机械合金化的研究及进展

简述了机械合金化的应用,总结了机械合金化的理论研究及其过程中的影响因素,介绍了近期主要的有关反应球磨的工作,着重叙述了反应球磨中的ＳＨＳ现象。     

Mo-Si-B基超高温合金粉体的机械合金化

采用XRD,SEM和EPMA等方法分析Mo-12Si-10B-3Zr-0.3Y(原子分数)混合粉末在500 r/min转速下进行球磨时的机械合金化行为。结果表明:球磨后在混合粉末中并未形成Mo3Si和Mo5SiB2化合物相,而仅形成了合金元素在Mo中的过饱和固溶体Moss和弥散分布于其中的亚微米级B颗粒。随球磨时间延长,Moss的晶粒尺寸不断减小,其微观应变不断增加,球磨30 h后两者分别约为47 nm和0.53%;从XRD谱可知,球磨2 h后有少量的α-MoSi2生成,但球磨30 h后其衍射峰消失。球磨5 h后混合粉末由层片状的复合颗粒组成,球磨10 h后层片状复合颗粒破裂并转变为等轴状,球磨30 h后混合粉末由平均粒径约1μm的球状团聚体颗粒组成。     

球磨速度和过程控制剂对Ti-Cr合金机械合金化的影响

研究了球磨速度变化(125～225r/min)和过程控制剂种类(酒精、硬脂酸和二者的混合物)及其加入量(0～4.5％)对Ti-Cr合金机械合金化(MA)的影响。研究结果表明,球磨速度的高低对所获得的MA粉末的粒度有显著影响。在其他条件相同的情况下,球磨速度越高,MA的效率越高,粉末的粒度越小。在Ti-Cr合金的MA过程中,使用酒精作为过程控制剂,能够有效地降低球磨带入的杂质量,但是粉末的细化速度将减慢;酒精的加入量以不超过1.5％或者在4.5％以上为宜。硬脂酸不适合用做Ti-Cr合金MA过程的过程控制剂。通过调整球磨速度和合理选用过程控制剂,可以实现对球磨杂质来源的调控。     

用机械合金化方法制取非晶态Cu—Ti合金

研究了用机械合金化方法制取非晶态Cu-Ti合金的工艺过程。X射线衍射及差示热分析结果表明,用机械合金化的方法,能获得非晶态Cu-Ti合金粉末;用爆炸密实的方法,能将非晶态Cu-Ti合金粉末制成块状非晶态合金。     

过共析Ti-Cr合金的机械合金化

以钛、铬元素粉为原料研究了Ti-20％Cr(质量分数)和Ti-30％Cr 2种合金的MA规律。研究结果表明,在球磨初期的2 h内会发生钛的(011)主衍射峰强度迅速降低,(010)第二衍射峰强度提高并成为了最强峰,以及铬的衍射峰强度提高的现象。随着球磨时间的增加,钛和铬的X射线衍射峰都发生宽化、强度下降和衍射角左移减小。当球磨时间为30～40 h时,钛逐步非晶化。但是,在本试验条件下铬没有发生非晶化。MA的前10 h是粉末晶拉细化、晶格应变和合金化进行得最迅速的时期,经过该阶段球磨后铬的晶粒度可达20 nm;进一步球磨有利于获得过饱和固溶的合金粉末。2种合金在超过100 h的MA过程中均未发现在固相合成Laves相TiCr_2。根据试验结果制备纳米晶或者非晶过饱和固溶Ti-Cr合金粉末的合理球磨时间为30～40 h。     

W/Cu 二元粉末的机械合金化研究

采用机械合金化法制备W/Cu微粉，利用扫描电镜、X射线衍射仪、激光粒度分布仪考察了球磨过程中粉末形貌、组织及粒度的变化，着重分析了球磨介质对粉末细化的影响。     

球磨条件对机械合金化非晶形成的影响

本文利用Ｘ射线，ＴＥＭ等测试手段研究了球磨时间，装球容积和球磨气氛对机械合金化Ｆｅ７７Ｚｒ１０Ｂ１２Ｃｕ１合金非晶形成的影响。结果表明：随球磨时间增加，非晶逐渐形成，球磨４０ｈ，粉末已基本非晶化，球磨７２ｈ样品已完全非晶化，并且装球容积越大，越不利于Ｆｅ７７Ｚｒ１０Ｂ１２Ｃｕ，合金完全非晶化。实验发现，球磨气氛对非晶的形成影响不大。     

机械合金化在Fe-Si合金制备中的应用

机械合金化是一种新的材料制备方法, 近年来在功能材料的制备中得到了广泛的应用. 该文简要回顾了机械合金化的发展历史, 阐述了机械合金化的原理及反应机制, 介绍了机械合金化技术在过饱和固溶体、非晶、纳米晶及金属间化合物等领域的应用状况. 指出机械合金化过程的热力学和动力学研究及合金相结构、性能与球磨工艺条件之间的规律是今后研究的重点, 后续处理工艺的改进是产品实现从实验室向工业应用转变的重要保证.     

