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采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,通过对掺杂不同含量WC粉末的Ni-Al粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,制备硬质颗粒增强NiAl基复合材料。得到了烧结合金的XRD、OM、显微硬度、摩擦磨损测试等结果。结果表明:未添加WC粉末时,烧结合金物相有Ni3Al,NiAl,Al2O3相,当加入WC时,新添了WC以及Ni4W和WO3相;加入WC后组织晶粒更加均匀、细化,呈细小的胞状;当WC粉末质量分数为1%时,相对密度最大为6.864g/cm3,孔隙率最低为0.189%;WC的添加能增加材料的力学性能,且当添加量为1%时,硬度最高为687.3HV,其磨损率最低为0.309mg/mm2。 相似文献
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采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,通过对掺杂不同含量WC粉末的Ni-Al粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,制备硬质颗粒增强NiAl基复合材料。得到了烧结合金的XRD、OM、显微硬度、摩擦磨损测试等结果。结果表明:未添加WC粉末时,烧结合金物相有Ni3Al,NiAl,Al2O3相,当加入WC时,新添了WC以及Ni4W和WO3相;加入WC后组织晶粒更加均匀、细化,呈细小的胞状;当WC粉末质量分数为1%时,相对密度最大为6.864g/cm3,孔隙率最低为0.189%;WC的添加能增加材料的力学性能,且当添加量为1%时,硬度最高为687.3HV,其磨损率最低为0.309mg/mm^2。 相似文献
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为了提高复合材料的硬度、强度及耐磨性能,采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,在过共晶Ni85Al15粉末中添加质量分数为0.01,0.015和0.02的钨精矿粉并压制成坯激光烧结后,得到了烧结合金的X射线衍射和扫描电子显微硬度、磨损测试结果。未添加钨精矿粉时,烧结合金的合成产物主要有NiAl,Ni3Al和Al2O3等相;添加钨精矿粉后,烧结合金产物增加了Ni4W和WO3相;当钨精矿粉的质量分数为0.01时,烧结合金相对密度最高为5.84g/cm3,其孔隙率最低为0.13%,合金硬度最高为325.2HK,磨损率最低为0.27mg/mm2。结果表明,钨精矿粉的加入,能够增加材料的硬度及其耐磨性能,当其质量分数达到0.01时,材料的硬度和材料的耐磨性能最优。 相似文献
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添加Ni对激光熔覆CuAl10铜合金组织与性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为进一步提高Cu Al10合金激光熔覆层的耐蚀性能,研究添加不同质量分数的Ni对Cu Al10熔覆层组织及性能的影响。采用HPDL-D30半导体激光设备,用同步送粉的方式在316L不锈钢基体表面进行激光熔覆。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)对激光熔覆层进行组织、成分及物相分析,并使用显微硬度计进行硬度分析和电化学工作站进行耐蚀性能分析。研究结果表明:添加Ni元素的铜合金熔覆层与基体金属冶金结合,组织分布均匀;添加Ni能显著提高激光熔覆层的耐蚀性能,随着Ni含量的增加,其耐蚀性呈增强趋势,Ni质量分数为6.0%时,耐蚀性能达到最优;未添加Ni元素的熔覆层物相主要以α-Cu,α-Fe,Al Fe3,Cu9Al4组成,添加Ni元素的熔覆层物相主要由α-Cu,α-(Cu,Ni),Al Cu3,Cu9Al4组成。 相似文献
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Fe-C混合粉末激光烧结成形致密度分析 总被引:4,自引:1,他引:3
分析了金属粉末激光选区烧结成形过程致密化机制。选择不同的参数对Fe-C混合粉末进行了激光烧结成形实验,根据烧结件微观结构分析了金属粉末的致密化机制,根据致密度数据分析成形参数与致密度的关系建立了数学模型。结果表明,Fe-C混合粉末在低功率激光作用下部分粉末熔化形成液相,在液相的参与下粉末通过重排、溶解沉淀导致致密化。成形参数对致密度的影响归结于烧结过程中产生的液相量,激光功率的增加、扫描间隔的减小、扫描速度的降低和切片层厚的减少都会提高烧结件的致密度。 相似文献
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为了获得高密度复杂形状氧化铝陶瓷件,提出采用覆膜和混合相结合的方式制备出含有机粘接剂w(PVA)=1.5%和w(ER06)=8.0%的Al2O3复合粉体,对复合粉体进行选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)/冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)成形、再经脱脂、高温烧结获得最终陶瓷零部件的制造方法。研究了激光烧结的4个工艺参数,得出在激光功率为21 W、扫描速度为1 600 mm/s、扫描间距为100μm、单层层厚为150μm时,获得的SLS陶瓷坯体密度和强度较好,较高强度的SLS坯体有利于后续其它工艺的进行。研究了具有随形包套的SLS陶瓷件的CIP工艺,得出随着压力的增大,陶瓷坯体的孔隙得到更大程度的消除,粉体颗粒重排压实,密度和强度显著提高,而当CIP压力大于200 MPa时,致密化速率减小。基于环氧树脂粘接剂的热重(TG)曲线分析,对SLS/CIP试样进行合理的脱脂、高温烧结处理,所得Al2O3陶瓷件相对密度大于92.26%。为制造高性能复杂形状的陶瓷件提供了一种新的方法,并拓展了SLS技术的应用范围。 相似文献
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铜基金属粉末选区激光烧结的工艺研究 总被引:7,自引:1,他引:7
优化工艺参数(激光功率275~1125W,扫描速率0.04~0.06m/s,扫描间距0.15~0.30mm),对多组份铜基金属粉末(组份包括纯Cu,预合金CuSn和预合金CuP)进行了选区激光烧结(SLS)实验,其成形机制为粉末部分熔化状态下的液相烧结机制。在保证适宜的成形机制的前提下,研究了激光功率、扫描速率、扫描间距、铺粉厚度等工艺参数对烧结组织及性能的影响。结果表明,适当增加激光功率或减小扫描速率能改善烧结致密度及组织连续性。减小扫描间距致使烧结线从断续分布连续转变为较为平整的结合状态,组织致密性及均匀性显著提高。减小铺粉厚度有利于改善层问结合性;但最小铺粉厚度需适当选择,否则会因凝固收缩效应及铺粉不均匀性而降低烧结致密度。 相似文献
