纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的低温烧结机制

采用DTA研究了喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末随温度升高时熔点和相的变化,依此为根据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.采用扫描电子显微镜和金相仪分别对试样断口进行了形貌观察和W晶粒测试,并对烧结样的性能进行了测定与分析.研究结果表明: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1390℃时,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值,分别为888.3 MPa,12.9%和99.0%;当烧结温度为1390℃时,随烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度在保温120 min时都达到一个极大值;平均W晶粒度为20 μm,W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℃;粉末中高的氧含量和在干氢中的烧结,使得试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡,W晶粒和粘结相分布不均匀,致使试样力学性能偏低.     

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。     

微波烧结工艺对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响

研究了微波烧结温度和时间对钨基合金挤压棒坯显微组织及力学性能的影响。采用高倍SEM和光学金相显微镜分别对合金断口和显微组织进行了形貌观察;对合金相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行了测定和分析。结果表明:当微波烧结时间为30min时,随着烧结温度的升高,合金性能呈峰值变化,烧结温度为1550℃时,合金的力学性能达到极大值,相对密度、抗拉强度、延伸率和HRC硬度分别为98.3%、920MPa、9.7%和30.5;当微波烧结温度为1550℃时,随着烧结时间的延长,合金的力学性能先上升后下降;随着微波烧结温度的升高及微波烧结时间的延长,钨晶粒的尺寸逐渐增大。     

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%.     

微量Y2O3对细晶W-Ni-Fe粉末烧结行为和显微组织的影响

采用喷雾干燥-热还原的方法制备纳米级93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末和微量稀土掺杂的复合粉末,研究微量稀土掺杂对烧结致密化和晶粒尺寸的影响.结果表明:微量稀土掺杂能有效地降低该复合粉末的晶粒尺寸,并能改善粉末的分散度;纳米级复合粉末在1380～1410℃液相烧结可实现材料的近全致密化,比同种成分的传统钨合金的烧结温度降低了120℃左右,合金的相对密度可达99%以上;但微量稀土掺杂对烧结的致密化有一定的抑制作用;同时微量稀土元素对合金的晶粒尺寸的抑制作用主要发生在液相烧结阶段.     

细晶钼铜合金的制备

采用溶胶-喷雾干燥-煅烧-氢还原方法制取晶粒尺寸为17～50nm的超细Mo-30Cu复合粉末,研究烧结温度、时间和粉末中的氧含量对烧结致密化的影响,检测合金的拉伸力学性能,分析合金的拉伸断口形貌特征。结果表明：还原温度对粉末形貌有很大的影响;在1050～1200℃烧结即可实现材料的快速致密化,在1050℃烧结后保温60min时,合金的相对密度可达99％以上,并且晶粒细小,显微组织分布均匀;合金的最大抗拉强度可达755MPa,伸长率为6．41％。     

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。     

再生高密度钨合金的性能

采用氧化-还原法回收钨合金切削废料,用回收粉末及镍、铁元素粉配制成91W-6Ni-3Fe系高密度合金的混合粉,经压制、脱胶、烧结制得再生高密度钨合金.结果表明:所得再生合金的性能同非回收粉末所制备的合金性能相当,再生钨合金的密度随着烧结温度的升高而先升高后有所降低,最大密度为17.12 g/cm3,硬度随着烧结温度的升高而降低;当烧结温度为1 440℃时再生合金的强度和塑性达到较好的配合,抗拉强度为922.95MPa,延伸率为20.18%;经真空热处理后,再生钨合金性能得到改善,抗拉强度和延伸率得到不同程度的提高,抗拉强度比热处理前提高了约6.44%,延伸率比热处理前提高了约43.42%.     

