粉末温轧工艺对W-20Cu合金密度和显微组织的影响

在W-Cu混合粉末中加入0.1%~2.0%(质量分数)的有机添加剂,在60~150℃温度下温轧成生板坯,然后进行液相烧结,获得W-20Cu合金板材。通过正交试验研究粉末轧制速度、轧制温度与添加剂含量对生板坯密度的影响,并对烧结板材的密度和显微组织进行分析与表征。结果表明,轧制温度与添加剂含量对粉末轧制板坯密度有显著影响,二轧制速度对生板坯密度的影响较小。随轧制温度升高,W-20Cu生板坯的密度增大,烧结板材的孔隙尺寸逐渐减小,孔隙率逐渐降低,烧结密度相应提高;随添加剂含量增加,板坯密度先升高后降低。在轧制温度为150℃,添加剂含量为0.3%时,生板坯的相对密度达到最大值85.38%,液相烧结后获得相对密度为99.65%的W-20Cu合金板材,金属Cu元素在钨基体中均匀、弥散分布。     

粉冶钼及其合金板坯温轧开坯工艺可能性的研究

对Ｍｏ－１，ＴＺＭ，Ｍｏ－２５Ｗ三个牌号粉冶板坏的温轧开坏进行了工艺性试验，结果发现３个牌号均能承受温度轧开坯，板材的密度、硬度随着变形程度的增加而提高，当变形程度达５０％时，其密度接近理论值。     

纳米钨铜复合粉末的压制成形研究

采用黄培云压制理论研究了纳米钨铜粉的压制行为,探讨了成形压力对坯料烧结性能的影响。结果表明:纳米钨铜粉末比纳米钨粉容易压制,铜含量越多越容易压制;细粉末钨粉或钨铜粉末的压制成形能力较差,粗粉末成形能力较好;采用单向压制,W-20%Cu(质量分数)在成形压力为500～600MPa时出现明显的裂纹;在300MPa时可以获得组织均匀、致密度为99.5%的烧结样品。     

W-10Cu超细复合粉末的烧结致密化及其制品热学性能研究

W-10Cu复合材料是一种广泛使用的热沉材料,但采用普通粉末成形得到的W-10Cu制品无法获得足够的致密度,从而限制了其应用。本文采用超细W-Cu复合粉末进行注射成形(MIM),在1 400℃液相烧结,所得烧结体的致密度超过99%;合金内部W、Cu两相分布均匀,W晶粒大小为2～3μm;其热导率达到215W/(m.K),室温至600℃热膨胀系数的变化范围为6.4×10-6～7.8×10-6℃-1。对注射成形和渗Cu工艺制备的W-10Cu零件的微观结构和热学性能进行了比较。     

铜包覆纳米钨粉及轧制薄带的烧结与组织特征

本文研究了纳米级W-40%Cu包覆粉的制备方法,使用软模压制成形法和粉末轧制法制备两种试样并进行了烧结收缩动力学的研究。结果表明,纳米级W-40%Cu包覆粉压坯在980℃达到最大收缩速率。在1 200℃烧结后,合金相对密度达到98%,平均晶粒尺寸为2μm。纳米级W-40%Cu粉末轧制薄带在1 200℃下烧结成为W-40%Cu合金薄带,合金薄带的相对密度达到99%。SEM和定量金相对烧结合金薄带进行组织结构分析结果表明,薄带合金中的平均W晶粒度仅为1.5μm,W晶粒的形状呈椭球体状。     

氧化铁粉末致密化研究

以氧化铁粉末为研究对象,研究了复合添加剂CaCO3-SiO2以及烧结温度对粉末冶金件密度的影响规律.实验结果表明:采用325目氧化铁粉末,0.5wt% CaCO3、0.4wt% SiO2以及1240℃的烧结温度,可以获得最佳的零件密度.     

钨铜粉末材料烧结-挤压致密化研究

为探索难熔金属和铜粉末混合坯致密化工艺,提出了钨铜粉末材料液相烧结和热静液挤压致密新工艺,经过实验获得了近致密、组织细小、性能优异的复合材料.结果表明,WCu40混合粉末冷压坯的相对密度约为70%,经过液相烧结和热静液挤压,可以获得相对密度大于99.8%的钨铜(WCu38)材料.致密后材料导电率可达到41～48 m·Ω-1·mm-2,硬度可达到HB173～176.     

