添加青铜粉对烧结316L不锈钢组织和性能的影响

研究了添加青铜粉对316L烧结不锈钢的密度、硬度和微观组织的影响。结果表明：添加青铜粉末提高了316L不锈钢的生坯密度。烧结样品的密度和硬度均随青铜粉体积分数的增大而提高，烧结温度升高也有利于316L烧结不锈钢密度和硬度的增大，最佳烧结温度为1200℃左右。当青铜粉的体积分数为30％、烧结温度为1200℃时，316不锈钢的最大相对密度和硬度分别为95．1％和HRB83。添加青铜粉引起的液相烧结使不锈钢颗粒球形化趋势明显，颗粒表面平直化。     

注射成形含氮无镍不锈钢的研究

为了扩大不锈钢的应用范围与节省较昂贵的镍资源,笔者以粒径<38.5μm含氮不锈钢粉末和多组元粘结剂(PW,HDPE,SA)为原料,采用粉末注射成形工艺制备了0Cr17Mn12Mo2N含氮无镍奥氏体不锈钢材料,并对其表面状态与显微组织、拉伸断口形貌以及力学性能、耐蚀性能进行了分析与测试.结果表明:使用上述粘结剂能够成功地实现含氮不锈钢粉末的注射成形;在流动N2气氛中,0.1MPa,1340℃下烧结120min,再经热处理后,注射成形0Cr17Mn12Mo2N不锈钢烧结体的相对密度可达到97.6%,含氮量达到0.83%(质量分数).该含氮无镍不锈钢具有良好的强度和塑性:抗拉强度σb=910MPa,屈服强度σ0.2=560MPa,伸长率δ5=46%,断面收缩率Ф=39.5%,硬度(HRB)为91.7,各项性能指标均优异于MIM 316L不锈钢.     

耐腐蚀涂层Cr_2N在质子交换膜燃料电池中的应用性能研究

采用固体粉末包埋工艺在316L不锈钢双极板上沉积Cr_2N涂层,通过动电位和恒电位极化测试研究了Cr_2N涂层的耐腐蚀性,并测量了界面接触电阻(ICR)和接触角。结果表明,与316L不锈钢相比,在1 100℃下沉积的Cr_2N涂层表现出较好的物相形貌、耐腐蚀性和较低的ICR值;Cr_2N涂层的腐蚀电流密度在0.84 V(vs.SHE)下约5.01×10~(-8) A/cm~2,比316L不锈钢低了三个数量级;Cr_2N涂层的ICR值在150 N/cm~2时为8.7 mΩ·cm~2,约为316L不锈钢的1/8;Cr_2N涂层致密、平滑、连续,其阻抗和相位角在电解质溶液中变化较小,能够阻止SO■、F~-向基底渗透,起到有效的防腐作用。此外,Cr_2N涂层还可以改善双极板的疏水性,在沉积Cr_2N涂层后,不锈钢双极板的接触角从79.7°提升到105.7°。Cr_2N涂层是用于质子交换膜燃料电池的316L不锈钢双极板的理想保护层。     

热处理对316L不锈钢组织和性能的影响

通过试验研究了不同热处理工艺对316L不锈钢组织和性能的影响.试验结果表明,1 000℃固溶处理30min的硬度最大(77.8 HRB)、晶粒最细.若提高固溶处理温度,可以改善钢的抗腐蚀性,但温度过高,会降低钢的硬度.与固溶处理相比,由于发生时效硬化,固溶处理后进行时效处理的硬度更高、显微组织更好.     

