微波辐射在材料热处理中的应用

在先进材料的热处理领域,微波辐射正得到越来越广泛的应用。与常规加热方式相比,微波国徽在陶瓷材料高温处理方面的优点和差异得到了很好的证实,陶瓷材料在常规加热时,表面被加热的速率高于内部。因此造成在材料断面上组织和性能的不均匀性,相反地,在研究者中普遍认为微波辐射能够穿透合透的材料,且电磁能量的消散使材料整体得到快速而均匀的加热。这种整体加热能节约大量能量（几乎只要十分之一）,处理的时间和温度也显著减少,另外,组织更加均匀,因此能改善机械性能。微波辐射又是一种产生和维持等离子体的潜在源,例如,微波诱导等离子体（MIP）广泛应用于微电子处理,本文将要评述微波能量在材料热处理应用方面的最新进展,将要论述关于用毫米波烧结陶瓷材料的微波辐射直接应用的最近结果。并且,在先进材料的结合方面,微波诱导等离子体应用的进展要与常规加热做严格的比较和对照。     

陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状

本文主要介绍了微波烧结原理、烧结设备和微波技术在陶瓷粉末合成、硬质合金、金属陶瓷、功能陶瓷材料烧结及涂层制备方面的应用;微波烧结新技术在溶胶凝胶、自蔓延高温合成、水热法、电热法、涂层溶解、陶瓷材料干燥、连接等领域的最新发展。微波烧结具有加热速度快、烧结坯体温度分布均匀;活化烧结、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控、高效节能等优点。探讨微波烧结产业化的现状和存在的问题,烧结材料介质特性数据缺乏和设备的缺乏、昂贵,是阻碍微波烧结技术发展产业化最主要的两大障碍。对解决微波烧结工业化的难题阐述了观点,微波场的优化设计、陶瓷材料的介电性能的数据库建设及理论发展、微波设备和烧结工艺的联合开发等是目前微波技术研究主要的努力方向。     

Fe2O3-MnO2-CuO-Co2O3体系红外辐射材料的微波合成与表征

采用微波合成法制备了Fe2O3-MnO2-CuO-Co2O3体系红外辐射材料, 测量了微波合成粉料的红外辐射性能, 运用XRD, IR, SEM和图像分析等测试方法研究了合成粉料的结构和颗粒形态. 结果表明, 采用微波加热在1000℃保温10min和在900℃保温30min, 均得到立方尖晶石结构的合成产物. 与常规固相合成法相比, 微波合成温度减低, 反应时间缩短. 合成粉料的颗粒细小均匀, 平均粒度分别为1.175μm和1.814μm. 微波合成粉料的红外辐射性能与采用常规固相合成法制备粉料的红外辐射率基本相当, 其法向全辐射率均达到0.84.     

真空热处理的进展

本文讨论真空热处理的一些革新,并着重强调了加热系统,气体淬火和低压渗碳。1 真空热处理的进展1.1 真空炉中的热处理 真空热处理工艺及设备的发展主要集中在能更快和更均匀地加热,特别是过去几年发展旨在加强和控制淬火效应的气体淬火工艺方面,亦有着重发展在真空炉中应用碳氢化合物气体进行低压渗碳(采用或不采用等离子体促进)者。     

中科院西安光机所低温等离子体研究获进展

正近年来,大气压低温等离子体因其高度的化学活性和无需真空设备的优势,在工业材料表面处理、生物医疗杀菌消毒以及环保净化等方面受到了广泛的关注。大气压辉光放电等离子体凭借其功率密度适中和放电均匀特性成为等离子体表面处理和医疗环保应用的最佳选择,而介质阻挡放电和直流辉光放电是产生大气压辉光放电等离子体的主要方式。为了避免被处理样品发生局部灼烧和有效地提高等离子体处理机的工作效率,研发大面积、均匀弥散的等离子体已成为当今低温等离子体领域的重要研究方     

稀土超磁致伸缩材料的磁场热处理研究

超磁致伸缩材料是一种先进的能量转换材料,在高新技术和国防军工领域具有重要的应用价值。在概述TbDyFe超磁致伸缩材料的特点及发展现状基础上,重点介绍了〈110〉取向材料的磁场热处理研究。在实验方面,采用区熔定向凝固技术制备了〈110〉取向TbDyFe多晶材料,在略高于居里点温度退火时施加磁场,不改变晶体学择优取向和凝固组织,但能调控初始磁畴分布状态,改变服役时的磁矩运动过程,从而改善材料磁致伸缩和力学性能。在模拟研究方面,建立了基于能量最低原理的磁畴旋转模型,模拟了磁热感生各向异性诱导的初始磁矩再取向过程,得到了形成单轴各向异性的临界值;模拟了感生各向异性强弱对磁致伸缩“Jump”效应的影响规律,探讨了磁场热处理对〈110〉取向晶体磁致伸缩的作用机理。     

