粉末冶金制备大块非晶合金研究进展

粉末冶金作为制备大块非晶合金的主要方法之一,与快速冷凝相比,该方法可以在更广的合金系、更宽的成分范围内制备出尺寸更大、形状复杂、近净成形的大块非晶合金材料,因此粉末冶金是一种极具前景的大块非晶合金的制备方法.简要介绍了粉末冶金制备大块非晶合金的基本过程,详细阐述了各种成形技术的特点、原理、优缺点以及制备大块非晶合金的研究进展,期望为非晶、纳米晶粉末的致密化研究和制备大块非晶合金提供技术指导.     

纳米复合Al-Ni-Y系铝合金的制备技术

部分晶化非晶铝合金因其优异力学性能备受关注,对块体非晶铝合金制备技术的研究意义重大.本工作通过紧耦合惰性气体雾化技术制备了Al82Ni10Y8非晶及纳米晶粉末,随后利用超高压固结成形技术对雾化粉末进行致密化.制备所得的块体材料获得了非晶及纳米晶的复合结构.利用差示扫描量热分析,X射线衍射,扫描电镜和透射电镜等测试手段对合金的热稳定性,物相组成,微观组织和形貌进行了分析,并探讨了合金的可能致密化机理.     

粉末冶金难变形材料热静液挤压技术进展

综述了热静液挤压技术在烧结态粉末冶金难变形材料挤压成形与粉末体高致密化固结方面的研究进展。简述了热静液挤压工艺原理、工艺特点与适用范围,分析了热静液挤压润滑层形成的影响因素,介绍了热静液挤压润滑介质研制和热静液挤压技术在粉末冶金高比重钨合金、γ-TiAl基合金材料的挤压成形以及纳米晶铝合金、弥散强化铜合金、NdFeB永磁合金等金属粉末体材料的高致密化固结成形方面的应用,指出了热静液挤压工艺的技术优势与发展前景。     

放电等离子烧结(SPS)制备金属材料研究进展

综述了放电等离子烧结(SPS)技术在制备纳米/超细晶、大块非晶、准晶、金属间化合物、功能梯度材料、多孔材料、硬质合金等多种金属材料中的应用情况.重点阐述烧结过程中的致密化机理,焦耳热生成机制,关于等离子活化效应的争议,电流、温度、位移量和应力分布的不均匀性及其影响,粉末的预处理工艺及其对性能的影响.并总结了SPS技术现存问题及发展趋势.     

纯铝粉末等径角挤压固结模拟及实验研究

目的研究纯铝粉末在等径角挤压(ECAP)工艺下的固结行为。方法采用Deform软件对铝粉的ECAP工艺进行热力耦合有限元模拟分析,研究粉末致密情况、静水压力情况以及温度场分布情况等,剖析铝粉的固结行为。通过铝粉的ECAP实验对粉末的固结质量进行综合评定。结果有限元模拟表明,ECAP剪切转角处静水压力最大,温度最高,相对密度接近0.97,接近完全致密材料,为粉末固结提供了必要前提。实验结果表明,在200℃条件下,可以通过ECAP工艺将铝粉固结成为块体材料。结论 ECAP变形过程能够在较低的温度条件下实现粉末的固结行为。     

纳米晶钨基重合金粉末的注射成型与固相烧结

采用高能球磨技术制备了９０Ｗ－７Ｎｉ－３Ｆｅ（质量分数,％）纳米晶钨基重合金粉末,研究了该粉末的注射成型和烧结行为,并与传统混合粉末进行了比较,结果表明,机械球磨可以有效地增加粉末喂料的固体粉末含量,改善粉末料的均匀性,并可促进团相烧结的致密化,纳米粉末注射成形坯在 １３００～１４５０℃进行固相烧结后,可得到近全致密（＞９９％）、晶粒细（３～５μｍ）、拉伸强度高（≥１１３０ＭＰａ）和几乎无变形的重合金样品     

纳米晶钨基重合金粉末的注射成型与固相烧浇

采用高能球磨技术制备了90W-7Ni-3Fe(质量分数,%)纳米晶钨基重合金粉末,研究了该粉末的注射成型和烧结行为,并与传统混合粉末进行了比较.结果表明,机械球磨可以有效地增加粉末喂料的固体粉末含量,改善粉末料的均匀性,并可促进固相烧结的致密化.纳米粉末注射成形坯在1300～1450℃进行固相烧结后,可得到近全致密(＞99%),晶粒细(3～5μm)、拉伸强度高(≥1130MPa)和几乎无变形的重合金样品.     

