粉末形状与松装密度对不锈钢烧结多孔材料制备工艺及其性能的影响

通过选用气雾化及水雾化两种工艺方法制备的不锈钢粉末来制取粉末烧结多孔材料。探讨了粉末形状及松装密度对不锈钢粉末烧结多孔材料制造工艺中的成形压力和烧结温度等工艺参数的影响;研究了原料粉末松装密度对不锈钢粉末烧结多孔材料的透气性、拉伸强度的影响。结果表明:成形压力、烧结温度和制品的透气性受粉末松装密度影响显著。粒度范围为0.18～0.90mm时,气雾化粉末的成形压力比水雾化粉末要高近1倍;当粉末的粒度相同时,采用松装密度大的球形粉末所需的烧结温度比松装密度小的不规则粉末的高60～70℃;粒度为0.45～0.60mm时,选用松装密度为4.13 g/cm3粉末所制备的多孔制品的透气性为3.16×10-10m2,而选用松装密度为2.67 g/cm3的粉末所制备的多孔制品的透气性仅为8.8×10-11m2。不锈钢多孔材料的强度受原料粉末的松装密度影响显著;粒度相同,制备工艺相同时,采用较低松装密度的粉末的制品,能够得到较高的强度。     

粉料粒度对316L不锈钢多孔材料孔隙结构和透气性能的影响

采用粉末冶金法制备316L不锈钢多孔透气材料,研究了不同不锈钢粉料粒度(D50=2.5μm,39.2μm,64.3μm)对多孔材料气孔率、孔径尺寸和透气性的影响。结果表明:随着粉料粒度的增加,多孔材料的气孔率和最大孔径增大,透气性降低,其中D50=2.5μm不锈钢粉料所制备的多孔材料透气性最高,达到4.79 m~3/(h·k Pa·m~2)。分析认为随着粉料粒度的增加颗粒在混料、成型和烧成工艺中的外形变化是导致多孔材料透气性反而随着粒度增加呈下降趋势的主要原因。     

抛光用Ce1-xZrxO2粉末合成工艺的优化及其性能

用共沉淀法、NH3·H2 O为沉淀剂 ,利用正交实验法对合成抛光用Ce1 -xZrxO2 粉末的工艺进行了优化 ,结果得出 :以nZrO(NO3) 2 ∶nCe(NO3) 3=3∶5 0的混合料液为原料 ,无水乙醇为分散剂 ,70 0℃煅烧可得粒度均匀、且中位粒径约 0 .45 μm的混合粉末。经激光粒度仪、XRD ,TG ,比表面积测定仪、拉曼光谱仪对优化工艺合成的Ce1 -xZrxO2 粉末的粒度、物相、热稳定性、比表面积、拉曼特征峰等进行了表征 ,同时用抛光机和表面粗糙度测试仪对用此粉末抛光后的玻璃进行了测试 ,证明抛光效果良好     

表面活性剂对MIM316L不锈钢粉末制备性能的影响

采用高压水气联合雾化工艺,在雾化水中加入适量表面活性剂,制备了MIM用超细316L不锈钢粉末,研究了表面活性剂对粉末雾化制备的影响。结果表明:表面活性剂的加入会一定程度地影响粉末的振实密度、粒径和粒度分布及表面形貌等。其中,十二烷基硫酸钠(SDS)能有效降低粉末颗粒粒径和提高振实密度,当SDS用量为1%(质量分数)时,粉末颗粒的中位径由10.33μm降低到8.76μm,振实密度可由4.16 g/cm3提高到4.65 g/cm3,且得到的不锈钢粉末分散均匀,颗粒表面光滑且呈类球形。粉末制成喂料,经注射成形及脱脂烧结后,样品指标均达到美国MPIF标准,当烧结温度为1 380℃时,烧结密度和硬度分别为7.85 g/cm3、70 HRB。经此工艺制得的316L不锈钢粉末,性能达到国内先进水平。     