成形压力与粉末粒径对钨铜复合材料烧结性能的影响

为进一步提高钨铜合金的致密度和简化制备工艺,研究了粉末粒度与成形压力对无压烧结制备的W-15Cu复合材料致密度的影响.发现随着球磨时间延长,钨铜粉末发生明显的细化和圆化,粉末分布更为均匀,烧结活性有较大提高,合金性能更加优异,组织结构更加良好,致密度相应提高.通过对烧结试样密度和铜含量的测定,得到不同成形压力下材料致密度和铜含量随烧结温度的变化曲线,发现随着成形压力增大,材料的烧结致密度升高,铜流失的现象得到一定的控制.     

钨铜复合粉末成形过程的颗粒尺度数值模拟

采用多粒子有限元方法对钨铜复合粉末的二维模压成形过程进行数值模拟。系统研究和分析了铜粉含量和压力对成形过程中压坯相对密度及分布、应力及分布、颗粒变形、孔隙填充行为以及力链结构的影响规律。结果表明：成形过程中应力主要集中在钨颗粒内部,并形成力链阻碍致密化的进程。孔隙的填充主要通过铜颗粒的变形来实现,相互接触的钨颗粒形成了难以填充的细小孔隙。钨铜颗粒边缘部位的应力都高于中心应力。随着压制压力的增加,铜颗粒比钨颗粒中心部位应力增长缓慢,沿压制方向上钨颗粒边缘应力值远大于颗粒中心部位。综合分析,钨颗粒的变形特性是阻碍成形致密化进程的关键因素,需要优化钨颗粒的排列结构,从而实现高性能压坯。     

钨铜热变形致密化工艺及组织性能研究

以W-40%Cu(质量分数)为原料,采用机械球磨-冷压制坯-液相烧结-热挤压的工艺,制备出微观组织均匀、性能优异的复合材料.在试验中,首先对W、Cu粉末进行机械球磨,之后分别进行压制、液相烧结;接着对烧结后坯料进行了一次热挤压、二次热挤压.结果表明:经过二次挤压后,材料的致密度、导电性以及硬度都得到较大提高,并且材料微观组织比较均匀.该工艺不仅可提高W-Cu复合材料的性能,而且还有效解决了此类不互溶材料致密化困难的问题.     

钨铜混合粉中铜的测定

试样用浓盐酸及过氧化氢分解,不经沉淀分离钨而进行铜的测定。实验表明,加氨水可以消除钨的干扰,从而确定了碘量法快速测定钨铜混合料中铜的分析方法。     

仲钨酸铵直接还原钨粉的制备工艺研究

探讨了以仲钨酸铵为原料,在氢气中直接还原制备钨粉,研究了还原温度和时间等参数对钨粉粒度和形貌的影响,分析了由该工艺所制备的钨粉其形貌特征对钨粉成形性能的影响。     

氧化钨原料对钨粉粒度的影响

不同的氧化钨原料明显地影响到钨粉的粒度。因此，正确地选择和生产氧化钨原料在钨粉生产中是非常重要的。用氢还原紫色氧化钨可高效地获得细钨粉。     

Processing and Characterization of Cu-Al-Ni Shape Memory Alloy Strips Prepared from Prealloyed Powder by Hot Densification Rolling of Powder Preforms

The present work deals with the preparation of near-full density Cu-Al-Ni shape memory alloy (SMA) strips from argon-atomized prealloyed powder via a powder metallurgy (PM) route comprising cold die compaction to prepare powder preforms, sintering, and hot densification rolling of unsheathed sintered powder preforms under protective atmosphere at 1273 K (1000 °C). It has been shown that argon-atomized spherical Cu-Al-Ni SMA powder consisted of very fine equiaxed grains and no appreciable grain growth occurred during sintering at 1273 K (1000 °C). It also has been shown that no appreciable densification occurred during sintering, and densification was primarily achieved by hot rolling. The densification behavior of the sintered powder preforms during hot rolling was discussed. The hot-rolled Cu-Al-Ni strips were heat-treated at 1223 K (950 °C) for 60 minutes and water quenched. The heat-treated strips consisted of equiaxed grains with average size approximately 90 μm. The heat-treated Cu-Al-Ni SMA strips consisted of self-accommodated b₁^￠ \beta_{1}^{'} martensite primarily, and showed smooth b₁ T b₁^￠ \beta_{1} \Rightarrow \beta_{1}^{'} transformation behavior coupled with a very low hysteresis (≈25 K (25 °C)). The heat-treated strips exhibited an extremely good combination of mechanical properties with fracture strength of 530 MPa and 12.3 pct fracture strain. The mode of fracture in the finished strip was primarily void-coalescence-type ductile together with some brittle transgranular type. The shape memory tests showed almost 100 pct one-way shape recovery after 100 bending-unconstrained heating cycles at 4 pct applied prestrain, exhibiting good stability of Cu-Al-Ni strips under thermomechanical actuation cycling. The two-way shape memory strain was found approximately 0.45 pct after 15 training cycles at 4 pct training strain.     