中频交流磁控溅射制备氧化锌铝(ZAO)薄膜的研究

等离子体浸没离子注入与沉积技术可实现复杂形状零件表面垂直、均匀地离子注入与沉积处理,在材料表面改性领域具有广泛的应用前景。在技术发明后的20年间,该技术得到了快速的发展,但是也遇到了如何提高离子注入效率和注入均匀性、内表面注入、大面积注入等一系列问题。若上述问题得到解决,将极大的推进等离子体浸没离子注入与沉积技术的工业应用进程。     

用微波法提高含氧化锆陶瓷复合材料的致密性

陶瓷通常都是脆性的，利用转换动化可以改善各种陶瓷断裂韧性，部分稳定化的正方氧化锆（ZrO2）是普遍采用的一种动化剂，因为这种复合材料的任何动化效应直接取诀于复合材料的密度，因此，在获得合乎要求的转换韧化中高密度是很重要的．然而，添加ZrO2可能降低陶瓷的烧结性能，因而在普通的烧结条件下难于得到高密度．但微波烧结可得到相当局的密度．陶瓷材料的微波烧结不同于普通的烧结．在微波烧结中，工件是作为一个整体直接加热的，材料的微波吸收取决于这种材料总的介质损耗因子，因此，微波法对某些陶瓷复合材料具有选择性的加热效…     

固溶热处理工艺对FGH95合金组织和性能的影响北大核心CSCD

研究了固溶热处理慢速加热和快速加热工艺对锻压变形后FGH95合金晶粒尺寸以及晶粒尺寸分布均匀性的影响。结果表明:合金经固溶处理快速加热后晶粒尺寸分布较慢速加热均匀,晶粒较为细小;晶粒尺寸分布的均匀性随着变形量的增加而增加,平均晶粒尺寸随着变形量的增加而减小。通过实验观察分析,固溶处理快速加热可有效利用变形合金储存的位错能,促进再结晶发生,避免混晶和粗大晶粒出现,从而得到尺寸均匀的晶粒组织。     

固溶热处理工艺对FGH95合金组织和性能的影响

研究了固溶热处理慢速加热和快速加热工艺对锻压变形后FGH95合金晶粒尺寸以及晶粒尺寸分布均匀性的影响。结果表明:合金经固溶处理快速加热后晶粒尺寸分布较慢速加热均匀,晶粒较为细小;晶粒尺寸分布的均匀性随着变形量的增加而增加,平均晶粒尺寸随着变形量的增加而减小。通过实验观察分析,固溶处理快速加热可有效利用变形合金储存的位错能,促进再结晶发生,避免混晶和粗大晶粒出现,从而得到尺寸均匀的晶粒组织。     

微波辐射下热塑性酚醛树脂的合成

首次将微波这种能量形式引入热塑性酚醛树脂的合成反应中,在详细分析了微波辐射下树脂合成特点的基础上,结合基础化学试验室的实际情况,以家用微波炉为基础,设计改装了一套能初步适用于热塑性酚醛树脂连续化试验的微波合成装置.利用此装置,采用微波直接辐射及水浴协同加热相结合的方式合成出壳法用热塑性酚醛树脂.结果表明,与传统加热相比,微波辐射下热塑性酚醛树脂聚合及脱水时间分别缩短了87.5%和74%左右,所得树脂流动性能及其覆膜砂强度也得到了显著改善.     

热处理对高铌TiAl基合金组织与性能的影响

高铌TiAl合金的铸态组织,粗大不均匀,有少量B_2相,长条状硅化物和硼化物沿晶界析出,使合金的室温塑性强度和断裂韧度降低。研究了均匀化处理和循环热处理等热处理方式对Ti-45Al-8Nb-0.5W-0.8B-0.2Si组织的影响。结果表明,采取均匀化处理,随炉加热到1 200℃,保温24h,空冷,再循环热处理,快速加热到1 150℃,保温4h,空冷,循环3次可获得理想的显微组织。     

复合热处理对新型钢结构材料性能的影响

分别采用常规退火工艺、均匀化处理+球化退火的复合热处理工艺对新型钢结构材料进行了热处理。结果表明:与常规退火相比,复合热处理明显细化材料的组织,使碳化物以细小颗粒状弥散分布;显著改善材料的力学性能和耐腐蚀性能,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别增加26.4%、29.5%、33.1%,在5%氯化钠溶液中腐蚀240 h后的质量损失率减小81.9%。     