烧结双相不锈钢的相结构和强韧性

研究了粉末烧结双相不锈钢及其时效后的相结构和强韧性。结果表明,在316L粉末中添加4%(wt)St,用粉末烧结法可以获得奥氏体加18%(Vol)铁素体的双相不锈钢。该双相不锈钢在800℃时效时,沿奥氏体和铁素体界面析出条状σ相,使双相不锈钢的硬度增加,塑性下降。     

两相质量比对粉末冶金双相不锈钢显微组织与力学性能的影响

将316L奥氏体不锈钢粉末与430铁素体不锈钢粉末分别按照80:20、65:35、50:50质量比混合, 采用冷等静压成型方法制备了双相不锈钢, 研究了奥氏体和铁素体起始粉末质量比对双相不锈钢组织结构和力学性能的影响。结果表明: 当奥氏体和铁素体起始粉末质量比为65:35, 烧结温度1350℃, 保温时间60min时, 双相不锈钢综合力学性能较好, 其中, 抗拉强度为847MPa, 屈服强度为281MPa, 硬度为HV207, 断后伸长率为37.5%。     

表面处理对316L不锈钢粉末注射成型性能的影响

以聚乙二醇/环氧树脂(PEG-EP)为粉末表面改性剂，聚甲醛系树脂(POM)为粘结剂体系，混炼制备316L不锈钢粉末注射成型喂料，并通过硝酸催化脱脂后烧结得到316L烧结样品。通过傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角测量仪、旋转流变仪、万能材料试验机、金相显微镜、碳硫分析仪、显微硬度计等研究了PEG-EP对316L不锈钢粉末的包覆效果以及PEG-EP表面处理对316L不锈钢粉末注射成型喂料和烧结样品性能的影响。结果表明，PEG-EP成功包覆在316L粉末表面，改善了316L不锈钢粉末与聚甲醛的界面相容性，提高了喂料流动的性能、生坯的力学性能和烧结样品的力学性能及硬度。当添加PEG-EP质量分数为0.662%、粉末装载量(体积分数)为63%时，316L注射生坯的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度分别为10.57 MPa、8.38%、21.24 N·(mm²)^-1；烧结样品晶粒尺寸为50.8μm，最大抗拉强度和维氏硬度为688 MPa和HV 151，烧结样品的综合性能最佳。     

表面活性剂对MIM316L不锈钢粉末制备性能的影响

采用高压水气联合雾化工艺,在雾化水中加入适量表面活性剂,制备了MIM用超细316L不锈钢粉末,研究了表面活性剂对粉末雾化制备的影响。结果表明:表面活性剂的加入会一定程度地影响粉末的振实密度、粒径和粒度分布及表面形貌等。其中,十二烷基硫酸钠(SDS)能有效降低粉末颗粒粒径和提高振实密度,当SDS用量为1%(质量分数)时,粉末颗粒的中位径由10.33μm降低到8.76μm,振实密度可由4.16 g/cm3提高到4.65 g/cm3,且得到的不锈钢粉末分散均匀,颗粒表面光滑且呈类球形。粉末制成喂料,经注射成形及脱脂烧结后,样品指标均达到美国MPIF标准,当烧结温度为1 380℃时,烧结密度和硬度分别为7.85 g/cm3、70 HRB。经此工艺制得的316L不锈钢粉末,性能达到国内先进水平。     

316L奥氏体不锈钢的氮合金化

采用金相显微镜、XRD、拉伸试验机及高低温冲击试验机等,并结合Thermo-calc软件计算研究了氮对316L奥氏体不锈钢微观组织、析出相、力学性能和耐点蚀性能的影响.结果表明:氮合金化能够抑制316L不锈钢中σ相和Chi相的析出,增加Cr2N的析出倾向,对奥氏体晶粒细化不明显;氮的添加能够提高316L不锈钢的室温强度和-100℃以上温度的夏比冲击功,降低-100℃以下的夏比冲击功,但对室温拉伸塑性影响不明显.此外,氮能够改善316L不锈钢的耐点蚀能力.     

