2A12铝合金粉末与TC4钛合金热等静压粉-固扩散连接北大核心

利用热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP)工艺实现2A12铝合金粉末和Ti-6Al-4V钛合金的HIP粉-固扩散连接,对比研究了Cu作为中间层材料对扩散连接性能的影响。结果表明:对于2A12铝合金粉末和Ti-6Al-4V钛合金直接HIP扩散连接其连接接头处生成了3种不同的金属间化合物,这些化合物的存在对扩散连接接头的连接质量有有害的影响;当以Cu作为中间层时,扩散主要发生在Cu/Al一侧,Cu/Al共晶反应生成的液相渗透到铝合金粉末颗粒之间。当以Cu作为中间层时,扩散连接区域的硬度下降,剪切强度增加,和直接扩散连接相比,剪切强度增加了64%,达到23 MPa。     

金属材料的热等静压扩散连接

简单介绍了热等静压扩散连接的概念及工艺,以及某些材料,例如钢与钛、钼与钛、钨与钼、钼与钼、FGH95与FGH95以及不锈钢薄片之间的热等静压连接。并用金相、电子探针、扫描电镜能谱分析以及显微硬度等初步地评价了试验结果。     

热等静压工艺参数对2A12粉末铝合金性能的影响研究

对2A12铝合金粉末在不同的热等静压工艺参数下压制后的性能进行了初步的研究。结果表明:圆柱形试样的径向尺寸收缩要大于轴向尺寸的收缩;热等静压温度过高,会对零件的性能产生强烈的削弱作用,并且在其后的热处理过程中使微观组织产生裂纹和缺陷;通过调整热等静压工艺参数,可以改善材料的微观组织和力学性能。     

钛合金粉末在热等静压过程中的塑性变形规律性

粉末材料的热等静压过程在一系列成形工艺中占有特殊地位，这是因为粉末材料的压缩与变形是靠均匀的外界压力实现的，而不是靠通常的要移动工作器具来实现． 如果在大多数典型的金属压力加工过程中决定变形抗力大小的仅仅是受力条件，那么在热等静压时决定它的既有最终热力参数的加荷轨迹，也有材料在压缩与变形下的流变力学． 在粉末材料热等静压过程中金属加工的主要任务是：把粉末材料压缩至无孔状态；使被压材料形成给定的粒度与相组织；制取给定形状与尺寸的零件或压坯． 在此，工艺操作的主要因素有：热等静压工艺参数（压力、温度、…     

硬质合金与金属的热等静压扩散连接

研究了硬质合金与工业纯铁、Ａ３钢、４５＃钢、Ｔ１０钢等金属热等静压扩散连接时的界面复合特征。阐述了有害界面脆性相Ｆｅ３Ｗ３Ｃ的成因与控制方法。     

硬质合金与铁基复合材料热等静压扩散连接

以烧结结态硬质合金和粉末态铁基复合材料为连接对象，研究了两种材料的热等静压扩攻连接工艺，获得了直接连接接头和加镍作中间过渡层的间接连接接头，考察了接头的结合界面形貌，界面的元素扩散和界面结合强度。     

热等静压扩散连接技术研究进展

简述了热等静压扩散连接技术的原理及特点,从材料体系及工艺参数的选择、计算机模拟、界面无损检测3方面阐述了该技术的研究动态,并介绍了其主要应用,最后对其发展前景进行了展望。     

粉末粒度对热等静压法制备2A12铝合金组织与性能的影响

分别用3种不同粒度的氮气雾化2A12铝合金粉末为原料,采用热等静压法制备2A12铝合金,研究粉末粒度对合金组织与力学性能的影响。结果表明:热等静压可实现2A12铝合金粉末的近全致密化,粉末粒径越小,粒径分布范围越广,则致密化程度越高,同时几何尺寸收缩较大,压坯的相对密度最高达到97.6%;粒度较大的粉末经过热等静压后,颗粒边界趋于平直,边界与边界的夹角趋于均匀的120°,而粒度较小的粉末原始边界严重变形,部分小颗粒甚至融合在一起;随粉末粒度减小及粒径分布范围增大,Al和Cu等合金元素的析出相由点状连续分布变为集中分布在粉末颗粒的三向交叉处,微观组织更致密均匀,颗粒边界细小,颗粒之间的扩散连接加强。粒度最小的2A12铝合金粉末经热等静压后,析出的合金元素第二相对合金有强化作用,抗拉强度和伸长率都提高,分别达到306 MPa和10.5%。     

热等静压成形2A12铝合金粉末的数值模拟研究

采用热等静压(HIP)技术成形复杂结构的2A12铝合金粉末零件,基于MSC.MARC软件的Shima模型,使用2A12铝合金材料参数实现成形过程的数值模拟。模拟结果表明,特征结构狭缝处粉末体的相对密度呈现梯度分布,侧面的粉末体相对密度分布均匀;石墨模具基本没有变形。实验结果表明,石墨和铝粉末发生了界面反应,型腔内壁存在凹坑和凸起缺陷;粉末试样的规定塑性延伸强度和抗拉强度分别为179 MPa和316 MPa;断口形貌显示试样断裂起源于粉末界面连接处,由金相显微照片分析材料已经完全致密。     

