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。     

放电等离子烧结温度对超细晶W-40Cu复合材料的影响

采用高能球磨法制备了W-40Cu超细晶复合粉体,继而进行了放电等离子烧结(SPS),获得了致密的超细晶W-40Cu块体复合材料,着重研究了烧结温度对复合材料组织和性能的影响.结果表明,随着烧结温度升高,材料的致密度、硬度和电导率也随之升高;在950℃烧结5 min的W-40Cu复合材料,W颗粒尺寸约300～500 nm,相对致密度达98％,显微硬度HV为287,电导率为17.9 MS/m.     

放电等离子烧结W-Ni-Mn合金的显微组织演变及力学性能（英文）

以微米级的钨粉、镍粉和锰粉为原料,将原料混合均匀后进行放电等离子烧结(SPS)制备90W-6Ni-4Mn合金,探究SPS烧结温度对90W-6Ni-4Mn合金显微组织演变和力学性能的影响。研究结果表明,利用放电等离子烧结(SPS)方法可以在1150~1250°C温度下保温3 min制备出近全致密、综合性能优良的90W-6Ni-4Mn合金。分析合金显微组织,90W-6Ni-4Mn合金组织均匀,平均晶粒尺寸均在10μm以下,主要由钨基相和γ-(Ni,Mn,W)粘结相组成。力学性能测试表明,提高烧结温度,合金的洛氏硬度以及抗弯强度均呈先增大后减小的趋势,在1200°C时其硬度为HRA 68.7,抗弯强度达1162.72 MPa,综合性能最好。     

机械合金化与放电等离子烧结制备Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金

采用双步球磨法和放电等离子烧结技术制备细晶Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)(摩尔分数,%)合金,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对球磨后的粉末形貌、相组成以及烧结块体的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸为10～40 μm,内部结构较均匀,主要由TiAl和Ti3Al相组成;放电等离子烧结后的块体主要由主相TiAl、少量的Ti3Al相及Ti2Al和TiB2相组成;当烧结温度为1 000 ℃时,烧结块体主要为等轴晶组织,等轴晶粒平均尺小于500 nm;当烧结温度为1 100 ℃时,烧结块体致密、无孔洞,部分等轴晶粒明显长大;随着烧结温度的升高,Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金的显微硬度随之增大,抗压强度和抗弯强度却随之降低;压缩断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金在1 000 ℃时,属于沿晶断裂,在1 100 ℃时,断口以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.弯曲断口形貌分析表明:Ti-45Al-5.5(Cr,Nb,B,Ta)合金以沿晶断裂为主,存在部分解理断裂.     

放电等离子烧结温度对Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金显微组织和力学性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金,研究了烧结温度对合金致密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:在950~1150℃烧结温度范围内合金主要由β-Ti相和Ti-Nb-Ta-Zr固溶体组成的混合基体及少量未熔化的Nb、Ta金属颗粒组成,并且合金具有较高的致密度和抗压强度;随着烧结温度的升高,合金中混合基体组织尺寸越来越大且不断融合联结,Nb、Ta金属颗粒数量越来越少且尺寸越来越小,同时合金致密度和抗压强度呈增大趋势;所制备的合金压缩弹性模量值在50~57 GPa之间,具有良好的力学相容性,烧结温度变化对其影响较小。     

双步球磨和放电等离子烧结TiAl基合金的显微组织和力学性能(英文)

采用双步球磨法和放电等离子烧结技术制备细晶Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta-0.225Y(摩尔分数,%)合金,并研究烧结温度、显微组织和力学性能之间的关系。结果表明:双步球磨粉末的颗粒形状较规则,其颗粒尺寸为20～40μm,主要由TiAl和Ti3Al相组成。放电等离子烧结后的块体由主相TiAl、少量的Ti3Al相及Ti2Al和TiB2相组成。当烧结温度为900°C时,烧结块体获得的主要组织是等轴晶组织,等轴晶粒尺寸大多数在100~200nm的范围内,合金的压缩断裂强度为2769MPa,压缩率为11.69%,抗弯强度为781MPa;当烧结温度为1000°C时,等轴晶粒明显长大,TiB2相明显增多,合金的压缩断裂强度为2669MPa,压缩率为17.76%,抗弯强度为652MPa。随着烧结温度的升高,合金的维氏硬度由658降低到616。压缩断口形貌分析表明,合金的断裂方式为沿晶断裂。     