工艺条件对溶液雾化氧化法制备Co_3O_4粉末的影响

以CoCl2·6H2O为原料,采用溶液雾化氧化法制备Co3O4粉末,对反应温度、溶液浓度、载气压力等工艺条件对产物粒子形貌及粒度分布的影响进行系统研究.结果表明,反应温度对Co3O4粉末的形貌和粒度都有影响,高温下粉末粒度较小,球形度较好,但温度过高会导致粒子团聚;COCl2·6H2O溶液的浓度对Co3O4粉末粒度也有影响,高浓度下所得Co3O4粉末的粒径较大;雾化压力增大,有利于得到颗粒分布均匀、分散性好的Co3O4粉末,但粉末粒度随之增大.在反应温度为850℃、CoCl2·6H2O溶液浓度为1.5 mol/L、雾化压力为1.5×10 5Pa的条件下,反应较完全,可制备物相单一的Co3O4粉末,产物为均匀分布的球形粉末,且粒度分布较窄.     

溶胶凝胶法制备微波介质陶瓷粉体钛酸钕的研究

采用溶胶-凝胶法合成钛酸钕,经煅烧制成粉末。采用正交实验法确定了合成的最佳工艺,并通过X衍射、扫描电镜、粒度仪、比表面积仪等对钛酸钕粉末进行表征,结果表明,用该方法合成的钛酸钕,其组成为Nd2Ti2O7,粒度(D50)为1μm~2μm,比表面积为4m2/g~5m2/g。     

人工髋关节用复合多孔钛股骨头制备方法的研究

本研究采用等离子旋转电极制取的Tc4钛合金球形粉末,涂覆在致密芯杆上,制成柄部表面多孔层厚度约2mm的复合多孔钛股头。本文着重研究了原始粉末粒度、烧结制度、基体表面粗糙度对复合多孔层的孔径、孔隙度以及多孔层与基体间结合强度的影响,同时还测定了复合多孔钛股头的机械性能。研究结果表明,材料的最大孔径主要取决于原始粉末粒度,并随粉末粒度的增大而线性增加。影响结合强度的主要因素是烧结制度、原始粉末粒度和基体表面粗糙度。其结合强度随烧结温度的提高、保温时间的延长、原始粉末粒度的下降和基体表面粗糙度的增加而增加。孔隙度仅取决于粉末的堆积状态。所获得的复合多孔钛股头的机械性能为σ_b=830~880 MPa,σ_0.2=810~840 MPa,σ=9.5~12.0%,ψ=26.0~33.0%。     

粉末粒度对Ti-35A1多孔材料孔结构的影响

粉末粒度是影响Ti-35Al多孔材料孔结构的主要因素之一.本文采用元素粉末反应合成工艺制备Ti-35Al 多孔材料,在其它制备参数一定的条件下,系统研究Ti/Al元素粉末的粒度与Ti-35Al多孔材料的孔隙度、孔径和透气度等孔结构参数之间的定量关系.结果表明:粉末粒度是决定Ti-A1合金多孔材料最大孔径的主要因素,多孔...     

高纯三氧化钼粒度对粉末冶金钼板工艺特性与力学性能影响

粉末冶金轧制制板工艺中,原始粉末颗粒对还原、烧结和轧板工艺特性以及钼板力学性能有着非常重要的影响。采用3种不同粒度高纯MoO₃进行还原、烧结和轧制制备0.5 mm厚的钼板试验,研究了3种不同粒度原始粉末颗粒对MoO₂、钼粉以及钼板制备工艺性能和终板力学性能的影响。结果表明：经一段还原制备的3种MoO₂还原程度及微观形貌差异较大;二段不同还原工艺制备的钼粉指标也不同,大粒度钼粉的D50、D90/D50值都比小粒度钼粉的低,且团聚少,均匀分散;相同烧结、轧制工艺条件下,大粒度三氧化钼经还原、烧结制成的钼板坯性能较好;小粒度三氧化钼经950℃还原及后续加工制成的0.5 mm钼板力学性能较好。     