一种行之有效的合成非晶态合金的方法—机械合金化法

本文叙述了用机械合金化法合成非晶态合金的原理，所得合金的结构及本方法的应用前景。     

机械合金化法制备W-Cu合金粉末的研究

将W80Cu20(n(W):n(Cu)=4:1)混合粉末在QM-BP式行星式高能球磨机中球磨进行机械合金化,研究了不同球磨时间对W-Cu混合粉末组织的影响.采用XRD和SEM对不同球磨时间的粉末进行分析,结果显示随着球磨时间的增加,混合粉末产生合金化效果不断增强,Cu固溶于W中,并且晶粒尺寸得到一定的细化.     

机械合金化制备Fe-Si-Al软磁合金的研究

采用机械合金化制备Fe85-Si9. 5-Al5. 5合金粉末, 利用金相仪、激光粒度分析仪、 SEM和XRD研究了球磨时间及烧结工艺对Fe-Si-Al合金断裂形貌、微观组织及力学性能的影响. 试验结果表明, 将球磨10 h的复合粉末冷压成形后, 烧结温度为1350 ℃, 保温2 h, 可获得综合性能最佳的Fe-Si-Al合金, 致密度达99.6%、抗弯强度为801 MPa, 硬度为65.68HRA.     

过程控制剂对Fe-C-Ti粉末机械合金化的影响

研究了过程控制剂对Fe-C-Ti合金粉末的出粉率、粉末形态及机械合金化过程的影响。结果指出,添加过程控制剂可明显提高出粉率,且合金粉末大小均匀,但降低了碳和钛向铁中的固溶速率,使机械合金化过程滞后。     

非混溶系Al—20%Pb合金的机械合金化研究

通过机械合经对非混溶系Ａｌ－２０％Ｐｂ合金的结构，形态和组元的分布进行了研究，「实验证实ＭＡ可获得成分无效偏析的混溶体。ＤＳＣ分析表明机械混溶体是一种具有高储存能的非平衡态合金。     

机械合金化诱导难互溶系Cu-Cr合金固溶度扩展的研究

采用机械合金化工艺制备Cu-4%Cr和Cu-7%Cr(原子分数)二元合金粉末,利用XRD,SEM和TEM研究机械合金化过程中粉末的微观形貌和显微组织结构,测量了不同球磨时间粉末的氧含量以及显微硬度.结果表明:在一定的球磨时间内,Cu-Cr合金粉末随着高能球磨的进行,晶粒逐渐细化至纳米尺寸,晶格畸变增加,但进一步球磨会导致铜的晶格常数有所增加,畸变降低.实验证明,在固态下几乎不互溶的Cu-Cr合金,经球磨40 h的机械合金化,Cr在Cu中的固溶度明显提高.     

Formation and Sintering Behavior of Nanocrystalline Fe-Ni Powder by Mechanical Alloying

Thepotentialapplicationofnanostructuredma terialsusedasnovelstructuralorfunctionalengi neeringmaterialslargelydependsontheconsolida tionofpowdersbywhichthebulknanostructuredsolidsaremade .Theretentionofthemetastablemi crostructureintheconsolidationprocessismandato ryforpreservingthesuperiormechanical,electricalorcatalyticpropertiesofthematerial.Severalau thorsshowedthatthepressure assistedsinteringisadequateforbothreachingfulldensityandprevent inggraingrowth ,besidesthenanostructuredmateri als…     

机械合金化制备Mg-Fe超腐蚀合金

以纯Mg、Fe粉末为原料,用机械合金化法制备了Mg-10%Fe超腐蚀合金,用自制的测试装置对合金在NaCl溶液中腐蚀反应的放热、析氢进行测试分析;并用XRD、SEM及EDS对合金进行了成分及显微形貌研究。由于较好的冷焊合,球磨40 min的合金,最有利于形成快速腐蚀的原电池,该合金在NaCl溶液中腐蚀反应的放热、析氢量最大。     

机械力化学与机械合金化

系统的比较了机械力化学和机械合金化的基本原理、作用机制、研究现状及前景。结果认为可以把机械合金化的研究纳入到机械力化学的研究框架中，二者可以相互借鉴，共同发展。     

机械合金化制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料

通过机械合金化制备Cu-5 ％C合金粉,并采用粉末冶金工艺制备铜碳合金增强铜-石墨复合材料即Cu-(Cu-5％C)-C,研究了制粉工艺和Cu-5％C合金粉对该复合材料显微组织及物理性能的影响.结果表明:随着球磨时间的增加,合金粉中铜的晶格常数先增大后减小,衍射峰强度不断降低,半高宽逐渐增大;球磨40 h后合金粉中的石墨衍射峰消失,再经400℃退火3h则球磨产生的次生相Cu2O衍射峰消失,且石墨峰未复现.当石墨含量为4％,合金碳含量不超过1.5％时,Cu-(Cu-5 ％C)-C复合材料试样的电导率均达61％ IACS以上;当合金碳含量为1.0％时,复合材料的屈服强度显著提高;当合金碳含量达到1.5％时,复合材料中的合金相严重分解,其增强效果大为减弱.     

机械合金化制备Ni-Ti合金的概况及分析

综述了机械合金化制备Ni-Ti合金的机理、影响因素和晶化过程,可为机械合金化尤其是Ni-Ti合金化工艺参数的选择与优化提供参考.