高能球磨过程Fe－Ni机械合金化特点

研究了Ｆｅ、Ｎｉ粉末在氢气保护下的机械合金化过程。利用ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了球磨过程粉体的显微组织结构，测量了不同球磨时间粉体的显微硬度。结果表明，经３ｈ球磨便实现了Ｆｅ－Ｎｉ的完全合金化，合金的组织结构为纳米晶超饱和α固溶体（ｂｃｃ）和γ固溶体（ｆｃｃ）两相混合组织。继续球磨，过饱和α相逐渐分解并向γ相转化。根据衍射图分析了球磨过程的微观应变和晶粒尺寸及其对粉末显微硬度的影响。     

纳米结构9Cr-ODS钢的制备工艺

本文对利用雾化法直接制备出Y、Ti过饱和固溶的粉体合金,经短时机械合金化和热等静压成型制备纳米结构9Cr-ODS钢技术进行了研究.采用扫描电镜和X射线衍射研究雾化合金粉与短时球磨后雾化合金粉的形貌特征与组织的演化.通过高分辨透射电镜和电子背散射衍射研究热固化成型后ODS钢的微观组织.测试了雾化粉和球磨8 h合金粉热固化成型样品的应力-应变曲线.结果表明,用短时球磨雾化粉制备的ODS钢晶粒尺寸更加细小、形成高密度纳米尺寸的析出相.与常规方法制备的ODS钢相比,抗拉强度略高、塑性显著提高、球磨时间大幅缩短.     

高能球磨过程Fe—Ni机械合金化特点

研究了Ｆｅ，Ｎｉ粉末在氩气保护下的机械合金化过程，利用ＸＲＤ和ＳＥＭ研究了球磨过程粉体的显微组织结构，测量了不同球磨时间粉体的显微硬度，结果表明，经３ｈ球磨便实现了Ｆｅ－Ｎｉ的完全合金化，合金的组织结构为纳米晶超饱和α固溶体（ｂｃｃ）和γ固溶体（ｆｃｃ）两相混合组织，继续球磨，过饱和α相逐渐分解并向γ相转化，根据衍射图分析了球磨过程的微观就变和晶粒尺寸及其对淀粉末显微硬度的影响。     

机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度.结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低.实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高.     

球磨时间对W-30Cu复合粉末中W晶粒度及烧结致密化行为的影响

研究了高能球磨时间对W-30Cu复合粉末晶粒度及烧结行为的影响.结果表明,当球磨时间从16h提高到33h时,复合粉的晶粒度由25nm减小到10nm,并发生机械合金化现象;在温度为1275℃烧结60min,经18h高能球磨的复合粉末烧结就可以达到全致密.研究还发现,高能球磨W-30Cu复合粉末具有较好的热稳定性,经950℃退火处理,晶粒尺寸没有发生异常长大现象;经烧结材料的硬度明显高于普通的W-30Cu复合材料.经1 275℃烧结30 min后合金其晶粒尺寸在300～550 nm.     

球磨参数对机械合金化制备Al_2O_3/Mo_5Si_3复合粉体特性的影响

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3/Mo5Si3复合粉体。利用XRD、SEM等对复合粉体在球磨过程中的物相转变和形貌进行表征,并对球磨参数对机械合金化过程的影响进行探讨。结果表明,原料粉体球磨10 h后转变为Al2O3/Mo5Si3复合粉体,反应较完全。随球磨时间延长,复合粉体细小均化,粉体粒度较小,球磨20h后粉体粒度在3~5μm之间,随球磨转速的提高,球磨时间延长,球磨提供能量提高,反应开始时间变短。     