粉末冶金制备添加20%铜的316L不锈钢/铜复合材料工艺研究

本文采用粉末冶金工艺合成制备出316L不锈钢/铜复合材料,其中铜占20%(质量分数,下同)。测定了材料的密度、硬度和冷轧轧下量,分析了材料的显微组织和微区成分。实验结果表明,添加20%铜的不锈钢经1 100℃烧结后,密度达到7.53 g/cm3,相对密度为92.4%,硬度为75.12 HRB,冷轧轧下量达69%,316L不锈钢粉末颗粒外形球形化,铜元素在不锈钢基体有少量扩散。本文还对游离铜提高材料冷轧轧下量的原因进行了简单的分析。     

粗粉末金属注射成形烧结件的性能

对平均粒度分别为65.71μm, 26.69μm和19.25μm的3种较粗(相对于一般注射成形用细粉而言)水雾化316L不锈钢粉末进行了注射成形, 讨论了粉末粒度对金属注射成形烧结件性能, 如烧结密度、孔隙形貌、金相组织和力学性能的影响。结果表明, 只要工艺控制得当, 三种粗粉末都能用于金属注射成形, 且可得到比细粉更小和更稳定的烧结收缩率, 较高的密度, 较好的拉伸强度、屈服强度、硬度等力学性能。其中平均粒径为19.25μm粉末的烧结样品的力学性能为: 抗拉强度506 MPa、屈服强度193 MPa、延伸率54%、硬度HRB61, 达到并超过了美国MPIF关于316L不锈钢细粉末注射成形烧结件的性能标准值。     

Mo对TiC/316L不锈钢复合材料组织和性能的影响

为了提高TiC/316L不锈钢复合材料的力学性能,在TiC/316L复合粉末中添加不同质量分数的Mo元素,采用粉末冶金法制备TiC/316L不锈钢复合材料.通过对复合材料的显微组织分析,拉伸、摩擦磨损等力学性能的测试,研究Mo含量对复合材料的组织和性能的影响.结果表明,Mo的添加有利于复合材料的组织均匀化,从而提高复合...     

不同粒度粉末注射成形试样的烧结性能

对平均粒径为65．71μm和9．57μm的316L不锈钢水雾化粉及其混合粉末进行注射成形，探讨在粗粉末中加入细粉末对混合粉末的烧结致密化过程和力学性能的影响。结果表明，在粗粉末中加入25％（质量分数）的细粉末，可以提高粗粉末的烧结活性；烧结样密度达到理论密度的95％，抗拉强度达498MPa，屈服强度达192MPa，伸长率为52％，硬度为HRB60，即在粉末成本增加不多的基础上，力学性能大大超过了单一粗粉末烧结样，基本达到了美国MPIF关于316不锈钢注射成形烧结件的性能标准，为316L不锈钢粉末注射成形较大尺寸件提供了一条可行途径。     

ARZ陶瓷颗粒增强316L不锈钢复合材料的制备及性能

采用粉末冶金工艺制备了Al₂O₃增强ZrO₂(alumina reinforced zirconia,ARZ)陶瓷颗粒增强316L不锈钢(316L不锈钢/ARZ)复合材料，研究了ARZ陶瓷颗粒体积分数对316L不锈钢/ARZ复合材料的微观组织、相对密度、硬度、耐磨性的影响。结果表明：当ARZ陶瓷颗粒体积分数为20%时，复合材料的相对密度达到97.53%，与不锈钢基体相当；继续加入ARZ陶瓷，陶瓷颗粒发生团聚降低了复合材料相对密度。316L不锈钢/ARZ复合材料的硬度随着ARZ陶瓷颗粒体积分数的增高而增大，当ARZ陶瓷颗粒的体积分数为60%时，复合材料的硬度达到最大值HRB 96.8。复合材料耐磨性优于不锈钢基体，其中含有体积分数为60%ARZ陶瓷颗粒的复合材料体积磨损率较基体减少了4.2倍；随着ARZ陶瓷颗粒含量的增加，复合材料的耐磨性提高，复合材料的磨损机理主要为316L不锈钢的剥落。     

