碳含量对Fe-Cu-C扩散预合金粉末烧结性能的影响

扩散预合金化铁基粉末由于具有高的压缩性和成分均匀性而在粉末冶金零件中得到广泛应用。本文以扩散预合金化Fe-2%Cu(质量分数,下同)粉末为主要原料,研究了添加不同含量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)的石墨粉后烧结Fe-Cu-C合金的显微组织、力学性能和尺寸变化率,并与相同成分的混合粉烧结坯进行对比。结果表明,随着碳含量的增加,Fe-Cu-C合金的烧结密度降低、硬度增加、尺寸变化率减小。扩散预合金粉末烧结后的组织更加均匀,硬度比混合粉烧结坯高5～6HRB,尺寸膨胀率仅为0.10%～0.20%,且尺寸稳定性优于混合粉烧结坯。     

粉末冶金铜铁合金的组织与性能

分别以元素混合粉、机械合金化粉和水气联合雾化合金粉为原料,结合冷等静压成形、烧结及轧制工艺制备了Cu?5％Fe合金(质量分数),对比了三种原料粉的铜铁合金粉末形貌、微观组织、力学性能及物理性能.结果表明,铁颗粒分布均匀,元素混合、机械合金化和水气联合雾化法粉末烧结体中铁颗粒平均尺寸分别为9.4μm、1.2μm、3.5μ...     

Cu的添加方式对铁基预合金粉末与烧结体组织及性能的影响

采用扩散法制备Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu预合金粉末,分别采用添加常规铜粉和改性超细铜粉的方式添加合金元素Cu。对制备的粉末进行压制与烧结,采用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析粉末与烧结体的组织与形貌,研究Cu元素的添加方式对Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu预合金粉末及其烧结体组织和性能的影响。结果表明,预合金粉末中合金元素的分布状况影响烧结体的组织分布,进而影响烧结体的力学性能。以添加改性超细铜粉的方式加入合金元素铜时,预合金粉末中的铜元素分布均匀,压坯密度略有减小,但烧结体强度显著提高,抗拉强度和冲击能分别达到683.5 MPa和24.5 J,接近国外同类产品性能。     

细晶Mo-18Cu合金烧结工艺的研究

采用溶胶-喷雾干燥-煅烧-氢还原方法制备了晶粒尺寸为30~50nm的超细Mo-18Cu复合粉末,并利用该复合粉末制备出了高性能细晶Mo-18Cu合金。研究了烧结工艺对烧结体致密化的影响、合金的力学性能和显微组织特征。结果表明:在1 350℃烧结,Mo-18Cu合金的相对密度可达98%以上,抗拉强度和伸长率分别达到545MPa和3.85%;合金的显微组织均匀,晶粒细小。     

Cu含量对粉末冶金AlCuMgSi合金性能的影响

用金属Al粉、Cu粉、Mg粉和Al-Si粉为原料,采用液相烧结法制备Cu含量(质量分数,下同)为0~6.0%的AlCuMgSi合金,研究Cu含量对AlCuMgSi合金组织与力学性能的影响,采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末为原料,用相同的工艺制备Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si合金作为性能对比试样。结果表明:在铝合金中添加Cu元素后,组织致密均匀,密度、硬度和抗拉强度等均显著提高。当Cu含量为4.0%时材料的性能最优,密度为2.72g/cm3,致密度达到98.9%,硬度HB为64,抗拉强度为207MPa,伸长率为2.1%,与采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末制备的材料性能相当。     

不同形貌部分合金化CuSn10粉末对含油轴承烧结性能的影响

本文对电解铜粉和低松装比雾化铜粉两种不同形貌铜粉原料制得的部分合金化CuSn10粉末进行研究,通过轴承的压制烧结试验,分析了粉末颗粒形貌对含油轴承烧结性能的影响。结果表明,部分合金化CuSn10粉末原料中电解铜粉比例增大,部分合金化粉末形枝状貌增多,含油轴承烧结时的尺寸变化率增大,压溃强度增大,开孔孔隙度降低。在本试验所用压制烧结条件下,当电解铜粉比例占原料铜粉25%左右时,含油轴承收缩率稳定,压溃强度在145 MPa以上,开孔孔隙度在23%左右,符合高精度轴承的性能标准。     