机械合金化制备纳米晶Fe-Si合金的研究

采用Fe-6．5％Si合金粉与Si-22％Fe合金粉末，经机械合金化制备了Fe-13．95％Si固溶体合金。由碰撞频率、速率与球磨工艺条件的理论关系推导出了球料比的最佳值。利用XRD、SEM和EDX手段对球磨后的Fe—Si粉体进行了结构、形貌及成份表征。结果表明：混合粉体球磨12h可实现机械合金化，合金化的粉体为α—Fe（Si）过饱和固溶体，颗粒尺寸为0．5～15μm，显微组织为纳米晶结构，平均晶粒尺寸约为18nm。     

热机械合金化法制备纳米晶W-Cu复合粉末

采用热机械合金化制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30 h后W的平均晶粒尺寸为41 nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1 200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。     

研究与开发Fe-Cu粉末机械合金化的过程与固态烧结后组织性能关系研究

分析了机械合金化过程中粉体能量储存对固态烧结过程的影响。以具有正的混合热的Fe-Cu粉体为研究对象,分析了Fe-Cu粉体在机械合金化中存在的储能现象及其与机械合金化过程时间的关系,提出了存在最高储能的机械合金化时间,这一储能对固态烧结具有积极意义。研究认为:机械合金化进程中,粉体粒度、晶粒度、应变、缺陷等不平衡因素导致能量提高,固态烧结加热过程中能量的释放促进了颗粒表面物质交换,从而提高了粉体固态可烧结性,改善了烧结组织。     

MoSi2粉体球磨过程中的机械化学效应

采用激光粒度分析仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器研究了金属间化合物MoSi2粉体在湿法球磨过程中粉体颗粒度、晶粒尺寸和显微应变随球磨时间的变化规律。同时,探讨了湿法球磨MoSi2粉体的显微结构特点及其细化机理。结果表明,细化主要发生在球磨初期,球磨40h后细化趋于稳定,球磨100h后MoSi2未发生晶型转变,其平均晶粒尺寸为14.2nm、平均粒度为0.140μm,粒度分布曲线呈现亚微米区和纳米区共存的双峰特征,晶粒尺寸和显微应变呈现ε=17.0844D-0.4468的逆变关系。颗粒的细化主要取决于球磨初期研磨介质进入微裂纹起到楔裂作用,加速粉体碎化;球磨后期研磨介质包裹在颗粒表面,防止团聚两方面的作用。     

Fe-Cu粉末机械合金化的过程与固态烧结后组织性能关系研究

分析了机械合金化过程中粉体能量储存对固态烧结过程的影响。以具有正的混合热的Fe-Cu粉体为研究对象,分析了Fe-Cu粉体在机械合金化中存在的储能现象及其与机械合金化过程时间的关系,提出了存在最高储能的机械合金化时间,这一储能对固态烧结具有积极意义。研究认为：机械合金化进程中,粉体粒度、晶粒度、应变、缺陷等不平衡因素导致能量提高,固态烧结加热过程中能量的释放促进了颗粒表面物质交换,从而提高了粉体固态可烧结性,改善了烧结组织。     

机械合金化Al—10Fe—4Ni粉末体组织特征

采用扫描电镜、电子探针及X射线结构分析研究了铝、铁、镍单元混合粉在机械合金化时粉末的粒度、形态、组织特征以及微观结构的变化规律。测定了铁、镍在铝中的固溶度变化以及球磨对微观应变及微晶尺寸的影响,结果表明,铁、镍在铝中的固溶与微晶尺寸碎化同时进行,但这一切都必须以三种粉末在球磨初期形成细密的复合层状组织为前提。     

机械合金化对Fe-Cu粉末烧结性能的影响

本文讨论了Fe-Cu复合粉体经球磨后的烧结性能变化情况,通过对球磨后Fe-Cu复合粉体进行XRD、DSC分析,探讨球磨过程对Fe-Cu粉体以及烧结体性能的影响.实验结果表明:随着球磨加工的进行,粉体的晶粒尺寸减小,晶格常数变大;由于在粉体中储存了大量能量,从而降低了复合粉体的烧结温度,改善了烧结体的强度和硬度;经50 h球磨后,粉体在800℃烧结,其抗弯强度提高了35%以上.     

