热等静压后钛合金粉末的压实性研究

粉末冶金法(P/M)制备的Ti-6Al-4V零部件具有密度低、耐蚀、抗氧化、机械性能好等特性。虽然其价格比铁或铜的高，但还是越来越广泛地用于航空等工业部门。为降低制造成本，须开发近净形技术，P/M可制备近净形件。 P/M工艺中通常采用冷等静压、无压力烧结、烧结锻造、热压、热等静压(HIP)来压实粉末。采用HIP可获组织细小均匀、机械性能好、高质量的钛合金部件。为缩短加工时间、降低成本，用适当的有限元分析模(FEM)来预测HIP时粉末的压实性和变形是非常必要的。 韩国研究人员采用Abouaf基本中称为Abaqus的蠕变子程序来计算不同温…     

不同工艺制备的TiAl金属间化合物微观组织特征

使用机械球磨制备细晶Ti/Al复合粉,采用不同的压制工艺,通过反应烧结和等温锻造方法获得不同晶粒尺寸的TiAl金属间化合物。对TiAl金属间化合物的微观组织特征进行了分析,研究了不同制备工艺对其微观组织的影响。结果表明:采用冷等静压630℃反应烧结及等温锻造工艺可以获得晶粒尺寸5～8μm的细晶TiAl金属间化合物;通过普通冷压、1250℃反应烧结与等温锻造后,也能获得近全致密的层片状TiAl金属间化合物,但晶粒尺寸为20～30μm。     

热等静压技术对金刚石工具制品性能的影响

采用热等静压和传统热压两种烧结方式对Co粉进行烧结,研究两种烧结工艺所得制品在密度、硬度、抗冲击强度、抗弯强度等力学性能以及锯切性能上的差异。结果表明:相比传统热压烧结而言,采用热等静压烧结制备的金属胎体,在相对密度、抗冲击强度、抗弯强度、锯切性能方面都有明显提升;采用热等静压工艺烧结的制品,其硬度较传统热压烧结的制品的略低。利用热等静压烧结制备的金刚石绳锯产品,在锯切试验中表现出良好的性能。      

钛合金粉末热等静压近净成形成本分析

采用粉末冶金热等静压近净成形(NNS-PM-HIP)技术制备了几种典型的钛合金结构件,利用技术成本模型分析了NNS-PM-HIP工艺制备钛合金构件的经济性,并与其他成形工艺进行了对比。结果表明:随着工件尺寸的加大、复杂程度的提高,包套/模具的制作以及热等静压成为影响采用NNS-PM-HIP技术制备钛合金构件成本的主要因素。有限元模拟仿真的介入和工件的批量化生产使得NNS-PM-HIP工艺的成本显著降低。与锻造等工艺相比,工件越复杂、尺寸越大,以及原材料成本占总成本比例越低,NNS-PM-HIP工艺成形钛合金构件的优势越发突出。     

高密度钨合金的研究现状与发展趋势

从合金材质与添加元素、粉末制备与改性、合金烧结及烧结后处理,大变形强化处理等方面论述了高密度钨合金的研究现状和发展趋势。高密度钨合金中添加合金元素(如Co、Mn、Cr、Ta、La、Ce、Y)用以强化合金;采用新型烧结技术(如微波烧结、放电等离子烧结)以实现低温快速烧结;采用冷等静压、热压、热等静压等工艺方法以制备大尺寸的复杂零部件;采用喷射沉积,CVD涂层、电镀等方法来制取耐磨、耐腐蚀钨合金材料,是目前制备高密度钨合金的研究方向。     

新技术在钛粉末冶金中的应用

近几十年来，为获得高性能粉末冶金制品，发展了许多新技术新工艺：为消除材料中的孔隙度或将孔隙度降至最小，提高机械性能，简化工序，降低成本，发展了许多热成型新技术，如热压、热等静压、热挤、热轧、喷射成型等；为制取形状复杂而尺寸接近最终产品的近形件，发展了陶瓷模热等静压技术、粉末注射成型等；为得到细晶或非晶组织，发展了机械合金化、快速冷凝技术等；为加速烧结过程的进行和致密化，发展了活化烧结、电火花烧结等．所有这些新技术都在钛粉末冶金中获得了广泛的应用，有的已用于大规模的工业生产，有的则正处于大力开发阶…     

梯度孔隙率与大孔隙尺寸NiTi形状记忆合金的制备及其相变和超弹性行为

利用低温分解型造孔剂与梯级热等静压烧结和常规烧结的匹配工艺成功制备出了梯度孔隙率与大孔隙尺寸多孔NiTi形状记忆合金.多孔合金的孔隙率为30%-61%,孔隙平均尺寸可根据不同预处理工艺在50-500 μm之间变化,且具有较高的开孔率(最高可达85%).所制备的径向梯度孔隙率多孔NiTi合金具有良好的力学性能,线性超弹性应变大于4%;热分析和XRD分析表明,所制备的多孔合金呈现明显的马氏体转变和逆转变特征,相变特征温度随孔隙率的提高而降低.     

