? SPS烧结压力对60NiTi合金显微组织及摩擦学性能的影响

采用放电等离子烧结法在1000 ℃制备60NiTi合金,研究烧结压力对60NiTi合金的显微组织、显微硬度和摩擦学性能的影响规律;采用X射线衍射仪、扫描电镜分析60NiTi合金的显微组织,采用显微硬度仪评价60NiTi合金的显微硬度,通过摩擦磨损试验机研究60NiTi合金摩擦学性能,利用三维白光轮廓仪分析磨痕形貌并计算60NiTi合金的磨损体积,采用扫描电子显微镜分析磨痕表面形貌。试验结果表明:在25MPa烧结压力下,通过放电等离子烧结法制备的60NiTi合金显微组织均匀,主要为NiTi相和Ni3Ti相。随着烧结压力增加,60NiTi合金的显微硬度随之增加,且在50MPa烧结压力时合金的显微硬度达到最大值534 HV0.2kg。60NiTi合金的磨损率和磨痕深度随着烧结压力的增加而减小,60NiTi合金的磨损率和磨痕深度最小值分别为0.76×10-6 mm3/N?m、15 μm,其磨损机制为磨粒磨损与黏着磨损共同作用机制。     

Ni含量对镍钛合金的力学和摩擦学性能的影响

通过机械合金化和放电等离子烧结法(SPS)在1000℃制备具有不同Ni含量的镍钛合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征了NiTi合金的相结构和显微组织,采用显微硬度仪研究不同Ni含量NiTi合金的显微硬度变化规律,通过万能试验机和摩擦磨损试验机研究了NiTi合金室温力学性能和摩擦学性能,采用三维白光轮廓仪扫描磨痕形...     

NiTi合金的显微组织和双程形状记忆效应

通过弯曲试验和透射电镜分析系统研究了热处理工艺、形变量、形变温度对ＮｉＴｉ合金双程形状记忆效应和显微组织的影响,结果表明,冷轧变形试样经不同温度退火后,双程可逆应变量随退火温度的升高而增大,退火温度超过５５０℃后,温度继续升高,双程可逆应变量基本不变,同一温度退火的试样,双程可逆应变量随弯曲形变量的增加而增加,至形变量ε１＝１２％时达到最大值;ε１进一步增加,双程可逆应变量呈下降趋势。弯曲形变量相     

电弧重熔对工业390A合金显微组织、 力学性能和摩擦学性能的影响

为研究电弧重熔对390A合金显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响,对采用常规感应熔炼法制备的390A合金锭进行电弧重熔.采用光学显微镜和扫描电镜观察合金的显微组织,采用布氏硬度法和拉伸试验测试合金的力学性能,采用球对盘式摩擦磨损试验机对摩擦学性能进行研究.结果表明,感应熔炼和电弧重熔的390A合金中均含有α(Al)、A...     

Ni含量对激光粉末床熔融成形NiTi形状记忆合金显微组织和力学性能的影响

激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分,而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性能开展研究。采用真空电极感应熔炼气雾化技术制备了Ni_50.8Ti、Ni_51.0Ti以及Ni_51.5Ti(原子分数,%)3种预合金粉末,研究其在不同工艺参数下的冶金缺陷、显微组织及力学性能的演化规律。结果表明,高Ni含量NiTi合金在LPBF成形过程中容易产生垂直于建造方向的裂纹,成形性较低Ni含量NiTi合金差。Ni_51.5Ti合金室温下的临界应力可达476 MPa,但断裂伸长率仅为2%;Ni_50.8Ti合金临界应力仅为122 MPa,断裂伸长率可达8%。     

烧结工艺对NiFeX合金性能和组织的影响

采用氢气/氩气气氛烧结和氩气气氛保护热压3种烧结工艺制备了3种不同成分的Ni基合金. 密度测试、金相、 XDR以及SEM和EDX分析显示 在氢气/氩气气氛下烧结时, NiFeCuAlSn和NiFeCuAlZn样品出现体积膨胀、密度下降和孔隙率增加现象; 通过气氛保护热压制备的样品致密度高且孔隙率低; Ni-Fe样品形成Fe*Ni固溶体, 而NiFeCuAlX(X=Zn/Sn)样品基体主要由细小的Ni3Al和较粗大的Ni及Fe*Ni组成, 其他元素均固溶于其中.     