共沉淀反应条件与分散剂对Cu-Al_2O_3粉末性能的影响

以酸碱含铜刻蚀废液为原料,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,并采用添加可溶性铝盐络合共沉淀的方法制备了含铝铜的前驱体粉末,最终采用高温煅烧-氢气还原工艺制备了纳米Al_2O_3弥散强化铜粉末。采用激光粒度仪、SEM-EDS、XRD等研究了络合共沉淀过程中工艺参数对弥散铜粉末及Al_2O_3弥散相粒度的影响。结果表明:通过控制络合共沉淀过程中的反应条件,可制备出粒度小于1.5μm且分布较窄的纳米Al_2O_3弥散强化铜粉末,最佳工艺参数为:母液浓度1.0 mol/L,沉淀氨水浓度20%(体积分数),反应温度70℃,p H值为7;调节分散剂的含量可控制弥散相的粒度及分布,PVA与铜离子的物质的量比为0.4∶1.0时,制备出的纳米Al_2O_3弥散相粒度小于100 nm,粒子间距100~200 nm;粉末经氢气烧结950℃保温60 min,烧结试样的密度为8.45 g/cm~3,硬度为115 HB。     

奥氏体不锈钢管热挤压过程挤压针冷却工艺的优化

通过有限元软件Ansys对TP304奥氏体不锈钢管热挤压过程工模具的温度和传热进行模拟,得出X38CrMoV5-3模具钢挤压针在热挤压过程温度及热流量的分布,并计算得出生产不同规格钢管时挤压针的规格和所需水体积。Φ57.0 mm×6.3 mm~Φ139.7 mm×20.0 mm TP304不锈钢管的生产应用,结果表明,冷却工艺改进后,外径＜100 mm挤压针的使用寿命由50~100次/支增加到100~150次/支,外径≥100 mm挤压针的使用寿命由100~200次/支提高到150~250次/支,显著降低成本和提高生产率。     

自动轧管横向壁厚精度研究

摘要：针对自动轧管机轧制薄壁不锈钢管中出现的严重横向壁厚不均问题,借助于三维有限元分析软件Simufact,对X10CrNiTi18不锈钢管典型规格112mm×4.5mm自动轧管过程进行数值模拟。研究了不同轧辊孔型结构参数、芯棒润滑状态、轧辊孔型磨损及穿孔毛管偏心对自动轧管横向壁厚精度的影响。结果表明：随着芯棒摩擦因数的增大,所轧荒管横向壁厚精度明显恶化;偏心毛管轧制所轧荒管依旧偏心,延伸轧制对穿孔毛管偏心壁厚纠偏能力有限;磨损的孔型修模后,采用负芯补轧制较增大芯棒直径轧制所轧荒管横向壁厚不均度增大;采用三段式圆弧孔型,所轧荒管横向平均壁厚更接近目标壁厚,横向壁厚不均度由原孔型的13.55%下降到9.94%,横向壁厚精度明显改善。     

Study on transverse wall thickness accuracy of tube rolled by automatic plug mill

In view of serious uneven transverse wall thickness of thin walled stainless steel tube rolled by automatic plug mill，the automatic tube rolling process of X10CrNiTi18 stainless steel tubes with typical specification of 112mm×4.5mm was numerically simulated by using 3D finite element analysis software Simufact. The influence of different roll pass structure parameters, different mandrel lubrication state, roll pass wear and eccentricity of pierced shell on transverse wall thickness accuracy of automatic rolling tube was analyzed. The results show that as the friction coefficient of the mandrel increases, the accuracy of transverse wall thickness of the rolled tube deteriorates obviously. The hollow tube rolled by eccentric pierced shell is still eccentric, and it shows that the elongation rolling has a limited ability to correct the eccentric wall thickness of the pierced shell. With repaired the worn pass, the unevenness of the transverse wall thickness of the rolled tube increases using the negative mandrel compensation rolling compared with the increase of mandrel diameter. The average transverse wall thickness of the rolled tube is closer to the target wall thickness by using three section arc groove, and the transverse wall thickness unevenness decreases from 13.55% of the original groove to 9.94%, and the transverse wall thickness accuracy is obviously improved.     