钢丝缠绕式冷热等静压机

冷等静压机是形状复杂、细长比大的粉末制件的压形和致密化不可缺少的设备。热等静压机,把压形、致密化、烧结综合在一起,可获得接近理论密度的制件。冷、热等静压机是近代航空、航天、核工业及民用工     

真空热压烧结制备TiC10/Cu-Al2O3复合材料及其性能研究

采用真空热压烧结工艺制备了TiC10/Cu-Al2O3复合材料,并测试了性能和显微组织。在冷等静压机上对烧结态试样进行了冷等静压试验。结果表明:该复合材料烧结态的组织较为致密,致密度为98.53%;显微硬度为158 HV,电导率为48.7%IACS。经冷等静压后,材料的致密度为98.76%,显微硬度为161 HV,电导率为50.8%IACS,综合性能均有所提高。     

HIP与SLS/SLM复合工艺快速高效成形复杂高性能零件

SLS/SLM-HIP是选择性激光烧结(SLS)或选择性激光熔化(SLM)和热等静压(HIP)技术相结合成形复杂高性能零件的工艺。SLS快速成形的零件通过精密铸造、电铸技术可间接整体成形HIP用控形包套或控形型芯,SLM可直接快速成形HIP用控形包套。HIP利用SLS/SLM成形的控形包套和模具型芯,可在短时间内将粉末致密化为近净成形或局部净成形的复杂高性能零件。该工艺可解决难加工零件热等静压成形控形包套和控形模具加工周期长、复杂结构甚至无法加工的难题。     

钛化合物在实际中的应用

钛化合物在实际中的应用ＴｉＣ、ＴｉＢ和ＴｉＡｌ作为在钛合金中的添加材料，在日前的国际大会上广泛报道。Ｐｙｎａｍｅｔ最初发展用来生产整块钛合金的生产程序主要是：金属粉末与陶瓷颗粒混合→冷等静压预成形→在密封多孔器中真空烧结→热等静压。对于制造传统钛合金...     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为

研究了氩气雾化制粉+热等静压工艺成型所制备的粉末高温合金FGH97在650℃下的疲劳裂纹扩展性能,并与俄制旋转电极制粉+热等静压工艺成型的EP741NP合金盘件进行对比;重点分析了不同制粉工艺、氧含量、晶粒度和γ'尺寸等因素对裂纹扩展速率的影响。结果表明:氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的FGH97合金试验盘具有比俄制旋转电极制粉+热等静压工艺制备的EP741NP合金盘件更好的疲劳裂纹扩展抗力;分析发现晶粒度对氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的试验盘裂纹扩展性能影响较为明显,晶粒度越大,疲劳裂纹扩展速率越低;γ'相尺寸的影响次之,在一定范围内γ'相尺寸增大,疲劳裂纹扩展速率略为降低;而氧含量在100～150μg/g范围内对疲劳裂纹扩展性能无显著影响。     

粉末冶金制备TiAl合金研究进展

轻质高强耐高温的TiAl合金一直是备受瞩目的先进结构材料,在航空航天、汽车等领域应用潜力巨大。但TiAl合金热加工性差,采用传统方法热成形难度大。而粉末冶金由于近净成形的特点,在制备复杂TiAl合金零部件上具有显著优势。近年来,科研工作者在TiAl合金粉末烧结技术上展开了大量工作,并取得一定进步。本文结合TiAl合金粉末成形技术的国内外发展现状,综述了放电等离子烧结(SPS)、热等静压、热压烧结、喷射成形、金属注射成形等方法制备TiAl合金的工艺、显微组织、力学性能和零部件,论述了上述制备方法的特点以及目前存在的不足,并提出了粉末冶金成形TiAl合金零部件的建议与未来发展方向。     

基于氢化脱氢钛粉制备低成本高性能钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法之一。采用氢化脱氢(HDH)制粉—冷等静压成形—真空烧结致密化的技术路线制备了间隙原子含量低(O <0. 16%、N <0. 05%、H <0. 015%,质量分数)、具有均匀细小近等轴α组织且室温拉伸性能(R_m为840～950 MPa、R_(P0. 2)为770～900 MPa、A为12%～16%)良好的Ti-6Al-4V合金烧结坯,证明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,而间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。由于粉末冶金钛合金具有细晶和近净成形的特点,无需开坯锻造,并且近净成形的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