实现少无氧化热处理的工艺材料

实现少无氧化热处理，提高热处理产品质量是热处理工作者为之求索几十年的愿望，如今已有多种技术措施可以实现少无氧化热处理，但方法不同，效果也相差甚远。本文介绍一种热处理用工艺材料钢铁加热防氧化剂的应用。该防氧化剂可简便快捷地用于常规加热设备的热处理，获得优良的产品质     

关于举办“第15期全国材料热处理高级研修班”的通知

正(可申请参加材料热处理工程师技术资格认证)一、培训时间及地点:培训时间:2021年10月13—17日培训地点:江苏省苏州市长三角先进材料研究院二、培训内容1)材料科学的发展过程、材料类别、材料性能、组织对性能的影响、材料组织的研究方法、改变和优化材料组织与结构的方法。2)热处理原理(相图→C曲线、平衡相图→非平衡相图):热处理及其目的;热处理的加热与冷却;热处理与相变及组织演变;热处理工作者追求的目标;平衡相图及其应用;     

钛铁矿的微波辅助磨细试验研究

试验以攀枝花钛铁矿为原料,于微波高温箱式炉内,在1kW～3kW微波功率和不同加热时间内进行加热处理,然后水淬骤冷,利用SEM研究了微波加热对矿石内部产生裂纹的影响,并通过磨矿试验说明这些裂纹对矿石易磨性的影响.结果表明,该矿石在2分钟内可以被微波加热至400℃以上,能有效吸收微波能量.在1kW,2.45GHz微波下加热30s,然后进行水淬处理,通过SEM检测发现在矿石内部有用矿物和脉石晶拉边界上产生了裂隙.随后,不同粒度样品在微波处理后进行了磨矿试验,样品粒度为25mm的矿石在磨矿后其产品中-200目含量由原矿的66%提高至94%,证明微波加热产生的裂隙使得矿物更易于磨细.     

低淬透性钢在纺织机齿轮上的应用

低淬透性钢58(55 1050—74)及整体加热表面淬火方法,在汽车和拖拉机零件的制造中已被广泛应用于制作重载零件。用该钢制作的零件经整体——表面淬火,与合金钢制作的零件经常规热处理(调质、正火、渗碳、表面感应淬火)相比,具有较高的强度。用这种材料和热处理方法,可节省昂贵的合金钢,并可降低能耗,摒弃     

仿生结构陶瓷复合粉体的制备方法

一种仿生结构陶瓷复合粉体的制备方法，属于陶瓷材料领域。本发明首先确定仿生结构陶瓷复合粉体的结构和材料，然后将制备仿生结构陶瓷粉体心部材料回聚粉体经过热处理工艺处理，再将心部材料和外包覆材料进行混合，通过球磨进行机械化学表面改性，实现陶瓷复合粉体的仿生海葵结构，最后将通过球磨制备粉体通过等离子体球形化及数分化处理，完成仿生结构陶瓷复合粉体的制备。本发明所得到的仿生海葵结构陶瓷复合粉体可否应用于热喷涂、激光熔覆和烧结，     

热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织及性能的影响

采用扫描电镜、力学性能试验机和腐蚀磨损试验机研究了热处理工艺对Cr15Ni2MnMoCuNbRE铸钢组织、力学性能和耐腐蚀磨损性能的影响。结果表明,试验钢经860 ℃处理后的组织为奥氏体+晶界网状碳化物,热处理加热温度升高,试验钢的组织和性能均得到不同程度的改善。当加热温度从860 ℃升至1000 ℃后,试验钢组织中晶界碳化物减少,形态改善,碳化物由晶界网状转变为细棒状,力学性能和耐腐蚀磨损性能显著提高。与加热温度860 ℃处理的试验钢相比,加热温度为1000 ℃处理的试验钢,其硬度和冲击吸收能量分别提高了5.9%和49.8%,达到了57.5 HRC和35.5 J,耐腐蚀磨损性能提高了1.88倍。     

金属熔焊过程中的热处理问题(四)

4热处理对改善焊接接头组织和性能的作用由于焊接热过程的特点，造成焊接接头成分、组织、性能的不均匀性。尽管在焊接时采用优质的母材和焊接材料，往往还不能保证获得优质接头。为此，需要藉助其它的措施予以配合，其中，热处理是一种重要的手段。焊接热处理包括焊前预热及焊后去应力退火、去氢退火、正火、调质、高温回火等。4．1焊前预热所谓焊前预热，就是在焊接前，把被焊件局部或整体加热到一定温度（一般视被焊材料不同，约在150～450℃），以降低焊后焊接接头冷却速度的一种热处理工艺。预热主要用于以下几方面：1）防止产生冷裂纹…