非晶态金属材料的发展趋势

在国际范围内,近年来对于非晶合金的各个分支的研究有升有降。准晶材料发展迅速。固态反应非晶化及固结成形研究日增。非晶态金属正在向高强耐蚀方面开辟新的应用,对非晶态软磁材料的研究工作仍将维持在较高水平上。     

Al—Fe—V—Si（Nd）合金纳米晶粉末的制备及相转变的研究

利用机械合金化方法制备Al-Fe-V-Si(Nd)合金粉末,球磨状态下得到合金粉末由铝固溶体组成,经适当的热处理后,得到α-A112(Fe,V)2Si粒子弥散分布的合金末,加入稀土后,合金粉末的组织得到细化,并出现非晶化的趋势。利用DNMA方法可以直接得到具有α－Al13(Fe,V)3Si粒子弥散分布的合金粉末,并观察到α－Al13(Fe,V)3Si 转变为准晶的现象,从而证实了准晶相与αAl13(Fe,V)3Si之间的强烈关联性。     

爆炸粉末固结W/Cu合金的工艺研究

利用机械合金化法制取W/Cu合金化粉末。预压合金粉末在不同温度下通氢还原,将还原后的合金粉末在直接爆炸压制成型的装置中进行爆炸固结,爆炸固结样品相对密度最高达到了98.1%。研究了粉体的还原温度对固结体致密度的影响。分析了样品的微观结构,对样品做EPMA、断口SEM观察以及维氏硬度、电导率的测量。结果表明,W/Cu合金化粉末在爆炸冲击波作用下能够结合成高致密体,合金材料具有高硬度、组织均匀的特点,物理性能良好。     

叠片粉末冶金制备超细晶Al-4％Cu合金的组织与性能

以纯铝、铜粉末为起始原料,采用叠片粉末冶金技术路线,通过球磨片化、复合造粒与扩散合金化,制备出了高强塑性匹配的超细晶Al-4%Cu合金。利用XRD、SEM及TEM,表征了合金相形成、演变及微观组织,并与采用球形铝粉的传统粉末冶金技术制备的Al-4%Cu合金进行了性能对比。结果表明,叠片粉末冶金能够获得拉长超细晶组织,引入的Al_2O_3纳米相使拉长晶在热变形加工过程得以保留;叠片粉末冶金所制备的Al-4%Cu合金屈服强度为378 MPa、抗拉强度达到527 MPa,分别比传统粉末冶金提高26.4%和19.2%,同时保持14.2%的延伸率,实现了强度和塑性的均衡匹配,为高强韧大块铝合金材料制备提供了新思路。     

烧结温度对TiAl合金块体材料组织和性能的影响

采用机械合金化和等离子烧结工艺成功制备细晶TiAl合金,研究不同烧结温度(750~1050℃)对所得块体材料的显微组织和力学性能的影响。XRD研究发现:完全固结的块体材料主要由γ-TiAl和α2-Ti3Al相组成。采用SEM和TEM观察块体材料的显微组织。当烧结温度为950℃时,所得的块体材料致密度高,接近完全致密化,其压缩屈服强度为2106 MPa。当烧结温度大于950℃时,致密度未发生明显变化,块体材料的屈服强度有所下降。     

超音速气体雾化高硅铝合金粉末冷却速度计算

通过快速凝固技术制备合金材料,可以大幅度细化合金组织,其技术的冷却速度.本文通过对流换热原理对超音速气体雾化高硅铝合金粉末的冷却速度进行了理论计算,结果表明其冷却速度大约在104～107K/s之间,说明利用超音速气体雾化制备高硅铝合金粉末可以达到很高的冷却速度;另外,通过测定合金粉末内部凝固枝晶间距,并利用冷却速度和枝晶间距之间的经验关系,确定合金冷却速度,其结果与理论计算基本相符.     