钨棒材的轧制研究

论述了采用ＫＯＣＫＳ三辊高速轧机，对质景为３ｋｇ／根的钨坯条进行轧制开坯，取代传统的旋锻开坯的工艺技术。指出，轧制开坯突破了＂雪花＇晶坯条不易进行加工的难点，且对钨坯条的密度要求降低。分析表明，轧制钨棒与旋银钨棒相比，在产品质量、直径均匀性、表面状况及能耗、劳动生产率等方面，均具有明显优势。     

从钨矿物原料制取钨粉的新工艺

针对现行钨冶金工艺中存在的问题,在已有技术的基础上,开发了一种由钨矿物原料制取钨粉的新工艺,该工艺删去了现行工艺中的离子交换(或镁盐净化-萃取)过程,具有流程短,环境友好,全流程基本上封闭的特点。     

硫氰酸盐分光光度法测定高铜钨精矿中三氧化钨含量

采用硫氰酸盐分光光度法测定浮选过程中高铜钨精矿时,铜对钨测定干扰严重。实验考察了硫酸联氨、甲醛、PAN指示剂(1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚)、DDTC(二乙氨基二硫代甲酸钠)、硫脲5种试剂对铜的掩蔽效果,其中硫酸联氨、甲醛、硫脲掩蔽效果好,因硫脲毒性低,价廉易得,实验选择作为铜掩蔽剂。实验还考察了还原剂SnCl_2或TiCl_3单独使用和联合使用的效果,单独使用SnCl_2作为还原剂,即使在70℃水浴加热10 min后显色,其灵敏度也低于室温下单独使用TiCl_3。单独使用TiCl_3与联合使用TiCl_3-SnCl_2作为还原剂灵敏度无差异,但后者稳定性更好,因此实验选择了联合使用TiCl_3-SnCl_2作为还原剂。钨含量低(w(WO_3)<1%)的样品也可以选择单独使用TiCl_3作为还原剂。     

紫钨喷雾干燥-直接碳化法制备纳米WC-Co复合粉

以WC-6%Co为基本成分,计算原料紫钨、醋酸钴、有机碳及超纯炭黑配料量,称量后加入装有适量纯水的可倾斜式滚动球磨机,湿磨混匀12 h,形成复合盐料浆,然后充分搅拌,进行喷雾干燥后制备的前驱体粉末粒度在10¹00μm,平均粒度为50μm。将喷雾干燥好的粉末装舟(200 g),推入高温钼丝炉中,通入氢气,还原碳化温度950℃,时间30min制备的纳米WC-Co复合粉,粉末粒度分布窄,颗粒粒度在5100μm,平均粒度为50μm。将喷雾干燥好的粉末装舟(200 g),推入高温钼丝炉中,通入氢气,还原碳化温度950℃,时间30min制备的纳米WC-Co复合粉,粉末粒度分布窄,颗粒粒度在5⁴5μm,平均粒度为23.38μm。SEM、BET结果表明WC晶粒度在300 nm左右,由扫描电镜(SEM)、X光微区分析(EDS)及元素面分布图得到,W、Co、C分布均匀、Co相均匀包覆在WC晶粒周围,不存在成分偏析。XRD的半高宽窄,晶粒细小;物相纯净,无η相。     

Finite-Element Modeling of Titanium Powder Densification

A powder-level, finite-element model is created to describe densification, as a function of applied stress during uniaxial hot pressing, of CP-Ti and Ti-6Al-4V powders with spherical or spheroidal shapes for various packing geometries. Two cases are considered: (1) isothermal densification (in the α- or β-fields of CP-Ti and in the β-field of Ti-6Al-4V) where power-law creep dominates and (2) thermal cycling densification (across the α/β-phase transformation of Ti-6Al-4V) where transformation mismatch plasticity controls deformation at low stresses. Reasonable agreement is achieved between numerical results and previously published experimental measurements and continuum modeling predictions.