80W-10Ta-7Ni-3Fe高密度合金研究

用金相显微镜，扫描电镜，X射线衍射及密度测定，研究了90W-7Ni-3Fe和80W-10Ta-7Ni-3Fe2种成分合金。结果表明，含Ta合金在1400℃烧结时密度可达96.3％，合金密度随烧结温度提高而增加，在1460℃时密度达到最大；Ta原子固溶到硬质相W和粘结相中，使得合金硬度明显提高；含Ta合金断口形貌中，粘结相呈沿晶断裂、W晶粒穿晶断裂及其脱出具有相当比例；Ta粉末粒度对合金力学性能、微观组织及断裂方式均产生显著影响。     

放电等离子烧结温度对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织和力学性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ)合金,研究烧结温度对合金致密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:在950~1150℃烧结温度范围内合金具有较高的致密度和抗压强度,合金由β-Ti相与Ti-Nb-Ta-Zr固溶体形成的混合基体组织及少量未熔化的Nb、Ta、Zr金属颗粒组成。随着烧结温度的升高,合金致密度和抗压强度呈增大趋势,合金中混合基体组织尺寸越来越大且不断融合联结,难熔金属颗粒数量越来越少且尺寸越来越小。合金压缩弹性模量在58~60GPa之间,说明具有良好的力学相容性,烧结温度变化对其影响较小。     

放电等离子烧结CuIn5合金的工艺优化

采用正交试验法确定了CuIn₅合金放电等离子烧结(SPS)的最佳工艺参数,研究了烧结温度、烧结时间、烧结压力对CuIn₅合金的致密度、硬度和导电性能的影响。结果表明:影响CuIn₅合金致密度和硬度的主要因素均为烧结温度,其次为烧结压力,烧结时间的影响最小;影响CuIn₅合金电导率的主要因素为烧结温度,其次为烧结时间和烧结压力。利用SPS技术制备CuIn₅合金的最佳工艺为烧结温度850 ℃,烧结时间5 min,烧结压力50 MPa。采用最佳工艺制备的CuIn₅合金组织均匀致密,In固溶于Cu中形成固溶体,其晶格常数为0.362 865 nm,晶格畸变率为0.38%,致密度为99.56%,显微硬度为136.3 HV0.1,导电率为37.86%IACS。     

微波烧结W-Ni-Fe高比重合金及其机理研究

对90W-7Ni-3Fe高比重合金微波烧结工艺进行了系统的研究,比较了合金在2种温度下的微波烧结与常规氢气烧结工艺的性能.结果表明:微波液相烧结比固相烧结效果好,但微波烧结试样的各项性能均低于常规烧结.微波液相烧结相对密度97.5%要比常规烧结相对密度99.2%低;前者的布氏硬度2500 MPa低于后者的2600 MPa;前者的抗拉强度694.21 MPa低于后者的776.97 MPa.1460 ℃微波固相烧结的性能明显偏低,其内部组织疏松且有大量孔洞,但其外层却相当致密,微观组织也较均匀;1480 ℃微波液相烧结的内部组织整体比较均匀,但致密化程度较低,其粘结相分布不均匀,断裂多为沿晶断裂,只有少量穿晶断裂.     

烧结方式对Mo烧结品质的影响

以JDC产Mo粉末为原料,初步探讨了不同烧结方式对Mo烧结品质的影响.研究结果表明,电阻烧结坯整体平均密度要高于中频烧结坯密度.中频烧结条件下C元素含量低、O元素含量高,而电阻烧结条件下C元素含量高、O元素含量低.中频烧结坯中部的显微组织孔洞数量明显高于烧结坯上部和下部,而电阻烧结坯上部显微组织孔洞数量明显高于其它部位,这与密度检测结果一致.Mo烧结坯杂质相主要存在晶内孔洞和晶界.晶内孔洞杂质相为Mo的氧化物,中频烧结下晶界杂质为少量单质碳和较为复杂的金属氧化物,而电阻烧结下晶界杂质主要为单质碳和少量金属氧化物.     