超细晶粒W-40%Cu合金的烧结和力学性能

以纳米W,Cu粉末为原料,通过测定H₂中热压烧结和无压烧结的收缩动力学曲线, 研究了纳米W-40%Cu化学混合粉末的致密化过程.对比了纳米W粉与常规Cu粉(-44μm) 的机械混合粉和纳米W-Cu化学混合粉的热压烧结致密化过程.测定了烧结合金在300℃和500℃下高温应力-应变曲线.实验结果表明:采用纳米W-40%Cu化学混合粉末在H₂中无压烧结时最大收缩速率对应温度为980℃;1200℃烧结平均晶粒小于2μm,相对密度为97%.纳米W-Cu化学混合粉在H₂热压烧结时最大收缩速率对应温度为930℃;1200℃烧结合金的平均晶粒为0.5μm,相对密度为98%.纳米W-Cu化学混合粉热压合金高温抗压强度比纳米W 与常规Cu粉的热压合金高.     

扩散处理制备CuSn10部分合金化粉末的研究

本文通过对电解Cu粉、雾化Sn粉的部分合金化过程的研究 ,制备出适于制造高速、低噪音、微型含油轴承的CuSn1 0部分合金化粉末。采用SEM对粉末进行了分析 ,同时分析了粉末混合和生坯密度对部分合金化粉末的影响 ,并分析了扩散烧结温度、扩散烧结时间等对其工艺性能的影响     

预扩散处理对原位生成TiC_p/Fe基粉末冶金复合材料组织与性能的影响

将水雾化Fe粉与Ni粉、Mo粉、Ti粉混合均匀,然后在800℃、50%H2+50%Ar(体积分数)气氛保护下进行预扩散处理,将预扩散粉与电解Cu粉和石墨粉混合,通过压制与烧结,制备Ti C颗粒增强Fe基复合材料。通过X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析和力学性能测试等手段,研究预扩散处理对原位生成Ti Cp/Fe基粉末冶金材料组织与性能的影响。结果表明:Fe-Ni-Mo-Ti混合粉在800℃下预扩散处理后形成表面粗糙的团球状预扩散粉末颗粒,但合金元素在Fe粉颗粒内分布不均匀。与用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料相比,用预扩散粉制备的材料孔隙率略有增加。随预扩散时间延长,材料中富Ti区的尺寸减小,组织明显细化,珠光体分布更均匀,同时形成大量弥散分布的粒径在0.1~0.5μm的Ti C颗粒。材料的硬度和抗弯强度都随原料粉预扩散时间延长而提高,用60 min预扩散粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料的硬度HRB和抗弯强度分别达到63.6和613.7 MPa,比用混合粉制成的Ti Cp/Fe基复合材料分别提高11.8%和38.3%。用预扩散粉末制备的Fe基复合材料的断裂形式为具有一定韧性断裂特征的脆性断裂。     

含铜铁基粉末冶金零件烧结性能的研究进展

含铜铁基粉末冶金材料在烧结前后易发生尺寸变化,为此类零件的生产带来不便。本文介绍了有关含铜铁基粉末冶金材料的烧结过程、烧结过程中铁铜粉末颗粒尺寸变化和烧结尺寸变化的相关研究进展,主要包括以下内容:高于Cu熔点温度烧结时,Cu颗粒熔化扩散渗入Fe颗粒中,在Cu颗粒原本位置形成流出孔隙,从而造成烧结坯尺寸的膨胀;随着烧结温度或烧结时间的增加,烧结过程中铁铜粉末颗粒的尺寸呈增大趋势;影响含铜铁基粉末冶金材料烧结尺寸变化率的主要因素是粉末粒度及合金元素的成分和含量。     