机械合金化和添加微量Y2O3对制备细晶钨合金

采用机械合金化、添加微量Y2O3和冷等静压、液相烧结工艺制备Ф25mm的晶粒度为3～4μm的细晶93W-4.9Ni-2.1Fe(质量分数%,下同)合金棒材,研究粉末机械合金化、添加微量Y2O3、烧结温度和保温时间对合金棒材烧结致密化和显微组织的影响。结果表明:在1480℃液相烧结时钨晶粒发生明显球化,在此温度下降低保温时间对控制钨晶粒长大有较大影响,保温时间为30min时,钨晶粒尺寸为5～8μm;保温时间为60min时,钨晶粒为8～10μm。添加微量稀土氧化物Y2O3可以进一步有效地抑制晶粒的长大,降低合金的钨晶粒尺寸和提高组织均匀性,在1480℃烧结60min时,钨晶粒为3～4μm,而且晶粒尺寸分布更均匀。     

镧-钇对纳米粉90W-Ni-Fe合金显微组织和性能的影响

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，研究稀土La-Y含量对试样烧结特性的影响，采用高倍SEM和金相仪器分别对断口进行形貌观察和W晶粒测试；对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行测定与分析。结果表明：不添加稀土La-Y时，试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡，导致力学性能偏低；添加0．4％稀土La-Y（质量分数）时，合金的相对密度、抗拉强度和延伸率分别为99．4％、983．5MPa和15．2％1添加0．4％La-Y后，在相界或晶界上形成了W13.61 Ni2.61 F01.07 Y2052 La25.27On的中间相，阻止了W原子在粘结相中的扩散，阻碍了W晶粒长大，W晶粒由原来的20-25μm减少到12～15μm。     

雾化预合金胎体粉末的制备及其在金刚石工具中的应用

采用高压水雾化快冷技术，将熔融的金属液流注入上部设有漏包坩埚的水雾化喷嘴，当熔融的金属液流通过倒流嘴流经喷嘴时，被喷嘴射出的高速水流击碎成小液滴，随后合金液滴落在水中凝固成粉末的方法制取Follow‘系列预合金胎体粉末；利用SEM，差热分析等手段研究了粉末的特性，结果表明预合金粉末呈不规则状，压制性能好，成分均匀，烧结温度低；用Follow‘系列预合金粉末制成金刚石工具，切割性能优异，可切中硬花岗岩品板500m^2以上，中硬花岗岩荒料250m^2以上，具有寿命长切割效率高，成本低等特点。采用Follow‘系列预合金粉末可降低生产成本，提高金刚石工具的使用性能。     

用真空蒸发沉积法制取超细铝、镁粉的研究

在真空条件下将铝、镁加热熔化，蒸发，然后冷却制成超细铝、镁粉。适当的控制其中的某些工艺参数就能改变铝、镁粉的性能，从而制取不同性能的超细铝粉和镁粉。     

电解工艺参数对铟微粉纯度和粒度的影响(I)

研究了电解工艺制备铟微粉时,铟离子浓度、电流密度和连续电解时间对粉体纯度和粒度的影响。结果表明：当电工艺参数为NaCl浓度80g/L,极距5cm,硫脲浓度0.3g/L,明胶浓度0.5g/L,pH=2.5,添加剂聚乙烯吡咯烷酮用量为0.2g/L时,连续电解时间越长,所得粉体粒度越大;电流密度为130A/m₂时,所得粉体粒度最小,纯度最高;In₃₊浓度对粉体粒度的影响最小,但对纯度影响最大;在此工艺参数和In₃₊浓度为30g/L,电流密度为130 A/cm₂的条件下电解1h,可得到粒度小于100μm的铟微粉,其中粒度小于30μm的占75%。     

用原料添加法提高钼粉粒度的探讨

叙述了在钼粉的工业化生产条件下采用原料添加法来提高最终粉末粒度，改善原料工艺性能的试验。研究表明：在钼酸铵原料中添加一定组份的钥粉，能有效地改善钼酸铵在动态焙解还原时的分散性和流动性，选择不同的添加量和添加粉粒度，可有效地把钼粉的ＦＳＳＳ粒度从２．５μｍ提高到４．２μｍ，从而可根据用粉要求，选择合适的添加工艺，来制取理想的钼粉。     

装粉方式对钛粉压制成形影响的数值模拟

用MSC.Marc软件模拟了3种不同装粉方式下钛粉压制成形过程中粉末的流动情况及压坯的密度分布规律.结果表明:粉末装粉方式对粉末压制过程及压坯密度有较大的影响,与平式装粉方式相比,采用凸式装粉,试样的烧结坯密度提高了6%,孔隙分布的均匀性也得到相应的改善.     

