溶胶-喷雾干燥超细/纳米晶W-20Cu复合粉末的烧结行为

采用喷雾干燥-氢气还原法制备超细/纳米晶W-20Cu(质量分数,%)复合粉末,粉末压坯直接从室温推入高温区烧结不同时间后直接取出水淬,研究其烧结致密化和显微组织的变化。结果表明,超细/纳米晶W-20Cu粉末在1000～1200℃烧结时发生迅速致密化。粉末压坯在1200℃烧结60min,其材料致密度已达到96.4%。1420℃烧结90min时致密度达到99%以上。1100～1420℃烧结时其烧结致密化活化能不断减小,从1100℃时的276.3kJ/mol减小到1420℃时的29.1kJ/mol。当温度低于1200℃时,W晶粒长大不明显,当温度超过1300℃时,W晶粒开始有明显长大。随温度的升高W晶粒发生显著球形化,1420℃烧结时发现其晶粒长大符合G3=kt的Ostwald机制,此时晶粒长大动力学系数K仅为0.024μm3/min。     

微细Fe-N粉的添加对Fe-C-Cu合金的结构和力学性能影响

将含不同质量分数Fe-N粉的混合压坯在1100 ℃温度下进行烧结,然后对样品采用X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）和能谱分析,并进行了金相观察和压缩强度测定,研究了微细Fe-N粉的添加对多孔Fe-C-Cu合金的结构和力学性能的影响。结果表明：当烧结条件为在1100 ℃温度下保温30 min,Fe-N粉的添加能够明显提高粉末的烧结性能;当Fe-N粉添加量为50%时,烧结样品的压缩强度得到显著提高。随着Fe-N粉的添加量增加,烧结样品的孔隙圆化。     

微细Fe-N粉的添加对Fe-C-Cu合金结构和力学性能的影响

将含不同质量分数Fe-N粉的混合压坯在1100℃温度下进行烧结,然后对样品采用X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)和能谱分析,并进行了金相观察和压缩强度测定,研究了微细Fe-N粉的添加对多孔Fe-C-Cu合金的结构和力学性能的影响。结果表明:当烧结条件为在1100℃温度下保温30 min,Fe-N粉的添加能够明显提高粉末的烧结性能;当Fe-N粉添加量为50%时,烧结样品的压缩强度得到显著提高。随着Fe-N粉的添加量增加,烧结样品的孔隙圆化。     

氧活化烧结超细钼粉的研究

本文主要叙述了含有少量氧的超细钼粉的低温活化烧结特性。已经发现超细钼粉(比表面积1.7m~2/g左右)其含氧量为0.62%左右时的活化烧结效果最好。其在1350℃纯H_2中烧结4小时左右,烧结收缩率达23.5%左右,相对密度98.5%左右,维氏硬度HV210左右,抗弯强度65kg/mm~2左右,晶粒度10万颗/mm~2左右,纯度达99.96%以上,氧在烧结过程中基本上被还原除去。目前这种方法已在青岛钨钼材料厂工业规模批量生产成功。用本方法生产的钼坯经过轧制后可得到高强度高韧性的钼薄板,其成材率远高于普通钼坯的轧板成材率。另外,已用本方法直接制造成功钼圆片。这表明,本方法将可广泛取代目前昂贵的高温烧结法,并有可能解决复杂形状钼制品的变形加工问题。     

钼粉的低温活化烧结研究

研究了极细钼粉化学沉积包复微量Ni-P合金时的低温烧结特性及其烧结机理。研究表明,采用Ni-P活化烧结法可以在很低的温度下制得晶粒细小均匀、近乎完全致密的钼金属烧结坯。测定了Mo-Ni-P系的烧结活化能,研究了其早期阶段的烧结动力学。应用黄培云综合作用烧结理论求得了多种Mo粉的定量烧结方程。     

