水雾化法制备FeSiCr软磁合金粉末研究

采用水雾化法制备FeSiCr软磁合金粉末,系统研究了熔体温度、雾化压力及雾化水流量对合金粉末粉体性能的影响。利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜、氧氮分析仪和霍尔流量计等设备对粉末粒度、形貌、氧含量、松装密度及流动性进行测试、分析。研究结果表明:随着雾化压力和熔体温度的升高,粉末粒度逐渐变小;降低雾化水流量,制备的粉末形貌较为规则,粉末粒度减小、松装密度得到提高。最佳雾化工艺:雾化压力为50 MPa、熔体温度为1 750 ℃、水流量为15.24 L/min,制备的FeSiCr软磁合金粉末氧含量低,平均粒度小且形貌较规则。     

Ti6Al4V粉末及其制品的研究进展

采用粉末冶金方法生产钛合金制品,材料的利用率几乎可达100%,而且产品性能好,是低成本制造高质量钛合金零部件的重要途径。综述了国内外Ti6Al4V粉末及其粉末冶金制品的制备技术及应用概况,指出低氧球形高质量粉末的制备是钛合金粉末的发展方向,气体雾化是制备优质钛合金粉末的主要工业化生产方法,介绍了传统的粉末冶金方法及近年来新开发的粉末冶金新技术的应用情况。制备工艺的改善,加上民用领域产品需求量的大幅度增加,势必极大程度地推动粉末冶金Ti6Al4V的研究与应用。     

金刚石制品用FeCoCu预合金粉末的制备及应用研究

采用共沉淀法制备了金刚石制品用FeCoCu预合金粉末,研究了共沉淀反应溶液的浓度、反应温度与还原温度、时间对粉末收得率与粒度的影响,并对其使用性能进行实用性研究.结果表明:采用共沉淀法可以制备出良好的预合金化粉末,随着混合金属盐溶液与沉淀剂溶液的浓度的增大,预合金粉未的粒度呈现明显的增加趋势,同时收得率也随之缓慢增加;...     

SnAgCu系无铅焊锡粉末特性的实验研究

实验研究了导液管内径对SnAgCu系无铅焊锡雾化粉末有效雾化率及粒度分布的影响。结果表明：在一定雾化条件下，导液管内径为3mm，雾化粉末具有较高的有效雾化率、粒度分布及最佳离散度；随着导液管内径的减小，粉末明显细化，有效雾化率略有增加，但粒度分布变差；随着导液管内径的增大，粉末有效雾化率急剧降低，粒度分布变差。     

雾化介质对SnAgCu系无铅焊锡雾化粉末特性的影响

实验利用自行设计的超音速雾化制粉装置,研究了不同雾化介质对SnAgCu系无铅焊锡粉末有效雾化率、粒度分布及球形度的影响.结果表明:在一定雾化条件下,氦气雾化粉末具有最高的有效雾化率、良好的粒度分布,且球形度最好;氮气雾化的粉末具有较好的综合性能;与氦气、氮气相比,氩气雾化粉末综合性能较差;空气雾化粉末雾化率较高,但粉末较粗、表面粗糙.     

热喷涂雾化法制作合金粉末的设备

作热喷涂的合金粉末的设备，可以有各种组合，以年产一百吨到二百吨的合金粉末制作系统为例，其设备投资额在三十万左右，主要用到以下这些设备：[第一段]     

超音气体雾化Al-Si合金粉末表面氧化和吸附特性

利用超音速气体雾化法制备Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg合金粉末，借助X射线光电子能谱（XPS）对粉要态合金表面氧化和吸附特性进行了研究，并对粉末表面层结构进行了分析。结果表明：粉末表面氧化主要以Al和Mg元素的氧化为主，氧化层成分主要为Al2O3，Al(OH)3和MgO，而合金中的Si,Fe及Cu元素很少氧化。除此之外，在粉末表面化还吸附一层含Cl元素的碳氢有机化合物污染层，测定表明粉末表面氧化层和吸附层总厚度约为2nm。     

Ti6Al4V合金热氢处理组织演变研究

应用热压缩、固溶淬火和真空退火热处理研究了未置氢和置氢0.18wt.%Ti6Al4V合金不同的工艺条件下的微观组织演变,并且通过硬度测试分析了微观组织和机械性能之间的关系.结果表明:置氢降低了Ti6Al4V合金的热变形抗力,促进了固溶淬火过程中马氏体转变的发生,使得真空退火得到的双态组织更加细小.对于未置氢和置氢的Ti6Al4V合金来说,合理的工艺顺序均应该是:热变形,固溶淬火和真空退火,并且最终都能得到双态组织.     