纳米Cu粉末的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结装置考察了纳米铜粉坯体的升温过程,研究了烧结速度和烧结温度对烧结等效电阻、烧结体相对密度及晶粒尺寸的影响。结果表明：在烧结过程中存在着最佳的烧结速度,当烧结速度为150℃／min时,样品致密度达到峰值88％左右,晶粒的平均尺寸接近200nm,且烧结的等效电阻随升温速度的增加而降低;纳米Cu粉末在250℃时开始烧结成块,随烧结温度提高,烧结致密度不断提高,电阻降低;但是当升温速度过快,烧结温度过高时,出现反致密化现象。     

Mo粉末烧结现象与烧结机制研究

采用相场法建立了表面扩散、晶界扩散、体积扩散和蒸发一凝聚机制共同作用下的Mo粉末烧结模型。模拟过程中观察到了烧结颈的形成与长大、气孔的封闭、球化和消失以及晶粒的吞并与长大等现象;模拟结果表明,Mo粉末烧结过程前期烧结颈长的主导物质传输机制为表面扩散,烧结过程中气孔封闭现象的出现主要受体积扩散和界面迁移率的影响。     

烧结气氛对Fe-N粉末冶金材料烧结性能的影响

选择氨基、氮基两种气氛研究了Fe-N粉末冶金材料的烧结特性，结果表明，在氮基气氛中烧结的样品完全脱氮，在氨基气氛中的样品虽部分脱氮，但是其显微硬度达到了381．5HV0．05，且具有良好的耐磨性能。     

Sintering of translucent alumina

Alumina (Al₂O₃) specimens were made via powder injection moulding and then sintered, respectively, at three different temperatures, 1800 °C, 1850 °C and 1900 °C, for 30 min in a vacuum condition to achieve a desirable translucent level. The Al₂O₃ samples with different transparency were fabricated. The sintered polycrystalline alumina samples with desirable and undesirable transparency were characterized using an X-ray diffractometer (XRD) and a scanning electron microscope (SEM) attached with an energy dispersive X-ray microanalyzer (EDX). The relationship between the degree of transparency and the microstructure was investigated. It was found that the undesirable transparency was due to the presence of second phase along the grain boundaries, porosity and the range of pore sizes. Other properties of the samples, such as density, porosity, and Vickers hardness, were also measured. The optimum sintering temperature and time, that is 1850 °C for 30 min, were given for the fabrication of translucent alumina to achieve the highest density and minimum porosity.     

烧结气氛对Fe-N粉末冶金材料烧结性能的影响

选择氨基、氮基两种气氛研究了Fe-N粉末冶金材料的烧结特性,结果表明,在氮基气氛中烧结的样品完全脱氮,在氨基气氛中的样品虽部分脱氮,但是其显微硬度达到了381.5HV0.05,且具有良好的耐磨性能。     

电场作用下预设烧结温度对WC-Co体系烧结的影响

采用G1eeble热模拟机,在电场作用下制备了WC/Co系硬质合金,针对预设烧结温度对该体系烧结产物的影响进行了探讨,并对该体系烧结过程的温度场和合成产物进行了分析。结果表明,电场作用可降低体系的液相形成温度(750℃),这远低于传统烧结时液相的形成温度(1350℃)。由于电场烧结的时间短,有效地抑制了WC晶粒的聚集长大。在烧结过程中出现了Co3W3C和Co6W6C中间相。随着烧结温度的升高,烧结产物颗粒呈现长大的趋势,当烧结温度达到1000℃时,WC的平均颗粒尺寸约为1.5μm,但仍远小于传统烧结的颗粒尺寸。     

铸造烧结法

就一种全新的金属基表面复合材料成型方法——铸造烧结法的基本概念、特点等做了较为全面的论述，包括在铸造烧结条件下，表层复合块烧结与自蔓延、粉末冶金等工艺的差异等。