NiTi合金的显微组织和双程形状记忆效应

通过弯曲试验和透射电镜分析系统研究了热处理工艺、形变量、形变温度对NiTi合金双程形状记忆效应和显微组织的影响。结果表明 ,冷轧变形试样经不同温度退火后 ,双程可逆应变量随退火温度的升高而增大 ,退火温度超过 550℃后 ,温度继续升高 ,双程可逆应变量基本不变。同一温度退火的试样 ,双程可逆应变量随弯曲形变量的增加而增加 ,至形变量εt=12 %时达到最大值 ,εt 进一步增加 ,双程可逆应变量呈下降趋势。弯曲形变量相同时 ,弯曲温度升高 ,双程可逆应变量εt 减小 ,形变温度超过Mσs 时基本不再呈现双程记忆效应。马氏体再取向形成的位错可以产生有效内应力场 ,诱发双程形状记忆效应     

添加硅镍钴对熔模铸造金合金的显微组织和性能的影响

以往的首饰和其它饰物的加工质量取决于金匠们的经验，因此其加工工艺不能最佳化，尤其用熔模铸造法生产首饰时易产生大量次品。影响熔模铸件质量的因素很多，其中往合金中添加特殊的元素也会明显改善首饰合金的显微组织、机械性能和美观。意大利罗马大学G稧usmam等人研究了硅的添加对18K仿金合金显微组织和机械性能的影响，尤其研究了添加镍和钴弥补硅对金合金机械性能的负面影响。 4种18K金合金A1、A2、A3、A4均含有Ag、Cu、Zn和Si，其成分如表1所示。母合金与各种组份元素在石墨坩埚内于1050℃熔炼制备，以0.01%的锂作为去氧剂。其…     

烧结温度对W-10Ti合金显微组织和硬度的影响

以W粉和Ti粉为原料,采用真空热压烧结工艺制备了W-10%Ti合金,研究了烧结温度对W-Ti合金的相组成、微观形貌和硬度的影响。结果表明,合金主要由富W固溶体、富Ti固溶体和心部未发生扩散的α-Ti相组成。随烧结温度的升高,W与Ti的相互固溶度增大,α-Ti相的残余量减少,1400℃烧结的W-Ti合金中部分富Ti固溶体发生了共析转变。合金的致密度和维氏硬度均随烧结温度的升高先增大后减小,在1300℃时有最大值,分别达99.4%和6.3 GPa。     

Zn对粉末冶金法制备Mg-Zn合金组织与性能的影响

以Mg粉和Zn粉为初始原料,采用粉末冶金技术制备Mg-Zn合金。研究了Zn含量对Mg-Zn合金烧结密度、显微组织、物相组成、弯曲强度和显微硬度的影响。测量了Mg-Zn合金的耐腐蚀性,探讨了Zn元素在粉末冶金过程中的作用机理。研究结果表明当添加Zn元素后,烧结产物的晶粒细小,烧结密度提高。此外,随着Zn含量的增加,烧结产物的致密度持续增加。XRD分析表明Mg-3 wt%Zn合金主要由α-Mg相组成,而Mg-4 wt%Zn合金由α-Mg 和 MgZn₂两相组成。随着Zn含量的增加,Mg-Zn合金的弯曲强度先增加而后降低,但是显微硬度持续增加。Mg-3 wt% Zn合金的抗弯强度为123.6 MPa,显微硬度为101.7 HV,分别为纯Mg样品高出58%和45%。耐腐蚀性能测试表明当添加Zn元素后,Mg-Zn合金的腐蚀速率降低,Mg-3 wt%Zn合金具有最低的腐蚀速率和最佳的耐腐蚀性能。     

SPS制备NiTi表面多孔梯度合金的组织演变与力学性能研究

利用放电等离子烧结技术制备了基体为NiTi、表面为多孔NiTi的生物医用梯度合金,研究了烧结温度对梯度合金的微观结构、显微组织演变、表面孔隙特征及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,合金由Ti、Ni、Ti_2Ni、Ni_3Ti混合相逐渐演变为以NiTi相为主及少量残留Ti_2Ni、Ni_3Ti相组成的组织,基体与多孔层界面处裂纹及缺陷逐渐减少并形成稳定的冶金结合,内外层晶粒不断细化,但过高的烧结温度会导致多孔层孔隙融合连通,使得梯度结构遭到破坏,同时表面多孔层孔隙率与平均孔径呈缓慢减小趋势;合金压缩弹性模量随烧结温度升高变化不明显,而抗压强度呈显著增大趋势。与块体NiTi合金及多孔NiTi合金相比,所制备梯度合金不仅具有良好的界面结合和表层孔隙特征、较高的抗压强度及较低的弹性模量,还具有优异的超弹性性能。     

颗粒尺寸对微波烧结多孔NiTi合金的显微结构及力学性能的影响

以不同颗粒尺寸的Ni/Ti粉末为原料,采用微波烧结技术制备了多孔NiTi合金,并系统考察了颗粒尺寸对多孔NiTi合金的显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着颗粒尺寸的减小,多孔NiTi合金中的Ti2Ni和Ni3Ti第二相减少而单质Ni相消失。同时,多孔NiTi合金的孔隙形貌由带尖角的不规则形状向近球形转变。此外,多孔NiTi合金的孔隙率和孔径随着颗粒尺寸的增大而增大,而洛氏硬度、抗压强度和抗弯强度均下降。因此,减小颗粒尺寸有利于获得理想的显微结构(纯净的物相和均匀的孔隙结构)和提高微波烧结多孔NiTi合金的力学性能。     

Microstructures and mechanical properties of TiAl alloy prepared by spark plasma sintering