K497与FGH741合金的热等静压扩散连接

采用热等静压（ＨＩＰ）固－固扩散连接工艺,研究了Ｋ４９７与ＦＧＨ７４１合金ＨＩＰ连接及热处理后的组织变化、结合界面的组织、力学性能及界面区元素的扩散规律。结果表明,在ＨＩＰ和热处理阶段,ＦＧＨ７４１合金未发生再结晶,其晶粒度与母材基本相同,均为ＡＳＴＭ５～６级,Ｋ４９７合金的粗大枝晶组织和共晶相经热处理后基本消除。结合界面冶金结合良好,形成了一个由亚晶和再结晶晶粒组成的界面区且无有害相析出。结合试     

钛合金粉末热等静压近净成形成本分析

采用粉末冶金热等静压近净成形（NNS-PM-HIP）技术制备了几种典型的钛合金结构件,利用技术成本模型分析了NNS-PM-HIP工艺制备钛合金构件的经济性,并与其他成形工艺进行了对比。结果表明：随着工件尺寸的加大、复杂程度的提高,包套/模具的制作以及热等静压成为影响采用NNS-PM-HIP技术制备钛合金构件成本的主要因素。有限元模拟仿真的介入和工件的批量化生产使得NNS-PM-HIP工艺的成本显著降低。与锻造等工艺相比,工件越复杂、尺寸越大,以及原材料成本占总成本比例越低,NNS-PM-HIP工艺成形钛合金构件的优势越发突出。     

FGH91粉末高温合金与K418B铸造叶环热等静压扩散连接研究

采用热等静压工艺进行了FGH91粉末高温合金和K418B铸造叶环扩散连接试验,研究了FGH91-K418B双合金的界面成分扩散和连接接头的组织和力学性能。结果表明,在连接界面足够清洁的条件下,选择1190 ℃+170 MPa的热等静压工艺,可以实现FGH91和K418B两种合金良好的冶金连接。进一步观察和分析发现,扩散连接接头致密完整,无夹杂物和连续的第二相析出物,扩散区宽度80～120 μm。FGH91-K418B双合金的拉伸性能、持久性能和显微组织具有良好的一致性,试样断裂均未发生在界面结合处。     

钨铜材料和紫铜及铬青铜的热等静压扩散连接

用热等静压工艺实现了含铜１０％～４０％的钨铜材料和紫铜及铬青铜的扩散连接。试样的拉伸强度接近或等于铜端的强度。对结合界面的拉伸断口进行了观察，对铜端的物理、力学性能进行了分析，对与连接质量有关的问题进行了讨论。试验结果表明，铬的存在对扩散连接有得利，并改善连接件的综合性能。     

新型高强韧钛合金的粉末热等静压规律研究

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(EIGA)制备出一种钛基预合金粉末,然后用粉末冶金热等静压技术(PM-HIP)进行成形,研究了热等静压温度对该粉末冶金钛合金性能的影响。结果表明,采用气体雾化制粉工艺能够制备出满足要求的洁净预合金粉末,其相变点为883℃。热等静压温度在β相变点以下,制备的高强韧钛合金呈α+β双态组织,拉伸强度和冲击性能与热等静压温度成正相关。热等静压温度高于β相变点,组织中形成大尺寸的晶粒,α相衍射峰增强,为针状分布,合金性能略有下降。采用粉末热等静压技术制备的新型α+β两相钛合金具有高强高韧的特点,热处理能够提高合金的冲击性能。     

硬质合金与球墨铸铁热等静压扩散连接的研究

用热等静压扩散连接法获得了硬质合金与球墨铸铁的直接连接接头和以镍箔为中间夹层的间接连接接头。采用金相、扫描电镜、显微硬度及电子探针显微分析等手段对结合界面区域的组织结构、显微硬度变化及元素扩散进行了研究。对直接连接和间接连接接头的接合强度进行了评估,并对接头断裂特性进行了分析。     

Ti6Al4V和Al2A12的扩散连接界面组织及力学性能

采用热等静压(HIP)工艺连接Al12A12和Ti6Al4V两种不同的航空航天用材料.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察连接过渡区的微观组织和组成的演化,并测试其主要的力学性能.结果表明:采用热等静压制备这两种材料的界面连接好;Ti/Al反应层界面处形成了不同的金属间化合物,例如,Al₃ Ti、TiAl₂和TiAl;连接接头处硬度为163 HV,界面连接处剪切强度达到了23 MPa,比只添加镀层而无中间层的连接强度提高了约17.9%,但低于带有中间层的连接强度.由于过烧和孔隙的形成使得断裂方式是脆性断裂.由此可知,在热等静压成形过程中异种材料的元素发生了相互扩散,在扩散连接处形成了不同的金属间化合物,这些金属间化合物影响连接处的力学性能.