Bi2223超导带的加压退火工艺

一般氧化物粉末套管法制备Ｂ１２２２３超导带的工艺总包括反复循环的机械变形以发展织构并减少孔隙，再伴之以退火热处理反应生成Ｂｉ２２２３相，松驰内应力并修复裂纹．其中织构变形硬化和开裂会限制单靠变形获得的所需晶粒织构，退火时超导带的氧化物芯丝密度也会变小，导致最终Ｊｃ退降． 为了克服上述问题，人们发明了如热压、热轧、烧结锻造、热等静压等种种热机械加工方法来制备Ｂｉ２２２３超导带，其总的特点是施加短时间的压力使带子变形，其中热压工艺（先在高压下施加短时间压力，再伴之以长时间无压力的退火）对改善织构提高…     

包套设计对典型粉末钛合金拉伸性能的影响

采用热等静压工艺制备Ti-6Al-4V和Ti-60两种预合金粉末钛合金,研究两种不同包套形式对粉末合金拉伸性能的影响,采用SEM观察粉末合金的拉伸断口形貌,并利用MSC.Marc有限元分析软件对两种包套在热等静压过程中包套各部位的尺寸收缩进行模拟预测。结果表明:包套结构设计不合理时,焊缝在热等静压过程中存在泄漏的风险,进而会严重恶化粉末合金的性能;有限元模拟仿真可以辅助包套设计,提高效率,对制备粉末冶金近净成型构件有较为重要的工程应用意义。     

热处理对铝酸镁尖晶石透明陶瓷性能的影响

采用退火和热等静压2种工艺对热压制备的尖晶石透明陶瓷进行处理,研究了退火温度、热等静压温度对热压尖晶石透明陶瓷微观结构及性能的影响。研究发现,经1100℃/10 h退火,1720℃/3 h/150 MPa热等静压(HIP)处理后,尖晶石透明陶瓷微观结构致密,光学性能明显提高。在该条件下处理的尺寸为Φ190 mm×6 mm的样品,在0.2~0.6μm波段范围内透过率达82%,平均弯曲强度为147±13 MPa,硬度为12.89 GPa。     

气雾化钛及钛铝粉末的利用

钛因密度低、机械性能好、耐蚀性好而大量用于航空及其他工业领域中,Ti-Al化合物因高温强度较高而备受青睐。粉末冶金可消除铸锭中的偏析,制品组织细小均匀,合金的可加工性提高、屈服强度增高。气体雾化工艺可制备高质量、预合金化的钛粉。以此为原料,配合先进的粉末成型技术,如金属注射成型、激光成型等,可生产航空及非航空用近净形件,减少了合金锻造或切削加工的成本。1 粉末的制备 气体雾化制粉工艺为：水冷铜坩埚中真空感应壳式熔炼原料,惰性气体保护的熔融金属流穿过炉体,在喷嘴处雾化成粉末。雾化材料可以是原材料,也…     

选择性激光烧结零件的冷等静压塑性成形过程模拟(英文)

应用结合的选择性激光烧结和冷等静压技术快速制造金属零件。使用有限元方法预测零件的最终尺寸并降低成本;使用Drucker-Prager-Cap模型在ABAQUS软件中实现对选择性激光烧结零件的冷等静压过程的模拟。金属粉末的性质通过冷等静压实验测量。结果表明:橡胶包套和摩擦因数对零件的形状和尺寸影响很小;零件只有均匀收缩,没有明显的形状扭曲。实验与模拟结果符合得较好,这表明Drucker-Prager-Cap模型是模拟冷等静压过程的有效模型;通过模拟可以为选择性激光烧结零件的冷等静压成形过程提供有益的指导。     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为的研究

本文研究了氩气雾化制粉+热等静压工艺成型所制备的粉末高温合金FGH97在650℃下的疲劳裂纹扩展性能,并与俄制旋转电极制粉+热等静压工艺成型的EP741NP合金盘件进行对比；重点分析了不同制粉工艺、氧含量、晶粒度、γ"尺寸等因素对裂纹扩展速率的影响。结果表明：氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的FGH97合金试验盘具有比俄制旋转电极制粉+热等静压工艺制备的EP741NP合金盘件更好的疲劳裂纹扩展抗力；分析发现晶粒度对氩气雾化制粉+热等静压工艺制备的试验盘裂纹扩展性能影响较为明显,晶粒度越大,疲劳裂纹扩展速率越低；γ"相尺寸的影响次之,在一定范围内γ"相尺寸增大,疲劳裂纹扩展速率略为降低；而氧含量在100~150ppm范围内对疲劳裂纹扩展性能无显著影响。