高线斯太尔摩风冷线冷却模型

摘要：以电解铁片为原料制备了电解铁粉并且研究了其纯度及硬度,同时以某电解厂生产的电解铁粉为原料,研究了电解铁粉的压缩及烧结性能。结果表明,最佳因素组合下电解得到的电解铁片及电解铁粉纯度(质量分数)分别达到99.98%和99.99%;电解铁粉压坯密度随着压制压力的增加而增大,粒径大的铁粉更利于压制成型,但会导致孔隙尺寸大变大且分布不均匀;铁粉烧结坯密度随着烧结温度的升高而增大,同时随保温时间增加增长缓慢,因此在实际生产中应通过适当提高烧结温度和缩短烧结时间,进而提高烧结效率。     

电解铁粉的制备及压缩烧结性能

以电解铁片为原料制备了电解铁粉并且研究了其纯度及硬度,同时以某电解厂生产的电解铁粉为原料,研究了电解铁粉的压缩及烧结性能。结果表明,最佳因素组合下电解得到的电解铁片及电解铁粉纯度(质量分数)分别达到99.98%和99.99%;电解铁粉压坯密度随着压制压力的增加而增大,粒径大的铁粉更利于压制成型,但会导致孔隙尺寸大变大且分布不均匀;铁粉烧结坯密度随着烧结温度的升高而增大,同时随保温时间增加增长缓慢,因此在实际生产中应通过适当提高烧结温度和缩短烧结时间,进而提高烧结效率。     

高速压制制备高密度纯铁软磁材料

以退火纯铁粉末为原料,采用粉末退火结合高速压制技术的方法制得高密度压坯(7.70 g·cm-3),经烧结后获得高密度高性能的纯铁软磁材料.研究退火粉末的高速压制行为,以及烧结时间和烧结温度对材料磁性能和晶粒大小的影响.结果显示:退火粉末的压坯密度随压制速度的增加而增加,压坯密度最高可达到7.70 g·cm-3,相对密度可达到98.10%.烧结温度为1450℃,烧结时间为4 h时,材料密度达到7.85 g·cm-3,相对密度为99.96%,最大磁导率达到13.60 m H·m-1,饱和磁感应强度为1.87 T,矫顽力为56.50 A·m-1.      

Fe-Cu及Fe-Cu-C合金的烧结特性

对还原铁粉与铜粉、电解铁粉与铜粉的混合粉压坯的烧结特性进行了研究,探讨了在不同烧结温度下压坯尺寸的变化规律和碳对压坯异常膨胀的抑制作用。表明,不论还原铁粉还是电解铁粉与铜粉的混合压坯,烧结时均出现异常膨胀现象,而含铜约8%(Wt)时膨胀量最大。添加碳能抑制铗和铜的互扩散,从而抑制烧结Fe-Cu合金的异常膨胀,抑制效应随含碳量增加而增大。     

超声振动对纯铁粉压坯密度的影响

为提高粉末冶金制品的密度,提出超声粉末压制的新方法,以纯铁粉为原料进行压制实验,研究超声振动对粉末冶金制品密度的影响。研究结果表明:超声振动能促进粉末颗粒内部的运动与重排,降低粉末颗粒与模壁之间的摩擦,同时也有利于降低粉末塑性变形阶段的冷焊与加工硬化程度;与常规压制相比,超声压制的压坯密度提高0.1～0.3 g/cm3,轴向最大密度差降低0.16 g/cm3,孔隙率降低4.3%;随着压制力提高与压制时间增加,超声振动对提高压坯密度的效果更明显,粉末压坯密度进一步提高。     

铁基粉末冶金材料感应烧结过程研究

以粗铁粉为主要原料,研究了原始颗粒尺寸、压坯密度及感应电流对感应烧结过程及材料性能的影响。结果表明:粉末颗粒尺寸减小、压坯密度增大和电流增大都可以使铁粉产生更多的热量,促进烧结过程的进行。烧结开始时,粉末颗粒自身的硬度下降,加工硬化现象消除,材料硬度大幅度降低;烧结基本完成后,颗粒间结合强度增大,试样的硬度逐渐趋于平稳,并且有小幅上升。材料的耐腐蚀性随烧结时间的延长而提高。     

粉末冶金工艺对纯铁软磁材料性能的影响

利用粉末冶金技术制备纯铁软磁材料,在不同温度和压力下将不同粒径铁粉压制成生坯,并在保护气氛下进行烧结。结果表明:不同粒径铁粉混合有助于压坯密度的增加,适宜的压制温度可以有效地促进粉末流动,避免大尺寸孔洞的形成,优化组织。140℃、800 MPa温压条件下雾化铁粉压坯密度最高可达7.35 g·cm-3。对比常温压制,温压压坯烧结后孔洞分布均匀。烧结体密度随温度的升高而上升,雾化铁粉压坯在1250℃烧结后密度最高可达7.47 g·cm-3。在一定范围内,软磁材料磁性能与密度成正比,混粉压制试样的密度接近理论值,但在混合铁粉中,较细的铁粉夹杂于粗粉中,阻碍磁畴壁移动,造成饱和磁化强度（M_s）偏小、矫顽力（H_c）偏大的现象,M_s为205.51 emu·g-1,Hc为7.9780 Oe。     