FJ316烧结不锈钢材料的性能及其在仪器仪表中的应用

介绍了FJ316奥氏体烧结不锈钢材料的机械性能,抗腐蚀性能和磁性能。当FJ316的密度大于7.3g/cm~3时,其拉伸强度为45—50kgf/mm~2,延伸率大于30％,接近或达到冶炼316L不锈钢的水平。用FJ316制成的上、下支板、控制爪、时间爪、摆和弹簧片座等结构零件,均满足使用要求,并且具有明显的经济效果。     

FeCrBSi预合金粉末对金属注射成形316L不锈钢烧结性能的影响

研究了添加不同质量分数FeCrBSi铁基预合金粉末（FeCrBSi）作为烧结助剂对金属注射成形316L不锈钢（316L）烧结性能的影响,通过电子密度计、金相显微镜及洛氏硬度计等仪器分析讨论了烧结制品的烧结密度、金相显微组织及硬度等性能。结果表明:在1360℃烧结时,FeCrBSi与316L形成了超固相线液相烧结,液相的增加有利于烧结致密化,烧结密度随着FeCrBSi质量分数的增加而升高,孔隙度逐渐降低。当FeCrBSi质量分数为3%~5%时,烧结密度达到7.81~7.87 g·cm-3;当FeCrBSi质量分数增至7%时,烧结出现变形。制品硬度随相对密度的上升而提高,在FeCrBSi质量分数为3%时达到最大值（HRB 75）,此时力学性能亦表现优异。     

金属注射成形不锈钢

介绍了金属注射成形(MIM)不锈钢的工艺及其性能。其中包括注射成形用不锈钢粉末的制取方法;采用水溶性粘结剂或催化脱粘法制取MIM316L不锈钢的工艺;MIM304L和17-4PH不锈钢的制取工艺及其性能     

固溶处理对选区激光融化316L不锈钢晶间腐蚀性能行为的影响机制

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-316L不锈钢晶间腐蚀行为的影响规律和机制目前尚不清晰.基于此,本文首先对SLM-316L不锈钢进行1150℃固溶处理,随后采用SEM、EBSD、TEM等分析其组织结构特征和纳米氧化物颗粒形貌,最后采用双环电化学再活化和过硫酸铵电解试验研究其晶间腐蚀行为.主要结论如下：固溶处理后SLM-316L不锈钢发生再结晶,形成规则形状等轴晶粒及退火孪晶;纳米氧化物颗粒粗化,晶界处最大尺寸能够达到微米级,同时氧化物颗粒的类型也从菱矿石结构的MnSiO₃转变为尖晶石结构CrMn₂O₄;固溶处理导致SLM-316L不锈钢晶间腐蚀性能下降,伴随着敏化时间的延长,晶间腐蚀类型从台阶状转变为沟状.     

氮对超细晶奥氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了在304不锈钢粉末中添加不同含量的氮化物,通过机械合金化和放电等离子烧结技术制备出不同N含量的超细晶奥氏体不锈钢,并分析了其组织和性能的变化.XRD图谱显示未添加N的烧结样由马氏体和奥氏体共同组成,而添加了N的烧结样由单一的奥氏体组成,TEM形貌观察发现烧结试样的晶粒尺寸都在纳米级别,而添加N的烧结试样比未添加N的烧结试样晶粒尺寸更加细小.力学性能测试结果显示烧结试样的硬度、耐磨性都随N含量的增加而增加,抗拉强度随N含量的增加先增后减.极化曲线的测量结果显示烧结试样的耐腐蚀性能随着N含量的增加而增加.     

聚氯乙烯脱氯反应器不锈钢内衬抗腐蚀的研究

聚氯乙烯(PVC)在脱氯过程中会产生大量的HCl气体,而HCl具有很强的腐蚀性.对3种奥氏体不锈钢(00Cr17Ni14Mo3(316L)、0Cr18Ni9Ti(321)、1Cr18Ni9(302))进行抗HCl气体腐蚀实验,并对试样进行扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析.结果表明:不锈钢316L的抗HCl气体的腐蚀性能最好,在本研究条件下,不锈钢316L最适合用来作PVC脱氯反应器的内衬.