纳米8YSZ粉末不同温度下烧结行为研究

目的通过关注纳米8YSZ粉末在不同温度下烧结过程中的晶粒长大行为及相结构组成变化,获得纳米8YSZ粉末的高温稳定性,防止高温烧结导致纳米8YSZ涂层性能明显衰减,致使涂层在正常服役过程中过早失效。方法采用共沉淀工艺合成低杂质含量的8YSZ纳米粉末,经过低温煅烧预处理后,在900~1200℃温度区间进行3~12 h的烧结。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对纳米颗粒进行物相结构和形貌分析,根据Scherrer公式计算热处理后的颗粒平均晶粒尺寸,采用Arrhenius公式得到晶粒生长活化能,进而确定晶粒的生长机制。结果经过低温煅烧预处理后,粉末绝大多数仍然保持非晶态结构,经过高温热处理后,粉末均完成了晶态转化,相结构基本为单一四方相。温度为900~1100℃时,晶粒生长的活化能为42.638 k J/mol;温度为1100~1200℃时,晶粒生长的活化能为3.849 k J/mol。结论高温热处理后,纳米8YSZ粉末物相结构为单一四方相,可以保持高温稳定性,防止涂层性能明显衰减。温度为900~1200℃时,晶粒生长机制以表面扩散为主的聚合生长。     

放电等离子烧结快速制备致密Ti-Al基合金

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,研究了采用放电等离子烧结工艺制备Ti-Al基合金.研究表明,当烧结温度高于1100 ℃时,可制备出致密度高、组织均匀的Ti-Al基合金;烧结温度对合金的显微组织影响显著,在1100 ℃和1150 ℃烧结,得到由等轴γ晶粒与α2 γ片层束构成双态组织,在1200 ℃烧结时,得到全部由α2 γ片层束构成的全片层组织;当烧结温度为1100 ℃时,具有细小双态组织的合金具有较佳的室温力学性能,其抗压强度为3321 MPa,压缩率为35.2%.     

等离子烧结温度对CoCrCuFeNi高熵合金组织及性能影响

本文通过氩气雾化制备CoCrCuFeNi球形粉末,随后在900℃、1000℃、1100℃、1150℃温度下通过放电等离子活化烧结(Spark plasma sintering,SPS),成功制备CoCrCuFeNi高熵合金块体。结果表明：随着烧结温度的升高,材料室温抗拉强度先降低后升高,均匀却延伸率先大幅度提高,随后降低;当烧结温度为1100℃时,材料屈服强度和抗拉强度分别达到379.3MPa和655.6MPa,断后延伸率达21.9%;当烧结温度超过1100℃时,开始出现局部熔化现象,材料内部出现元素明显偏析现象。烧结温度为900℃时,拉伸断口沿球形粉末表面脆性断裂,随着烧结温度提高,断口转变为包含韧窝的韧性断裂。由于高温烧结过程中基体内发生渗碳现象,透射电镜结果表明碳与基体发生反应,形成第二相碳化物。     

添加碳、镍、钴粉对烧结Ti-12Mo合金密度和强度的影响

Ti-(10%~15%)Mo合金具有高强度、耐蚀的性能，期望作为高强度材料使用，但还需要进一步提高烧结合金的密度和力学性能，为此日本人选择了碳、镍、钴作为添加元素，并探讨了其添加效果。 原料粉末采用平均粒径为38m的钛粉和0.67m的钼粉，添加元素采用碳粉，平均粒径5m的镍粉及平均粒径1.4m的钴粉。钛粉和12mass%的钼粉与各添加量的碳、镍、钴粉混合，各元素的添加量为0.4mass%~ 1.0mass%，混合粉末在100MPa压力下压缩成形，在高真空(1~2×10-3Pa)，于1100℃、1200℃、1300℃各温度下烧结2h，测定烧结体的密度、力学性能及组织。 试验结果表…     

钼钴对铸铁短纤维烧结体组织与性能的影响

本文研究了合金元素钼、钴对铸铁短纤维烧结体组织与性能的影响。钼使烧结体密度下降,孔隙率升高,组织由珠光体加铁素体变成贝氏体;当钼含量达到1.0％wt时,烧结体强度达到最大值1100MPa。钴明显加速烧结体致密化过程,提高了烧结体密度,组织中的铁素体随钴含量的增加而增加,当钴含量为3％时,烧结体强度达到最大值990MPa     