含稀土超细FeCoCu预合金粉末制备工艺研究项目通过鉴定

中国有色金属工业协会在北京有色金属研究总院组织召开了“含稀土超细FeCoCu预合金粉末制备工艺研究”科技成果鉴定会。项目对含稀土超细FeCoCu预合金粉末制备工艺进行了较全面研究，建立了共沉淀-煅烧-还原扩散-抗氧化处理制备含稀土超细FeCoCu预合金粉末的新工艺，在粉末成分的设计上具有创新性，已申请国家发明专利。     

A comparative study of the impurity segregation from commercially pure Ti, Ti6Al4V and Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo

The surface composition of commercially pure Ti, Ti6Al4V and Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo during annealing at different constant temperatures was experimentally investigated. Auger electron spectroscopy was used to monitor the APPHs of the specified elements present on the surfaces. The surfaces of Ti and its alloys were contaminated by oxygen and carbon, and the contamination is attributed to the continual uptake of the background gases, even in the UHV chamber. It was found that mainly C and S segregated at 400 °C, and Cl at higher temperatures (500–630 °C) for commercially pure Ti. However, S was the main segregating species for all three samples. The segregation of Al was measured for the Ti6Al4V and Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo samples at higher temperatures. The linear least-square fit method was employed to determine the contribution of pure Ti and TiC from the measured APPH's. The AES fitting confirmed the formation of TiC on the surface at temperatures 400–500 °C.     

Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb对成骨细胞生物活性影响的研究

研究Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb 3种钛金属表面经喷砂酸蚀处理后的表面形貌、亲水性及对成骨细胞生物活性的影响。在Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb 3种钛金属表面进行Al2O3喷砂和盐酸、硫酸混合物酸蚀的表面改性处理(SLA),通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察样品的表面形貌,通过接触角测量仪在显微镜下测量接触角的大小;将SD大鼠成骨细胞以1×104cells/m L密度接种于Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb表面后通过MTT活性实验观察成骨细胞在样品表面的增殖,通过SEM观察细胞在样品表面生长的形态,通过碱性磷酸酶(AKP)活性实验,检测成骨细胞的分化能力。Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb在经过喷砂酸蚀处理后,表面均呈现出微米级多孔形貌,3种样品均为亲水性表面;细胞在SLA处理后的Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb表面增殖良好,细胞伸展显著;其中在Ti6Al7Nb表面细胞的增殖、黏附、分化能力最强。大颗粒喷砂酸蚀技术的表面处理方法能够促进Ti、Ti6Al4V和Ti6Al7Nb的生物活性;经SLA处理的Ti6Al7Nb比Ti和Ti6Al4V表现出更好的生物学活性,成骨细胞在其表面呈现出更好的增殖、黏附及分化能力。     

氦离子注入对Ti6Al4V合金组织和力学性能的影响

在室温和400～700℃条件下,采用 1×1017ions/cm2注入剂量和200keV加速电压对 Ti6Al4V合金进行了氦离子注入.分别采用纳米硬度仪和X射线衍射方法对Ti6Al4V合金的氦离子注入表面层(≤700nm)进行了纳米硬度、弹性模量测试和物相分析.结果表明:在室温至600℃范围内,氦离子注入温度越高,Ti6Al4V合金注入层的硬度也越高,而其弹性模量则变小.氦离子注入温度为700℃时,Ti6Al4V合金发生了软化,其弹性模量也有所提高.氦离子注入引起的硬化现象与点缺陷和Ti6Al4V合金中β相的析出有关,而软化现象则与β相的粗化和γ-TiH相的形成有关.     

置氢Ti6Al4V合金的微观组织演变规律

为研究置氢Ti6Al4V合金的高温加工改性机理,从微观组织的角度对合金进行了对比分析.利用OM、SEM、XRD等研究了置氢对Ti6Al4V合金变形前后微观组织演变的影响.研究结果表明:氢的加入不仅使置氢Ti6Al4V合金中β相比例明显增大,而且改变了α相与β相之间的电势差,在氢含量为0.3%~0.5%两相颜色将发生互换,氢含量增加到0.50%以上时,合金中将出现面心立方结构的δ氢化物;随氢含量的增加,合金超塑拉伸变形后的组织由α+β两相等轴晶粒变为粗大的β晶粒,造成α与β界面的协调能力下降,并改变了合金的变形机制.     

凝胶注模成形Ti6Al4V钛合金的组织和性能研究

目的 为了实现低成本、低能耗、高效率制备大尺寸复杂形状钛合金的问题,以凝胶注模技术为成形手段,制备近净成形Ti6Al4V合金,并研究其组织及性能.方法 通过溶液包覆法,在Ti6Al4V钛合金球形粉末表面包覆石蜡(PW),分析有机包覆层在凝胶注模过程中的作用机制及流变行为的影响,测定包覆前后不同粉末进行凝胶注模烧结后的组...     