轧钢铁皮制备多孔不锈钢化学成分及孔隙控制

 为了充分发挥氧化铁皮含铁品位高、杂质元素含量低、产生量大的优势和特点,并开发高附加值的金属制品,采用真空还原烧结的方法制备了316多孔不锈钢,并确定了适宜的制备工艺以及孔隙率的影响因素。研究过程中采用高温真空管式炉对试样进行还原烧结制备;采用直读光谱、氧氢氮联合检测仪、X射线衍射分析仪、扫描电镜等设备对试样的化学成分、物相组成和微观形貌进行了分析。研究结果表明,以轧钢铁皮为主要原料,配入还原剂及其他合金粉末,通过高温真空还原可以得到成分合格的316多孔不锈钢,确定最佳制备工艺为10-3Pa真空度、1 200 ℃下保温3 h;还原烧结过程中,锰合金的收得率仅为61%。制备出的试样为单一的奥氏体组织,同时有Cr₇C₃在晶内析出,晶界附近存在σ相析出。保温0~3 h内,试样的孔隙率由37.26%增加至40.27%,延长保温时间至4 h,金属颗粒之间的烧结更加完全,孔隙率降低至35.16%;将制坯压力由76.43增加至152.87 MPa,多孔不锈钢的孔隙率由42.07%降低至34.44%,呈现逐渐降低趋势。当制样压力大于152.87 MPa时,发生了造孔剂偏聚的现象,导致孔隙率略微增加至35.76%。造孔剂碳酸氢铵每多增加10%,多孔不锈钢的孔隙率增加9.3%。通过对正交试验分析发现造孔剂加入量对多孔不锈钢孔隙率的影响最为显著,制样压力次之,保温时间对孔隙率的影响最小。     

SUS410半马氏体不锈钢厚壁无缝管内表面裂纹缺陷分析及工艺改进

SUS410半马氏体不锈钢(0.08% ~0. 15%C,12.5% ~ 13. 5%Cr)在生产热轧厚壁无缝钢管时极易产生内表缺陷。通过对φ139.7mm x 38.1 mm管内表面裂纹缺陷进行定位分析,结果表明裂纹附近δ-铁素体大量析出造成钢的热塑性下降,在变形过程中,由于两相区变形不协调,最终在奥氏体和δ-铁素体相界出现裂纹。根据 Schaeffler相图,对化学成分进行重新设计,将Cr当量/Ni当量比值由原来缺陷管的4.51降至≤3.0,管坯加热温度由1200~1300℃降至1180~1280 ℃,内表面裂纹缺陷得到有效解决,超声探伤合格率提高至97.9%。     

推/张力轧制不锈钢/碳钢复合钢筋的有限元模拟与实验研究

为了研究推/张力(0～15 MPa)对不锈钢(Cr18Ni8,2 mm壁厚管)/碳钢(0.06%～0.12%C,Φ16 mm,圆棒)复合钢筋轧制过程的影响,应用有限元软件Msc.Marc建立了复合钢筋轧制过程的有限元模型。通过模拟考察了推/张力对不锈钢/碳钢复合钢筋的宽展变形,结合面的接触应力和不锈钢圆周壁厚的影响,重点通过实验考察了推力轧制对两金属结合强度的影响。结果表明,施加张力后轧件宽展量减小,而施加推力后其值增加;不锈钢壳与碳钢芯间的接触应力随推力的增加、张力的降低而增大。推力轧制有利于两金属的复合,可以提高复合不锈钢和碳钢芯的结合强度。     

我国不锈钢管生产现状

根据不锈钢管生产现状和市场需求，探讨了我国不锈钢管的发展和生产设备更新改造的方向。     

世界不锈钢工艺技术和市场的现状和发展

世界上大部分不锈钢是由二次冶金工艺－ＡＯＤ或ＶＯＤ生产的。为了在生产不锈钢时减少氩气消耗和对耐火材料的需求，以及降低硅铁的用量，发展了ＥＡＦ／ＬＤ（ＭＲＰ）／ＶＯＤ三步炼钢法。在２～３ｍｍ厚的不锈钢板的市场上，廉价的不锈钢热轧板开始与冷轧板竞争。在今后１０年中，世界不锈钢的需求可望以每年５％～６％的速度增加。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。