粉浆挤压细长钼管脱蜡完好的研究

研究了钼粉含氧量和石蜡添加量对粉浆挤压细长钼管脱蜡预结完好率的影响，结果表明，钼粉含氧量在０．２８％￣０．８％范围内和石蜡添加量为５０．６Ｖｏｌ％￣５５．７Ｖｏｌ％时，钼管脱蜡完好率最高。     

等离子烧结温度对CoCrCuFeNi高熵合金组织及性能的影响

通过氩气雾化制备CoCrCuFeNi球形粉末,随后在温度900、1000、1100、1150℃下通过放电等离子活化烧结(spark plasma sintering,SPS)成功制备CoCrCuFeNi高熵合金块体。室温拉伸结果表明:随着烧结温度的升高,CoCrCuFeNi材料室温抗拉强度先升高后降低,均匀延伸率却先大幅度提高,随后降低;当烧结温度为1100℃时,材料的屈服强度和抗拉强度分为379.3和655.6 MPa,断后延伸率达21.9%;当烧结温度超过1100℃时,开始出现局部熔化现象,材料内部出现明显的元素偏析现象。烧结温度为900℃时,拉伸断口沿球形粉末表面脆性断裂,随着烧结温度的提高,断口转变为韧性断裂特征。由于高温烧结过程中基体内发生渗碳现象,透射电镜分析结果表明碳与基体发生反应,形成第二相碳化物。     

粉浆挤压细长铂管脱蜡完好率的研究

研究了钼粉含氧量和石蜡添加量对粉浆挤压细长钼管脱蜡预结完好率的影响。结果表明，钼粉含氧量在０．２８％－０．８％范围内和石蜡添加量为５０．６Ｖｏｌ％～５５．７Ｖｏｌ％时，钼管脱蜡完好率最高。     

压坯粉重对钼环组织和性能的影响

在对钼粉材料压坯与烧结实验研究的基础上,改变压坯粉重及改进压制、烧结工艺进行实验以获得组织合理、性能优化的钼粉烧结体(钼环试样)。通过OM、SEM及硬度测试等试验,结果表明:当粉重为0.35 g时,因为压坯粉重小而导致压坯致密度较低;当压坯粉重达到0.4 g时,钼环组织细小,具有较低的气孔率和较强的排胶力;随着压坯粉重的增加,其硬度值呈先上升后下降的趋势,在压坯粉重为0.385 g时显微硬度值最高。     

机械合金化制备Ni-B-Si合金粉末

本实验选取成分为92%Ni-4%B-4%Si的混合粉末进行机械合金化,并每隔一定时间定量取粉进行SEM、XRD及DSC分析。实验结果表明,当球磨至30 h时,粉末形貌趋于球状,微量元素B和Si已经完全向镍中固溶,此时起始熔化温度降至1038℃;继续延长球磨时间粉末发生团聚,并在球磨至80 h时,趋于非晶化转变;将球磨40 h的合金粉末与松装镍粉在1100℃进行熔渗烧结时,发现其与镍粉发生冶金结合并形成致密的烧结体。     

粉冶Mo—0.56Y合金烧结性能和板材室温拉伸性能的研究

本文探讨了稀土元素钇的添加对粉冶钼烧结性能和室温拉伸性能的影响,试验是在钼粉中添加0.58wt%的氢化钇粉未(经烧结后,坯料内钇的含量为0.56wt%)后进行烧结并研究其烧结性能,尔后研究了经烧结、轧制等工序制成的0.25mm片材的室温拉伸性能,并与普通钼片和高纯钼片进行对比。试验结果表明:Mo-0.56Y合金可以在1600℃氢气中烧结,比纯钼的烧结温度降低约100—150℃;该材料具有良好的加工性能,轧制过程中无边裂、无分层和起皮现象;消除应力态片材的室温延伸率达14%,是普通纯钼的两倍多;随着热处理温度的提高,其室温延伸率几乎呈直线上升,经1400℃/1h真空热处理后,其室温延性达37%。     