选区激光熔化Ti6Al4V梯度多孔结构工艺优化

目的 获得成形质量良好的医用梯度多孔金属种植体。方法 基于响应面法（RSM）建立选区激光熔化成形工艺参数（激光功率、扫描速度及扫描间距）与样件致密度、表面粗糙度及孔隙率差值的数学模型。利用获取的致密度、表面粗糙度和孔隙率差值对样件成形质量进行表征,通过响应面方差分析获取SLM不同成形工艺参数对样件致密度、表面粗糙度和孔隙率差值的影响,得到成形质量最佳的工艺参数。结果 样件成形质量最佳的SLM成形工艺参数如下：激光功率为240 W,扫描速度为1 400 mm/s,扫描间距为0.08 mm。优化后样件成形质量的预测值如下：致密度为97.97%,表面粗糙度均值为6.88μm,孔隙率差值为2.97%。试验结果表明,预测值与试验值基本吻合,所建立的数学模型可以准确预测样件成形质量。结论 通过响应面法试验设计及方差回归分析,确定了Ti6Al4V梯度多孔金属种植体SLM成形的最佳工艺参数。     

Improved Tribocorrosion Properties of Ti6Al4V Alloy by Anodic Plasma Electrolytic Oxidation

Ti6Al4V alloy has good corrosion resistance due to the formation of the passive oxide films on the surface of Ti6Al4V alloy. However, Ti6Al4V alloy has poor tribocorrosion resistance in the seawater environment. Herein the present work, plasma electrolytic oxidation (PEO) with the electrolyte of glycerol and sodium borate is used to generate PEO coatings on the surface of Ti6Al4V alloy to improve its tribocorrosion properties. The microstructure and tribocorrosion properties of PEO coatings are investigated by using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and tribometer, respectively. The growth kinetics and the tribocorrosion mechanisms of PEO coatings are discussed in detail. It is shown in the results that PEO coatings deposited on the surface of Ti6Al4V alloy are composed of rutile and anatase phases. The surface hardness and thickness of PEO coatings are enhanced with the increase of the voltage and time. The wear rate of Ti6Al4V alloy with PEO coatings is significantly reduced in artificial seawater.     

Cu调控的TiN-Cu纳米复合膜包覆钛合金的抗菌性研究

利用磁控共溅射技术在钛合金(Ti6Al4V)表面包覆氮化钛-铜纳米(TiN-Cu)复合膜,并通过控制Cu靶溅射功率实现对TiN-Cu薄膜中Cu含量的调节,进而实现对材料耐蚀性和抗菌性的协同调控。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、能谱仪分析了包覆TiN-Cu纳米复合膜的钛合金的表面形貌、相结构、元素成分及价态,并在模拟体液条件下测试了该材料的耐腐蚀性能,通过体外抗菌实验评价了Cu含量对材料抗菌性的影响。结果表明:通过在Ti6Al4V表面包覆TiN-Cu纳米复合薄膜显著增强了材料的抗菌性;并抑制了有毒性的V⁴⁺、Al³⁺离子在体液中的释放。Cu靶溅射功率升高在提高TiN-Cu薄膜中Cu含量和薄膜沉积速率的同时,也导致了薄膜中大量柱状晶体结构的生成,加速了薄膜的腐蚀,但提高了抗菌性。综上,合理调控Cu的含量是协同提升TiN-Cu薄膜的耐腐蚀性及抗菌性的关键。     

Damage evolution in Ti6Al4V–Al3Ti metal-intermetallic laminate composites

The crack propagation and damage evolution in metal (Ti6Al4V)-intermetallic (Al₃Ti) laminate composites were investigated. The composites (volume fractions of Ti6Al4V: 14%, 20% and 35%) were tested under different loading directions (perpendicular and parallel directions to laminate plane), to different strains (1%, 2%, 3%) and at different strain rates (0.0001 and 800–2000 s⁻¹). Crack densities and distributions were measured. The crack density increases with increasing strain, but decreases (at a constant strain) with increasing volume fraction of Ti6Al4V. Differences in crack propagation and damage evolution in MIL composites under quasi-static (10⁻⁴ s⁻¹) and dynamic (800–2000 s⁻¹) deformation were observed. The fracture stress does not exhibit significant strain-rate sensitivity; this is indicative of the dominance of microcracking processes in determining strength. Generally, the crack density after dynamic deformation is higher than that after quasi-static deformation. This is attributed to the decreased time for crack interaction in high-strain rate deformation. The effect of crack density, as quantified by a damage parameter, on elastic modulus and stress–strain relation were calculated and compared with experimental results.     

Ti6Al4V等离子体浸没式离子注入

采用新型等离子体浸没式离子注入技术,对Ti6Al4V合金进行氮离子注入.对注入层的成分、组织和性能的分析表明,注入层中氮浓度的分布具有类高斯分布特征,在注入层中有TiN和非晶态相形成.注入层的显微硬度和摩擦性能得到了明显的改善.