Fe-1.0Cu-2.0Ni-0.55Mo扩散型合金钢粉的研制

本文针对莱粉公司生产的Fe-1.0Cu-2.0Ni-0.55Mo扩散型合金钢粉的生产工艺、粉末性能及其烧结件性能进行了研究。结果表明,采用本工艺生产的扩散型合金钢粉基本保持了基体粉末压缩性高、流动性好的特点,可获得高的压坯密度和烧结体密度;合金粉末损失少且分布均匀,制件尺寸精度高、机械性能稳定;扩散合金化效果好,制件具有较高的硬度和抗拉强度。同时,该生产工艺减少了合金粉末(细粉)的损失和飞扬,生产环境得以很大改善。     

高能球磨对碳纳米管增强铝基烧结含油轴承性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铝粉、球磨铝粉和球磨混合粉末(添加2wt％ MWCNTs的铝粉)烧结含油轴承,测定烧结样品的性能,并研究高能球磨对粉末性能及样品性能的影响规律和机理.结果表明,球磨后粉末颗粒尺寸减小并呈薄片状或层状,MWCNTs被剪断分散后包裹在铝粉颗粒中.粉末球磨易于原子扩散促进烧结颈的形成,提高烧结样品压溃强度...     

含油轴承专用烧结铜粉的研究

根据含油轴承的特殊工况,研制出适用于高强度、低噪音的含油轴承专用烧结铜粉;并测试了粉末的松装密度、流动性及粒度组成等基本物理性能;对影响粉末性能的因素进行了详尽的分析,并获得了最佳的工艺参数。研究结果表明,烧结铜粉具有严格的粒度分布,良好的流动性、压制性和较低的烧结尺寸变化率,适合粉末冶金机械零件的制造。     

烧结Ti-6Al-4V合金体的性能

用细海绵钛粉,铝粉、钒粉、Al-50V合金粉和A1-50Ti合金粉制备了三种Ti-6Al-4V混合元素粉。在所使用的各种比例的合金粉中混合粉的压缩性较低。混合粉的比例大致等于或高于现用粉末的比例。合金体的烧结性能比现用的同样比例的合金     

球形化处理铜锡粉末制备CuSn10含油轴承

以电解铜粉和锡粉为原料,通过高能球磨机进行预混,并采用球形化工艺对所制得的铜锡混合粉进行表面整形,以改善颗粒表面形貌及性能,然后通过压制、烧结工艺制得烧结青铜含油轴承。分析不同处理条件下的颗粒形貌和烧结轴承表面形貌,测定复合粉末的流动性、松装密度,以及烧结青铜含油轴承的密度、含油密度、开孔隙率、径向和轴向伸长率、布氏硬度和压溃强度(RCS)。结果表明:随球形化处理时间的延长或处理转速的提高,颗粒球形化程度提高,粉末流动性得到改善,烧结含油轴承含油率均可达到18%以上,压溃强度随粉末球形化处理时间延长或转速的提高而升高。球形化工艺中转速3 000 r/min,处理时间15 min时,可获得最佳的处理效果,烧结青铜含油轴承含油密度为6.68 g/cm3,开孔隙率为22.45%,压溃强度为220.8 MPa。     

制粉方式对FGH97合金组织和低周疲劳性能的影响

等离子旋转电极粉(P粉)和氩气雾化粉(A粉)经过相同的制备工艺得到两种合金坯料(P合金和A合金)。对两种合金的显微组织和性能进行表征,研究不同制粉方式对FGH97镍基粉末高温合金组织和低周疲劳性能的影响。结果表明:而相较于P合金, A合金的晶粒尺寸更细,γ′相析出更均匀,基本不存在残余枝晶,晶界碳化物呈点状断续分布; A合金的强度略高,塑性显著优于P合金;与此同时,两种低周疲劳裂纹源均以熔渣型夹杂物为主,但A合金的夹杂物尺寸明显更小; A合金低周疲劳裂纹萌生抗力远高于P合金,前者低周疲劳寿命远超过150000周次,远优于后者(70000周次);且A合金的疲劳性能很稳定。     

