纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的烧结特性

以喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末为原料,采用模压成型并在800℃保温120min的条件下对试样进行预烧,研究了试样在不同烧结温度和不同烧结时间下的烧结特性,采用高倍SEM和光学金相分别对断口进行了形貌观察和钨晶粒测试;对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析.结果表明:保温时间为120 min时,随着烧结温度的提高,试样的性能有显著的变化,当烧结温度为1 390℃时,试样的抗拉强度和延伸率都达到一个极大值,分别为900 MPa和13%,此时试样的相对密度为99.0%;当烧结温度为1 390℃时,随着烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值;平均钨晶粒度为15～20 μm,钨晶粒呈球形或近球形;复合粉末烧结活性高,比传统烧结温度降低80～120℃;试样中出现了W30.73Ni40.21Fe29.06过渡相.     

稀土钇对纳米粉90W-7Ni-3Fe合金烧结特性的影响

以喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末为原料，研究了不同稀土Y含量对试样烧结特性的影响，采用扫描电镜和金相仪器分别对断口进行了形貌观察和W晶粒粒度测试；并对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析。研究结果表明：不添加稀土Y时，试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡，导致试样力学性能偏低；当添加稀土Y后，烧结样中没有孔洞和气泡，添加0.4％～0．6％稀土Y(质量百分数)时，合金相对密度、抗拉强度和延伸率分别为99．6％、1080MPa和17．6％；添加0．4％Y后，W晶粒从原来的20～25μm减小到10～12／2m，W晶粒由不加稀土时的球形变为近球形或多边形，且随稀土含量的增加其影响作用更明显；在相界或晶界上形成了W13．07，Ni22296Fe1.52Y23.65Ox(摩尔比)的中间相，阻止了W原子在粘结相中的扩散及W晶粒的长大。建立了合金中W颗粒的三层微观结构模型。     

90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末的瞬时液相强化烧结特征

采用机械合金化(MA)制备了晶粒尺寸为8～18 nm的90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末(MA粉末).将粉末注射成形,在1 480～1 500℃经3～5 min瞬时液相烧结.结果表明,采用瞬时液相强化烧结可以得到W晶粒为3～8 μm近全致密的细晶钨合金,显微组织为细小的球形W晶粒均匀地连续分布在纤维状粘结相中,烧结坯具有好的拉抻性能.长时间的传统液相烧结使球状W晶粒迅速粗化,而且密度和强度下降,但延伸率反而增加.在MA粉末中添加微量Y2O3后采用瞬时液相烧结,可以使合金抗拉强度提高到1 055 MPa,延伸率提高到16.5%.     

稀土Y对纳米粉90W-Ni-Fe合金性能和微观结构的影响

采用SEM和金相仪器对添加不同Y量的纳米粉90W-7Ni-3Fe合金试样断口进行形貌观察和W晶粒测试：并对烧结态试样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行测定与分析。结果表明：当Y量在0．2％～0．6％（质量百分数，下同）时，试样相对密度为99.2％～99．6％，抗拉强度为1000MPa-1100MPa，延伸率为16％-19．5％：添加0．4％Y后，W晶粒从原来的20μm～25μm减小到12μm，W晶粒形状由不加稀土时的球形变为近球形或多边形。添加0．4％Y后，在界面上形成了W13．07Ni2.96Fe1.52Y23．65Ox（摩尔数比）的中间相，其阻止了W原子在粘结相中的扩散，阻止了W晶粒长大，细化了W晶粒，提高了合金的性能。     

放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5~14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。     

90W-7Ni-3Fe激光选区熔化热行为及试验分析

激光选区熔化是一种成形难加工金属的方法,文中以90W-7Ni-3Fe为研究对象,分别考虑材料在粉末和实体状态下的物性参数,建立温度场有限元模型,模拟成形过程中的温度场,研究了不同工艺参数下的熔池尺寸、温度梯度、冷却速率变化等. 温度场分析表明,熔道中心温度超过了钨的熔点,粉末充分熔化,而熔道搭接处温度仅超过镍铁熔点,钨颗粒并未熔化,因此在相邻道之间区域是以液相烧结方式形成. 同时,设计了相应参数的工艺试验,发现增大能量输入,可以使液相填充更加充分,成形件致密度提高.     

MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性研究

为了改善93W-4．9Ni-2．1Fe合金的力学性能，对MA制备93W-4．9Ni-2．1Fe超细预合金粉末的烧结特性进行了研究。采用比表面吸附法测算了预合金粉末粒度，用X射线衍射仪对粉末晶粒尺寸进行测算，扫描电镜观察球磨粉末和试样拉伸断口的形貌，用金相显微镜对试样显微组织进行观察。结果表明：球磨50h后可得到粒度为0．29gm、晶粒尺寸为25．5nm、各元素分布均匀的超细93W-4．9Ni-2．1Fe预合金粉末：球磨50h的预合金粉末在1480℃烧结90min压坯，钨晶粒呈球形或近球形；合金抗拉强度、延伸率和相对密度分别为1025．4MPa，26．47％和99．45％，合金呈钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂。     

纳米AlN粉末的低温烧结

研究了低温燃烧合成前驱物制备纳米级AlN粉末的低温烧结行为,利用XRD,SEM等手段对陶瓷粉末及烧结体进行了表征。结果表明:由于该粉末的粒径小(约为100nm),比表面积大(17.4m2/g),具有很好的烧结活性,在未使用烧结助剂时,在常压下1700℃获得了致密的陶瓷材料;添加5%Y2O3烧结助剂后,AlN的烧结致密化温度又降低为1600℃,比通常采用的比表面积低于5m2/g的AlN粉末的烧结致密化温度降低了200℃。分析了该种粉末促进烧结的机理,并在1650℃时制备出热导率为132.4W·m-1·K-1的AlN陶瓷。     

95W-3.5Ni-1.5Fe合金高温性能、组织及断裂机制

研究了95W-3.5Ni-1.5Fe合金在400～1100℃范围内的高温拉伸力学性能及其断口特征,并分析了其断裂机制.结果表明:合金的抗拉强度及屈服强度均随温度升高而降低,延伸率和断面收缩率随温度升高呈现先增加后降低的关系,600℃时延伸率和断面收缩率达到最大值.对其断口分析结果表明:在400～600℃范围内,由于钨相发生了塑脆转变,钨颗粒塑性提高使得两相协调变形能力增强,合金塑性提高.而当温度升高到700℃以上,粘结相发生动态再结晶软化,钨相和粘结相界面结合强度大幅度下降,外加应力不能由粘接相传递到钨颗粒,其两相协调变形能力变差,导致合金强韧性急剧下降.     

球磨改性和表面活性剂添加对超细98W-1Ni-1Fe粉末性能的影响

采用XRD、SEM、BET、Zeta电位等分析手段研究球磨改性时间和表面活性剂硬脂酸(SA)添加对注射成形用超细98W-1Ni-1Fe粉末性能的影响。结果表明:球磨改性使得粉末晶粒细化而晶格应变逐渐增大,且表面活性剂SA的添加加剧了这种变化趋势。同时,球磨改性起到了很好地消除超细粉末团聚、提高松装密度的作用,而SA的添加使得粉末的粒径分布更加均匀且松装密度更高。Zeta电位值变化表明:球磨改性使得粉末颗粒间相互排斥力增大,有利于粉末的稳定分散,且不产生二次团聚。     

注射成形97W—2Ni—1Fe重合金的研究

制备了几种不同粉末装载量的９７Ｗ－２Ｎｉ－１Ｆｅ重合金注射成形喂料,对这些喂料的流变学行为进行了研究,测量了烧结后产品的力学性能和烧结过程中的收缩。研究结果表明喂料的流变行为可用假塑性体来描述,注射成形所得合金的力学性能优于传统压制／烧结所得合金,当粉末装载量（体积分数,％）为４７时合金力学性能最好。成形坯在烧结过程中的收缩基本各向同性,产品的尺寸偏差小。     

SPS循环热处理对93W-4.9Ni-2.1Fe合金组织和性能的影响

基于放电等离子烧结(SPS)技术对烧结态的93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金进行真空循环热处理,并通过光学显微镜、SEM、EDS和三点弯曲实验分析循环热处理对合金的显微组织、成分和力学性能的影响规律。结果表明,随着循环次数的不断增加,粘结相渗入W-W界面不断增多,W-W连接度和二面角不断降低,而钨晶粒尺寸变化较小;粘结相则因W含量的增加得到了固溶强化,进而致使合金的硬度有所提高。合金的抗弯强度在循环2次后明显提高,当循环次数增加到20次后,合金的平均抗弯强度达到2321 MPa,相比液相烧结后淬火处理的合金提高了约160 MPa。因此,SPS循环热处理可以明显改善93W-4.9Ni-2.1Fe高密度钨合金的组织和力学性能。     

EFFECT OF HIGH TEMPERATURE REPRESSING ON PHOSPHORUS SEGREGATION IN 93W-4.5Ni-2.5Fe ALLOY

The influence of high temperature repressing treatment on the segregation of phosphorus inthe 93W alloy was carefully investigated by means of Auger electron spectroscope,EPMA,TEM and SEM.The segregation of phosphorus has been observed at the tungsten-tungstengrain boundaries,particularly at the tungsten-matrix interphases when the specimens werekept at the temperature in the range of 1200—1500℃ ,followed by furnace cooling.However,no segregation of phosphorus was observed at the interfaces after the specimens were re-pressed at the range of temperature,followed by furnace cooling.After investigation,the dis-locations in the matrix phase of as-repressed specimens directly influenced the phosphorussegregation to the interfaces.After annealing,the mechanical properties were reduced becauseof the phosphorus segregation at the interface boundaries.