微波反应烧结制备WC-Co硬质合金工艺性能

以W粉、Co粉和碳黑为原料,通过球磨、压制成形及微波反应烧结制备WC-6Co硬质合金。采用XRD、SEM、密度计和维氏硬度计等研究微波反应烧结温度、升温速率、保温时间和W粉粒度4个因素对硬质合金组织与性能的影响。结果表明:选用粒度为1.3μm的W粉为原料,当温度大于1100℃时,W即可被C完全碳化生成WC;当温度为1300℃时合金致密性较好,维氏硬度(HV_(30))与断裂韧性(W_k)分别为1999N/mm~2和8.51MPa/m~(1/2),继续提高温度至1400℃时合金性能无明显变化。烧结温度越低、升温速率越大、保温时间越短,合金残留孔隙越多,导致维氏硬度与断裂韧性性能下降。当微波反应烧结温度为1300℃、升温速率100℃/min和保温时间10 min时制备的WC-6Co硬质合金微观组织均匀和综合性能最佳。选用粒度为27.0μm的W粉为原料按照最佳工艺烧结制备出WC-6Co硬质合金,并与平均粒度1.3μm的W粉制备的合金进行对比发现粗W粉颗粒制备的合金中存在W_2C,微波反应烧结工艺参数与W粉平均粒度相关。     

V2.46TiFe0.54-Ni烧结电极电化学性能的研究

V2.46TiFe<0.54>合金颗粒与Ni粉混合压成电极后在850～1100℃条件下进行烧结,时间5 min,研究了烧结温度对其形貌特征及电化学性能的影响.经XRD及SEM(EDS)分析表明,烧结后,V2.46TiFe<0.54>合金颗粒与Ni粉之间发生了V、Ti、Ni的扩散,形成了扩散中间层,该中间层的厚度随烧结温度的升高而增厚.在中间层的作用下,Ni粉较好地包覆在合金颗粒表面.电化学测试结果显示,随烧结温度的升高,电极的电化学催化性能及交换电流密度逐渐增大;最大放电容量先增大后减小,在900℃时达到最大值,约466 mAh/g.经烧结后,电极的循环稳定性得到了改善.     

纳米钼粉的微波烧结及致密化行为（英文）

为了满足冶金、机械、国防、航空航天等高技术领域应用对组织均匀细小的高性能钼粉的需要,对纳米钼粉的微波烧结工艺和致密化机理进行研究。在本实验中,纳米钼粉和微米钼粉分别在不同温度和不同时间下进行常规烧结和微波烧结。结果表明:随着烧结温度的升高,相对密度和硬度的增速先快速增加随后增速减缓,相对密度迅速达到95%,随后趋于稳定。采用微波烧结技术,在1873 K下烧结30 min获得相对密度为98.03%、平均晶粒尺寸为3.6μm的纳米钼粉。对纳米钼粉的微波烧结动力学进行研究,发现其致密化是体积扩散机制和晶界扩散机制共同作用的结果。计算得到的纳米钼粉的微波烧结激活能为203.65 kJ/mol,远低于常规烧结方式的激活能,证明微波烧结有利于增强粉末的原子扩散性能和致密化过程。结果表明,微波烧结是制备高性能钼产品的一种经济可行的方法。     

Mo-Cu复合材料构件激光快速成型工艺

开发了一种激光快速成型制备钼铜复合材料的新工艺,采用水悬浮包覆方法制备激光烧结成型用覆膜钼粉,对覆膜钼粉激光烧结成型工艺进行优化实验。对激光烧结成型件的后处理工艺,包括脱脂、高温烧结与熔渗进行了实验研究,制备钼铜复合材料样件。结果表明：激光烧结成型最佳工艺参数如下,激光功率15w,扫描速度1000mm／s,铺粉厚度0．1mm,预热温度60℃;钼铜复合材料的抗拉强度为383．8MPa,伸长率为6．6％,可以满足弹箭发动机喷管等高温零部件的实际使用要求。