Al63Cu25Fe12准晶粉末的制备及物相分析

采用铸态Al63Cu25Fe12准晶材料进行球磨和高压惰性气体（N2）雾化水冷快速凝固两种方式，制备了各种粒度的Al63Cu25Fe12准晶粉末，经筛分后为－40～80目、－80～200目及－200目的粉末。对两种工艺下获得的粉末做了粒度组成分析和X射线衍射分析，发现雾化法制得的粉末中相的组成远比球磨粉末的简单，而且随着粉末粒度细化，雾化粉末中准晶相的相对含量增加，但增加的幅度降低，最后在变化曲线上趋于平缓。差示扫描量热法（DSC）分析结果表明，雾化粉末中不存在铸态材料中出现的先析出相λ相（Al13Fe4)。     

非晶态合金条带高压复合法制备大块非晶态合金

介绍一种制备大块非晶态合金的新方法－快淬非晶态合金和条带高压复合法，其原理是利用高压抑制非晶态合金的晶化过程，从而在较宽的温区通过大量均匀的粘滞流变实现快淬非晶态合金条带的全致密复合。     

含准晶相Al－Cu－Fe合金的球磨非晶化研究

应用球磨方法使含准晶相的Ａｌ６５Ｃｕ２０Ｆｅ１５合金转变为非晶相。利用Ｘ射线结构分析和扫描电镜研究了经不同时间球磨的合金粉末的相结构及形貌。结果表明，Ａｌ－Ｃｕ－Ｆｅ二十面体准晶相比合金中的少量晶体相更易于非晶化，且在非晶化过程中没有中间相生成。应用高温差热分析仪（ＤＴＡ）和Ｘ射线衍射技术（ＸＲＤ），分别研究了该非晶粉末的晶化特性。     

Al-Cu-Cr非稳定准晶及其类似相的断裂韧性

用雾化法制得的Al65 Cu20 Cr15准晶粉末与纯铝热压合成复合材料,在热压和热处理状态下复合材料中的颗粒为尺寸在35-160μm范围的Al-Cu-Cr二十面体准晶和十次准晶及其类似相.采用维氏压痕实验技术测试估算了Al-Cu-Cr准晶颗粒的断裂韧性.结果表明,热压状态下的Al-Cu-Cr二十面体准晶材料的断裂韧性约为0.82MPa·m1/2,经退火处理后得到的Al-Cu-Cr十次准晶及其类似相材料的断裂韧性约为1.07MPa·m1/2,与Al-Cu-Cr二十面体准晶材料相比有所提高.在退火和淬火两种状态下Al-Cu-Cr十次准晶及其类似相材料的断裂韧性无明显变化.     

Co对Nd-Fe-Al大块非晶合金的晶化行为和磁性能的影响

采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Co对Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力，晶化行为和磁性能的影响。结果表明：加入Co元素后可以显著提高Nd—Fe-Al大块非晶合金的非晶形成能力以及提高合金的居里温度。Nd60Fe30-xAl10Cox(z=0、5、10)大块非晶合金在室温有较高的内禀矫顽力，具有硬磁性。内禀矫顽力随着Co含量的增加变化不大．但是饱和磁化强度和剩磁则随着Co含量的增加有所下降。Nd60Fe3-xAl10Cox(x=0、5、10)大块非晶合金具有的硬磁性能来自于非晶相。合金少量晶化后，磁性能变化不大。完全晶化后合金的硬磁性迅速消失。     

Cu基块体非晶合金的研究进展

综述了国内外最近几年来Cu基大块非晶合金的研究现状,介绍了Cu基大块非晶合金在玻璃形成能力、机械性能、耐腐蚀性能、非晶-纳米晶合金方面的研究成果,最后探讨了Cu基大块非晶合金未来的研究重点.     

电沉积法制备纳米晶材料

电沉积法是制备完全致密的纳米晶材料最有前途的方法之一。介绍了电沉积法制备纳米晶镍及其合金的研究现状，以及制备方法对纳米晶材料性质的影响。