Preparation of TiAl alloy powder by high-energy ball milling and diffusion reaction at low temperature

In this paper, TiAl alloy powders were prepared successfully by high-energy ball milling and diffusion reaction in vacuum at low temperature. The titanium powder, aluminum powder, and titanium hydride powder were used as raw materials. The samples were characterized by scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FESEM), and differential thermal analysis(DTA). The results show that the alloy powders with the main intermetallic compounds of TiAl are obtained using Ti-Al powders and TiH_2-Al powders after heated for 2 h at 500 ℃,3 h at 600 ℃,and 3 h at 750 ℃,respectively.The average grain sizes of alloy powder are about 45 and20 μm with irregular shape, respectively. The prepared TiAl alloy powders are relatively pure, and the average quality content of oxygen in the alloy powders is0.33 wt%. The forming process of alloy powder contains both the diffusion reaction of Ti and Al,which gives priority to the diffusion reaction of aluminum.     

Plasma alloying and spheroidization process and development

Elemental and blended refractory metal powders were processed using a plasma alloying and spheroidization (PAS) process. The powders were characterized to determine changes in chemistry and morphology after processing. Five refractory metal powders were evaluated during this investigation: (1) crystalline W, (2) spray dried Mo, (3) W-25 wt.% Re composite powder, (4) W-2 wt.% Re composite powder, and (5) Mo-40 wt.% Re composite powder. Benefits of the PAS process, such as a two-order of magnitude reduction in oxygen contamination, production of highly spherical powders for enhanced flow characteristics, and the ability to produce prealloyed powders were demonstrated. This paper was presented at the 2nd International Surface Engineering Congress sponsored by ASM International, on September 15–17, 2003, in Indianapolis, Indiana, and appears on pp. 441–47 of the Proceedings.     

The theoretical evaluation of powders transportation in plasma transferred-arc space under coaxial powder feeding condition

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｅｎｅｒａｌｌｙ ,ｔｈｅｐｏｗｄｅｒｉｓｕｓｕａｌｌｙｃｏａｘｉａｌｌｙｆｅｄｉｎｔｏｔｈｅｍｅｌｔｉｎｇｐｏｏｌｂｙａｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｓｉｇｎｅｄｐｏｗｄｅｒｆｅｅｄｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅ ｐｌａｓｍａｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ａｒｃ (ＰＴＡ ) ｐｏｗｄｅｒｓｕｒｆａｃｅｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ.Ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓ’ｔｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｕｃｈａｓｍｅｌｔｉｎｇ ,ｖａｐｏｒｉｚｉｎｇａｎｄｄｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｓｕｒ…     

金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用

近年,国内外开展了金刚石工具代钻粉末的研究。本文采用水雾化法开发了三种预合余代钻粉末：对粉末的基本属性、形貌,粉末的相组成,粉末的差热性进行了分析研究;测定了它们的烧结密度、硬度、抗弯强度、弹性模量随热压烧结温度变化的规律;采用作者自行建立的磨料磨损试验方法,测定了它们的质最磨损阿分率（即耐磨性）;测定了它们的冷压生坯密度、模拟生坯强度以及高频钎焊的结合力矩;观察了热压烧结SEM腐蚀组织和SEM断口形貌。结果表明：三种预合金粉末有着优良的低温烧结性能和耐磨性,表现出接近于超细钴和相当于国外代钴粉末的优良的物理、机械性能,对金刚石把持力高;具有高的高频钎焊结合力矩;粉末成本较低,用粉量可降低。实际切割花岗石、混凝土,切割锋利,使用寿命长。     

陶瓷粉末注射成形中的关键影响因素

陶瓷粉末注射成形是从现代粉末注射成形技术中发展起来的一项新型成形技术。本文着重分析了影响陶瓷粉末注射成形的几个关键影响因素以及该项技术的发展动态 ,指出优质价廉的新型陶瓷粉末是陶瓷注射成形发展的基础 ;性能优异的粘结剂体系是其核心因素 ,产品尺寸精度和过程缺陷的控制是该技术发展和产业化的关键。