扩散CuSn10粉末烧结膨胀行为及影响因素的研究

采用雾化Cu粉和Sn粉为原料,通过调整原料粒度,利用扩散工艺制备了4组CuSn10粉末,将粉末分别压制成轴承生坯进行烧结,研究了轴承的烧结膨胀行为,并分析了原料粒度变化对烧结膨胀行为的影响。结果表明,4组轴承样品烧结后都发生了尺寸膨胀,原因主要有:雾化粉末呈近球形,压制后总孔隙率少;富Sn区熔化后产生液相,由于Cu、Sn互溶,液相Sn扩散渗入Cu粉内部,造成Cu的晶格变大,使Cu粉颗粒体积增大,同时在Sn颗粒原有位置形成空位;液相渗入Cu粉颗粒之间,使其颗粒间距增加;压坯的闭孔中存在气体,随着烧结温度的提高,闭孔内部气压增大,造成体积膨胀。CuSn10烧结膨胀率随原料粒度的增大而增大,Sn粉粒度对CuSn10烧结试样膨胀率的影响约是Cu粉的3倍。     

放电等离子烧结制备Cu-15Cr-15W复合材料北大核心

采用高能球磨和机械混粉等方法分别制备了3种Cu-15Cr-15W复合粉末,然后通过放电等离子烧结(SPS)制备了Cu-15Cr-15W合金。研究了不同混粉工艺对合金微观组织、物理与力学性能的影响。结果表明:采用高能球磨Cr、W粉末后机械混合Cu粉而制备的Cu-15Cr-15W复合粉末经SPS烧结所得铜合金的组织细小均匀,致密度99.3%,电导率2.95×107S/m,热导率212.0 W/(m·K),维氏硬度152HV0.5,抗拉强度和伸长率分别365 MPa和11.5%,各项性能均优于相同SPS工艺制备的Cu-30Cr合金。     

放电等离子烧结制备Cu-15Cr-15W复合材料

采用高能球磨和机械混粉等方法分别制备了3种Cu-15Cr-15W复合粉末,然后通过放电等离子烧结(SPS)制备了Cu-15Cr-15W合金。研究了不同混粉工艺对合金微观组织、物理与力学性能的影响。结果表明:采用高能球磨Cr、W粉末后机械混合Cu粉而制备的Cu-15Cr-15W复合粉末经SPS烧结所得铜合金的组织细小均匀,致密度99.3%,电导率2.95×107S/m,热导率212.0 W/(m·K),维氏硬度152HV0.5,抗拉强度和伸长率分别365 MPa和11.5%,各项性能均优于相同SPS工艺制备的Cu-30Cr合金。     

元素粉末预合金化对烧结合金钢组织和性能的影响

为充分发挥合金元素提高铁基烧结材料强度的作用,加快我国中、高强度铁基粉末冶金产品的发展,通过试验分析比较了混合粉、部分(扩散)预合金粉、完全预合金粉对镍钼铜合金钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:显微组织取决于成分的分布均匀性,其中Ni和C的均匀性影响最大;混合粉烧结钢的显微组织主要由珠光体、铁素体构成,部分预合金粉烧结钢的显微组织由珠光体、铁素体、贝氏体和马氏体组成,完全预合金粉烧结钢的显微组织主要为铁素体基体上分布碳化物颗粒;经过部分预合金化和完全预合金化后,材料的力学性能有明显提高,淬火态抗弯强度分别为968MPa和1027MPa,冲击韧性分别为26J/cm2和30J/cm2。