粉末冶金钛合金SP-700的制备

以Ti、Fe、Mo元素粉及60A140V中间合金粉为原料,通过混料、模压和真空烧结,制备粉末冶金SP-700钛合金,系统研究粉末原料、压制压力及烧结温度等工艺参数对合金相对密度、组织和性能的影响。结果表明,随着压制压力增加,SP-700压坯与烧结体的相对密度均提高;用平均粒度低、氧含量高的Ti粉为原料制备的压坯密度低,而烧结体密度高;烧结温度升高使烧结体密度略微增大。SP-700烧结体组织为晶界和晶内旺层片分布在β基体上;烧结体的性能受粉末原料及烧结温度的强烈影响。与Ti-6Al-4V合金相比,SP-700具有更加细小的组织和更优异的性能。制备SP-700烧结体的最佳工艺以及制品的性能参数为：采用低氧钛粉（0．15％O,平均粒度为73．6μm）,在500MPa压力下压制成形、在1260℃真空烧结5h;相对密度达96．3％,抗拉强度为1008MPa,屈服强度为931MPa,伸长率达4.3％。     

冷压烧结法制备碳纤维增强铜基复合材料的研究

以碳纤维和Cu粉为原材料,采用冷压烧结法制备了碳纤维增强铜基复合材料,研究了压制压力、烧结温度和烧结时间对复合材料性能的影响。结果表明:随着压力的增加,冷成形压坯的密度和压溃强度均先快速提高,而后缓慢增长,较合理的压制压力为238~286 MPa;碳纤维增强铜基复合材料的密度和强度都随着烧结温度的增大而快速提高,但在800℃以上,密度基本不变,强度开始下降;提高烧结温度可提高复合材料的抗摩擦性能,当烧结温度超过750℃时,摩擦性能基本保持不变;碳纤维增强铜基复合材料的密度、强度和抗摩擦性能都随着烧结时间的延长而提高,但是提高速度越来越慢,当烧结时间超过40 min后,这些性能基本不再随时间变化。     

添加Cu粉对GCr15磨屑粉体性能的影响

分析了GCrl5轴承钢粉体的压制规律,探索了添加Cu对压坯密度、弹性后效、烧结密度和力学性能的影响及压制压力和烧结温度对材料密度、硬度的影响。结果表明:GCr15轴承钢粉体符合黄培云压制方程,在小于1 300MPa的压力下,压坯密度随压力的增大而增加;在低于1 300℃烧结温度下,烧结坯的密度随烧结温度的升高而增加;添加Cu可以提高压坯密度和烧结密度,但对弹性后效影响不大;压制压力为1 200MPa时,不含Cu的GCr15轴承钢磨屑粉压坯密度为6.60g/cm~3,弹性后效为1.73%,H_2气氛中1 150℃烧结2h后密度为6.91g/cm~3;添加5%Cu(质量分数)粉的压坯在H_2气氛中1 300℃烧结2 h后密度达7.23g/cm~3,硬度为36.3 HRC。     

鲕状赤铁矿微波加热还原提铁脱磷机制

采用微波加热还原鲕状赤铁矿内配碳球团,考察了还原温度、碱度及添加剂用量对球团含磷组元迁移的影响,对微波碳热还原提铁脱磷机制进行了分析。结果表明,随着还原温度的升高含磷组元逐渐被还原,当还原温度达到1 150℃以上时含磷矿物被大量还原,并且富集到还原铁中造成还原铁粉磷含量过高。在较低还原温度下,通过选择合适的碱度和脱磷剂用量,能有效地抑制含磷组元的还原,促进铁氧化物的还原和聚集。实验采用原矿粒度0.8 mm、碱度0.8、碳氧摩尔比1.0、钠盐添加剂用量20%(质量分数)、还原温度为950℃保温10 min的条件对物料进行还原,将还原物料研磨到0.074 mm在65 mT的场强下进行磁选可得到全铁质量分数82.79%、回收率86.49%、P质量分数0.34%的指标,所得到的还原铁粉杂质较少,而含磷物质主要以磷酸盐的形式存在于磁选渣中。     

熔盐电解法制备钨铜合金粉

在NaCl-KCl-Na2WO4-CuO体系中采用熔盐电解法直接制取钨铜合金粉,并对产物进行了XRD、SEM及EDS分析。结果表明,在780～800℃电解、阴极电流密度106～133mA/cm2、电解时间3～4h、电压2.2～3.2V的条件下,可以得到纯度99%以上、平均粒度0.91μm的钨铜合金粉末,各项指标基本达到了工业上烧结钨铜合金的要求。     

Linear shrinkage of metal powder compacts during sintering

Summary The influence exerted by various factors (particle size, particle size distribution, ultrafine powder addition, sintering temperature, etc.) on the linear shrinkage ratio during sintering was examined. Electrolytic, atomized, and ultrafine copper powders, as well as electrolytic iron powder, were used.     