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The change of electrical resistivity of materials during sintering has been investigated. The evolution of two-dimensional
microstructures during sintering was evaluated using Monte Carlo simulation featuring neck formation, grain growth, and contraction
of the powder compacts. The overall electrical resistivity of the sintered microstructure, calculated by Kirchhoff’s first
law, was related to the microstructure development during sintering, depending on microstructural parameters such as size
and distribution of grains and pores. The solid-state sintering process of monosized particles was divided into three regimes:
neck formation, densification, and grain growth. The resistivity dropped significantly at the very initial stage due to neck
formation, and decreased slowly as pores were annihilated, while it remained almost unchanged after complete pore removal.
For the sintering of randomly packed random-sized particles, the electrical resistivity dropped at the initial stage due to
the neck formation, and then continuously decreased by a combined effect of compact densification and grain growth. 相似文献
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选择性激光烧结聚苯乙烯粉末成形温度场的数值模拟研究 总被引:6,自引:1,他引:6
本文以聚苯乙烯材料为例,对SLS成形三维瞬态温度场的分布变化进行数值模拟计算。计算模型中,考虑了材料的热物性参数随温度变化的情况和激光光强分布不均匀的因素。计算结果表明:烧结过程可以分为两个阶段:第一阶段是光照期的热量输入加热阶段,在该阶段内,光照表面的温度迅速升高,使材料处于过热状态,甚至超过材料的分解点,这一阶段完成粉末表面的致密化,但粉床内部的致密效果不是特别明显;第二阶段是光照结束之后的热量传输阶段,在该阶段内,表面材料吸收的热量向四周扩散,一部分通过对流和辐射换热方式散失到周围环境中,另一部分通过热传导的方式向粉床内部传输,促进粉床内部的烧结,这一阶段粉床内部的致密程度显著提高。 相似文献
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I. N. Sudiana R. Ito S. Inagaki K. Kuwayama K. Sako S. Mitsudo 《Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves》2013,34(10):627-638
The sintering of high purity alumina, by using a very high frequency in range sub-millimeter waves, is presented in this paper. The sintering was performed by using a 300 GHz material processing system. Achieving homogeneous and volumetric heating on submillimeter wave sintering was confirmed by the grain size distribution analysis. The densification curves were obtained for submillimeter wave (300 GHz), millimeter wave (28 GHz), and conventional processing. The enhancement of densification and early shrinkage were observed on submillimeter wave sintering. However, compared with millimeter wave method, the densification of sub-millimeter wave sintering is lower at all sintering temperatures. The grain coarsening was analyzed using SEM photographs of fracture surfaces. The grain sizes of submillimeter wave sintered samples were smaller than those of the millimeter wave sintered samples. The effect of cold isostatic pressing, was also evaluated on submillimeter wave sintering. It suggests that the cold isostatic pressing method is quite effective for densification of SMMW sintering alumina. 相似文献