A fine-grained TiAl alloy with a composition of Ti-47%Al(mole fraction) was prepared by double mechanical milling(DMM) and spark plasma sintering(SPS). The relationship among sintering temperature, microstructure and mechanical properties of Ti-47%Al alloy was studied by X-ray diffractometry(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and mechanical testing. The results show that the morphology of double mechanical milling powder is regular with size of 20?40 μm. The main phase TiAl and few phases Ti₃Al and Ti₂Al were observed in the SPS bulk samples. For samples sintered at 1000 °C, the equiaxed crystal grain was achieved with size of 100?250 nm. The samples exhibited compressive and bending properties at room temperature with compressive strength of 2013 MPa, compression ratio of 4.6% and bending strength of 896 MPa. For samples sintered at 1100 °C, the size of equiaxed crystal grain was obviously increased. The SPS bulk samples exhibited uniform microstructures, with equiaxed TiAl phase and lamellar Ti₃Al phase were observed. The samples exhibited compressive and bending properties at room temperature with compressive strength of 1990 MPa, compression ratio of 6.0% and bending strength of 705 MPa. The micro-hardness of the SPS bulk samples sintered at 1000 °C is obviously higher than that of the samples sintered at 1100 °C. The compression fracture mode of the SPS TiAl alloy samples is intergranular fracture and the bending fracture mode of the SPS TiAl alloy samples is intergranular rupture and cleavage fracture.     

放电等离子烧结的钛铝合金组织及氧化性能研究

研究了TiH2-45Al-0.2Si-5Nb未球磨和球磨两种粉末的放电等离子烧结组织特征以及经1000℃、100h高温氧化后的氧化性能.结果表明,未经球磨粉末的烧结组织由层片状TiAl和Ti3Al相组成,而经球磨粉末的烧结组织由细小的颗粒状TiAJ和Ti3Al相组成.球磨粉末的烧结组织氧化速度低于未球磨粉末的烧结组织,形成了连续的Al2O3和TiO2混合氧化物层,具有良好的高温抗氧化性.     

放电等离子烧结CuIn5合金的工艺优化

采用正交试验法确定了CuIn₅合金放电等离子烧结(SPS)的最佳工艺参数,研究了烧结温度、烧结时间、烧结压力对CuIn₅合金的致密度、硬度和导电性能的影响。结果表明:影响CuIn₅合金致密度和硬度的主要因素均为烧结温度,其次为烧结压力,烧结时间的影响最小;影响CuIn₅合金电导率的主要因素为烧结温度,其次为烧结时间和烧结压力。利用SPS技术制备CuIn₅合金的最佳工艺为烧结温度850 ℃,烧结时间5 min,烧结压力50 MPa。采用最佳工艺制备的CuIn₅合金组织均匀致密,In固溶于Cu中形成固溶体,其晶格常数为0.362 865 nm,晶格畸变率为0.38%,致密度为99.56%,显微硬度为136.3 HV0.1,导电率为37.86%IACS。     

放电等离子烧结制备低密度AlTiCrNiCu高熵合金及其组织性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重点研究了球磨时间对各元素粉末的合金化过程及烧结温度(950 ~ 1050 ℃)对高熵合金组织及力学性能的影响。结果表明：高熵合金粉末为单相BCC结构,随着球磨时间的增加,粉末粒径先变大后变小,其最终平均粒径大约为20 μm。高熵合金块体材料的相结构为BCC1(基体相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度为6.22 ~ 6.30 g/cm_³。烧结温度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金结合,促进了高熵合金块材料的致密化。当烧结温度为1050 ℃时,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的综合力学性能,其屈服强度、压缩强度、塑性和显微硬度分别为1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析认为高的烧结温度为各元素原子间的充分扩散提供了足够的能量。然而,TEM分析表明,高的烧结温度也促进了弥散的FCC富Cu相在晶界的聚集长大。     

放电等离子烧结法制备石墨烯-铜铬锆合金的组织与性能

采用低能球磨和放电等离子烧结法制备了石墨烯(GNPs)增强铜基复合材料.研究了石墨烯含量对复合材料微观结构和性能的影响.结果 表明,随着石墨烯含量的增加,复合材料的力学性能呈现出先升高后降低的趋势.其中,当石墨烯含量为0.25％(质量分数)时,复合材料的极限抗压强度为409 MPa,合金的导电率高达90％ IACS.石...     

Zn含量对7XXX铝合金性能及微观组织影响

为了深入研究7XXX铝合金的成分对材料性能的影响,对通过模铸工艺制备的高锌含量的铝基合金性能和微观组织进行了研究,重点探讨了Zn含量对合金组织、性能和铸造流动性的影响。研究结果表明,当Zn含量从20%增加到40%时:对材料组织的影响主要表现为晶粒尺寸由45μm减小到20μm,晶界处非平衡相α+η的体积分数由9%增加到28%;对力学性能的影响表现为抗拉强度与屈服强度升高,分别达到470 MPa和430 MPa,伸长率有所降低,从7%降低至3%左右,合金硬度值由75 HV提高至140 HV。同时,Zn含量的增加可以降低合金固相线温度,这有利于提高合金的流动性。