冷压烧结制备Cu-15%Cr_2AlC复合材料的组织与性能研究

以自制的高纯Cr_2AlC陶瓷粉体为原料,采用冷压真空烧结技术制备了Cu-15%Cr_2AlC(质量分数)复合材料。研究了不同压制压力、烧结温度及烧结时间对复合材料的电阻率、热导率、摩擦因数以及材料的断裂方式和组织结构的影响。结果表明:随着压制压力的增大、烧结温度的升高,复合材料的电阻率、摩擦因数呈下降趋势,热导率逐渐升高;随着烧结时间延长,复合材料的电阻率逐渐降低,摩擦因数先降低后升高,热导率先升高后降低;复合材料的断裂方式均为脆性断裂;随着烧结温度的提高、烧结时间的延长,Cr_2AlC与Cu发生固溶强化效应,引起Cr_2AlC晶格常数畸变。     

微波烧结制备ITO靶材的工艺

采用单相ITO(indium tin oxide,铟锡氧化物)复合粉末,经过压制成形后,在纯氧气氛下微波烧结制备ITO靶材,研究烧结温度、保温时间和压制压力等主要工艺参数对ITO靶材致密化的影响。结果表明:靶材的相对密度随烧结温度升高而增大;在1 600℃烧结时,靶材的相对密度随保温时间增加先增大后减小,在保温1.5 h时相对密度达到最大值(98.67%),高温长时间烧结对ITO靶材的致密化不利。微波烧结的ITO靶材显微组织均匀,晶粒尺寸较均匀,约为6～8μm。不同温度下制备的ITO靶材均无SnO2相析出,仍是单一的固溶体相,不存在第二相。     

TiC颗粒增强铜基复合材料的研究

以电解铜粉和TiC粉为原料, 采用粉末冶金法制备了增强体质量分数为5%、10%、15%、20%的TiC颗粒增强铜基复合材料。通过对显微组织的观察和对相对密度、硬度、电导率、磨损率、摩擦系数的测试, 研究了增强相质量分数、烧结温度对复合材料组织性能的影响。研究结果表明, TiC颗粒除少量团聚外均匀分布在基体上, 并与基体结合良好; 随烧结温度升高, 铜基复合材料的密度和硬度均有所增加; 随增强相质量分数的增加, 硬度增加, 相对密度和电导率均有所下降; 磨损率则表现为先降低后有所增加的趋势, 磨损率在TiC质量分数为15%时最低; 铜基复合材料的摩擦系数明显低于纯铜, 其磨损机制主要以磨粒磨损为主。     

高纯金属钒粉烧结性能研究

利用电子探针观察高纯金属钒粉粒度和形貌, 使用油压机将高纯金属钒粉压制成坯条, 并采用万能试验机测定钒坯条压溃变形力曲线, 分析钒坯条最优压制压力; 分别通过热压烧结和冷等静压+真空烧结的方法对高纯钒粉进行烧结, 研究烧结工艺对高纯钒粉烧结特性和力学性能的影响。结果表明: 采用冷等静压+真空烧结的方法, 在压制成形过程中, 钒粉压坯密度和相对密度随压力的增加而逐步提高, 压力提高到280 MPa时, 压坯密度和相对密度分别为3.99 g·cm-3和66.94%;经真空烧结后, 坯料密度和相对密度分别为5.28 g·cm-3和88.59%。压制压力由80 MPa提高到200 MPa时, 压溃强度从0.4 MPa增加到6.0 MPa, 增大趋势较为明显; 压制压力提高到280 MPa时, 压溃强度增加到7.4 MPa, 增大趋势变缓。经热压烧结坯料的相对密度比冷等静压+真空烧结坯料的相对密度高, 280MPa压力下热压烧结坯料密度和相对密度分别达到5.51g·cm-3和92.91%。     

Titanium Carbide Reinforcement in Iron Matrix Through Carbothermal Reduction of Mechanically Milled Hematite and Anatase

This study investigated the influence of the duration of milling on the formation of TiC-reinforced iron composite through carbothermal reduction of a hematite and anatase mixture. Mixtures of hematite, anatase, and graphite powders were mechanically activated in a planetary ball mill in an argon atmosphere with different milling times (0 to 60 hours). X-ray diffraction showed that with increasing milling time, the crystallite size of the hematite decreased to nanometer range, accompanied by an increment in internal strain. Prolonging the milling process increased dislocation density of the as-milled powder. The as-milled powder was consolidated by cold pressing under 100 MPa and sintered in vacuum at 1373 K (1100 °C). High temperature during sintering resulted in the formation of iron and titanium carbide phases as confirmed by X-ray diffraction, scanning electron microscope, and energy dispersive X-ray analysis. Without mechanically activated milling, the reaction forming TiC did not occur during sintering at 1373 K (1100 °C), indicating a reduction in reaction temperature promoted by mechanical milling. An increase in milling time resulted in an increase in sintered density and hardness due to the fineness of the composite powder, together with complete TiC and iron phase formation.