机械合金化法制备W-Cu合金粉末的研究

将W80Cu20(n(W):n(Cu)=4:1)混合粉末在QM-BP式行星式高能球磨机中球磨进行机械合金化,研究了不同球磨时间对W-Cu混合粉末组织的影响.采用XRD和SEM对不同球磨时间的粉末进行分析,结果显示随着球磨时间的增加,混合粉末产生合金化效果不断增强,Cu固溶于W中,并且晶粒尺寸得到一定的细化.     

球磨工艺对Co-Cr-W合金粉末性能的影响

采用球磨法制备Co-Cr-W合金粉末,研究球磨时间(0,5,10,15,20,25 h)对该合金粉末性能的影响。利用XRD和SEM等方法对不同球磨时间合金粉末的晶粒尺寸、微观应变和微观形貌进行分析,并测定烧结后合金的密度、硬度和抗弯强度变化。结果表明:在球磨转速为300 r/min,球料质量比为10:1的条件下,在球磨初期粉末颗粒明显细化,粉末出现片状形貌;随球磨时间继续增加,粉末粒度先增大后减小,晶粒尺寸不断减小,并在球磨20 h后这种变化趋于平稳。随球磨时间延长,微观应变和合金硬度也明显提高。     

Al-ZnO反应球磨制备Zn/Al2O3复合粉末研究

采用X射线衍射仪、电子扫描和DTA差热分析等手段,研究了在Ar气氛保护下Al-ZnO粉在高能球磨过程中发生的机械合金化反应.分析了不同球磨时间对粉体颗粒大小、成分、形貌、热稳定性及Al2O3粒子反应生成的影响.结果表明高能球磨可以有效实现Al-ZnO固相置换反应.经过30h球磨后,Al-ZnO能完全发生机械合金化反应,60h后可获得Zn-Al2O3复合粉末.置换生成Zn的熔点降低到398℃.     

MA制备ODS钴基高温合金粉末的研究

为开发高性能的ODS钴基高温合金,通过机械合金化制备了Co-Cr-Ni-W-Y2O3的复合粉末,探讨了机械合金化对粉末颗粒大小,晶粒以及晶格畸变的影响,研究了加入过程控制剂对球磨粉末状态的影响。结果表明,随着球磨时间的延长,粉末粒度和晶粒都减小,晶格畸变增大;球磨8 h以上,粒度、晶格畸变变化趋势变缓,但球磨时间的进一步延长有利于元素更加均匀的分布;加入酒精球磨的粉末分散度明显比未加入酒精的粉末好,粒度更小。     

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。     

Mo-Cu混合粉末机械合金化及固溶度热力学研究

采用机械合金化方法对不同组分的Mo、Cu混合粉末进行加工,球磨时间达到50h。通过扫描电镜及X射线衍射等对复合粉末的形貌、X射线衍射特征进行了分析,并对Cu在Mo中的固溶度进行了研究。结果表明:采用高能球磨机械合金化方法可以制备出平均晶粒尺寸在50 nm左右的Mo-Cu复合粉末,且粉末均匀化程度很高;从热力学平衡角度出发,通过细化晶粒来提高Cu在Mo中的固溶度极限可以用数学模型来表达。     

机械球磨过程中Mo-37.5%Si混和粉晶粒尺寸和微观应变的研究

采用多重峰和双峰分离技术及计算机软件包,成功地进行了单一Mo峰的分离,测定和计算了球磨过程中粉末晶粒尺寸和晶格畸变随球磨时间的变化。随着球磨时间的延长,Mo-37.5％Si(原子分数)混合粉中的Mo粉晶粒尺寸减小,但变化速度减缓。经过15h的球磨后,可以得到纳米级合金粉末,经80h球磨后,晶粒尺寸下降到约7.6nm。另一方面,球磨造成的微观应变不大。