consolidation of the milled powders using 1 GPa uniaxial pressure for 5 minutes and conventional sintering at 1673 K (1400 °C). The microstructural and phase evolution during each stage of milling and the consolidated products were studied by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (TEM), and energy-dispersive spectroscopy. The particle size of the milled powder was also analyzed at systemic intervals during milling, and it showed a rapid decrease in particle size in the initial hours of milling. XRD analysis showed a fine crystallite size of 10 to 20 nm after 20 hours of milling and was confirmed by TEM. The recrystallization behavior of the milled powder was studied by differential scanning calorimetry. The hardness of the sintered Zr-based alloys was recorded in the range of 5.1 to 7.0 GPa, which is much higher than that of similar alloys, developed via the melting casting route.     

Effect of the solidification time on the median particle size of powders produced by water atomisation

Present empirical correlations to predict the median particle size of water atomised powders have a validity restricted to a particular atomiser and alloy family. This work proposes a mathematical function that takes into account the influence of the heat transfer coefficient and, therefore, of the solidification time on the median particle size. This equation is applied in combination with previously proposed empirical correlations to extend their validity to a broader range of alloys. Experiments were conducted with alloys of different melting point (Fe base, Cu base and Sn). Quantitative measurements of the median particle size, tap density and several shape factors, and qualitative observations of the particle shape confirmed the importance of the heat transfer rate. It is shown that the inclusion of the solidification time effect results in a better agreement between calculated and experimental data when both low and high melting temperature alloys are taken together.     

Phase transformation,structural evolution and mechanical property of nanostructured FeAl as a result of mechanical alloying

Objective of the work was to synthesize nanostructured FeAl alloy powder by mechanical alloying (MEA). The work concentrated on synthesis, characterization, structural and mechanical properties of the alloy. Nanostructured FeAl intermetallics were prepared directly by MEA in a high energy rate ball mill. Milling was performed under toluene solution to avoid contamination from the milling media and atmosphere. Mixtures of elemental Fe and Al were progressively transformed into a partially disordered solid solution with an average composition of Fe—50 at % Al. Phase transformation, structural changes, morphology, particle size measurement and chemical composition during MEA were investigated by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) respectively. Vickers micro hardness (VMH) indentation tests were performed on the powders. XRD and SEM studies revealed the alloying of elemental powders as well as transition to nanostructured alloy, crystallite size of 18 nm was obtained after 28 hours of milling. Expansion/contraction in lattice parameter accompanied by reduction in crystallite size occurs during transition to nanostructured alloy. Longer milling duration introduces ordering in the alloyed powders as proved by the presence of superlattice reflection. Elemental and alloyed phase coexist while hardness increased during MEA.     

球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末微观组织及硬度的影响

以机械破碎Al-7Si-0.3Mg合金粉末为原料进行高能球磨, 对不同球磨时间的合金粉末进行金相观察、X射线衍射分析、透射电镜表征及显微硬度测试, 研究球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末的影响。结果发现, 高能球磨导致共晶硅颗粒从微米尺度细化到亚微米尺度, 颗粒形状从多面体转变成圆形, 颗粒内部有层错生成。随着球磨时间逐渐增加到60 h, 合金粉末平均颗粒尺寸从134μm逐渐下降到22μm, Al(Si, Mg)基体晶粒尺寸从438 nm降低到23 nm, 粉末显微硬度从HV 93增加到HV 289。粉末硬度的增加主要归功于球磨导致的晶粒细化(细晶强化作用), 此外, 球磨过程中硅颗粒的细化以及球磨引起的Mg、Si原子在基体内固溶度的增加也有利于粉末硬度的提高。     

球磨时间对钨粉粒度分布及形貌影响

通过改变球磨时间,获得不同粒度分布的钨粉颗粒,分析球磨时间对钨粉粒度分布和形貌特征的影响,提高粒度分布在目标区间（5～11 μm）的钨粉颗粒体积分数。结果表明,球磨的前2 h对原料中大颗粒钨粉的影响较大,钨粉颗粒最大粒径由134 μm迅速下降到20 μm左右。随着球磨时间的增加,钨粉粒度分布指标减缓下降,除粒径变小外,颗粒形貌基本无变化,但是在球磨10 h后开始出现团聚现象。综合分析可知,球磨时间的改变对钨粉粒度分布指标影响较大,球磨时间为8 h时,可获得粒度分布最窄的钨粉颗粒,在目标区间的钨粉颗粒体积分数达到75%。