SPS烧结M42粉末高速钢的烧结工艺研究

采用放电等离子烧结技术制备M42粉末高速钢,研究不同烧结工艺对M42粉末高速钢性能的影响。结果表明:M42粉末高速钢经970℃×10 min×70 MPa SPS烧结后,其显微组织细小均匀、无碳化物偏析,致密度达到96.53%;经1 180℃×5 min+550℃×1 h热处理后的硬度达到67.36HRC,与普通M42高速钢相比提高1~2HRC。     

YG20C硬质合金的SPS烧结工艺研究

采用正交试验优化YG20C硬质合金的SPS烧结工艺,研究烧结温度、烧结时间和烧结压力对材料性能的影响,并制备硬质合金。结果表明:YG20C硬质合金粉末经1 070℃×15 min×60 MPa最佳工艺烧结后,WC晶粒细小均匀地分布在Co基体上,致密度达到99.4%,硬度达到89.2HRA,比传统真空烧结提高2~3HRA。     

石墨烯增强钛基复合材料的摩擦学性能研究

采用球磨法将不同含量的石墨烯与纯钛粉末混合,通过放电等离子烧结工艺在1 200℃制备石墨烯/Ti基复合材料。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪研究复合粉末混合前后的形貌和物相结构;用显微硬度计、摩擦磨损试验机以及三维白光轮廓仪等分析复合材料的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:干法球磨和放电等离子制备的复合材料组织致密,石墨烯均匀分布在钛基体中,提高基体材料的显微硬度和耐磨性;当石墨烯的质量分数为0.8%时,复合材料硬度值增加到350.3HV,相对纯钛基体提高14.7%;当石墨烯的质量分数为0.6%时,复合材料的磨损体积降低到3.3×107μm3,相对纯钛基体降低19.5%;加入石墨烯对复合材料的摩擦因数影响不明显,摩擦因数为0.474～0.488。     

Ti3AlC2增强铜基复合材料的摩擦磨损特性分析

采用放电等离子烧结(SPS)法在烧结温度为800~900℃和轴向压力为35 MPa的条件下,将Ti3Al C2作为增强相添加到Cu基体中烧结制备Ti3Al C2/Cu复合材料,研究增强相含量(5%~20%)和烧结温度对复合材料的组织结构、密度、硬度和摩擦性能的影响。研究表明:Ti3Al C2可以有效增强铜基体,当Ti3Al C2的体积分数为20%、烧结温度为900℃时,增强效果最佳,此时复合材料的硬度和摩擦性能最好,显微硬度值和摩擦因数分别为176HV和0.39;当试验载荷为100 N时,复合材料随着添加相Ti3Al C2含量的增加其磨损机制也发生变化。     

湿法球磨元素粉放电等离子烧结制备Ti-22Al-25Nb合金

采用湿法球磨将Ti、Al和Nb单质粉混合,通过放电等离子烧结工艺在不同温度下制备Ti-22Al-25Nb合金。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及差热分析法对混合粉末和烧结试样的形貌、物相结构、热稳定性进行表征;用摩擦磨损试验机分析材料的摩擦性能,以及不同烧结温度对Ti-22Al-25Nb合金显微组织和性能的影响。结果表明:通过湿法球磨能将Ti、Al和Nb单质粉混合均匀,合金元素间未发生反应;烧结温度为1 000～1 300℃,随烧结温度的增加,材料的致密度和组织均匀性提高,1 000～1 200℃试样存在大量孔洞和Nb偏析,当达到1 300℃时,试样中几乎无孔洞和Nb偏析,组织分布均匀,由典型的α2、O和B2相组成;硬度随烧结温度的升高而增大,在1 300℃的烧结温度下硬度值达到429HV,相对于1 000℃下试样的硬度值提高9%;摩擦因数和磨损体积随烧结温度的增大而减小,在1 300℃下,试样摩擦因数为0.4,磨损体积为9×10-4mm3/m。     

镍对钢结合金与普通碳钢焊接性能的影响

含镍量不同的钢结合金与普通碳钢通过不锈钢焊条或硬质合金焊条进行焊接 ,并对焊接剖面作显微组织结构观察以及界面区域的显微硬度及抗拉强度的测试。研究结果表明焊接件的抗拉强度不仅与钢结合金中镍含量有关 ,也与焊条材料有关。     

热处理对WC-Co硬质合金断裂机制的影响

本文观察了WC—CO硬质合金烧结态和热处理态微观断口形貌。烧结态硬质合金多以沿晶、解理方式断裂,热处理态硬质合金则多以韧性机制断裂。热处理可显著提高WC—Co硬质合金抗弯强度和断裂韧性。     

钴磷合金镀层的热疲劳组织结构变化的研究

选用钢结硬质合金为基体材料,在其表面进行化学镀钴磷合金,再进行热处理。在自制的热疲劳度试验机上进行热循环实验,研究所获的钴磷合金镀层及在热疲劳过程中组织结构变化的基本规律。结果表明,在该合金表面所获得的钴磷合金镀层平整光滑,与基体材料结合良好;镀层在热处理过程发生α-Co→β-Co的同素异构转变;随着热循环温度的提高以及热循环次数的增加,镀层表面氧化腐蚀加剧,部分镀层剥落;镀后的热处理影响镀层表面的显微硬度。     

40CrNiMoA钢的常温蠕变规律及其影响因素

本文研究了热处理强化后的40CrNiMoA钢在低于屈服强度的应力作用下常温蠕变行为和影响因素。揭示了热处理工艺及显微组织对钢材蠕变抗力的影响。结果表明:热处理强化钢中有微量游离铁素体存在,将明显降低蠕变抗力。钢材经1100℃高湿奥氏体化淬火和M_s点以下的等温淬火并经32O℃回火,将使蠕变抗力显著提高。     

Ti3AlC2/Al复合材料的制备及性能

采用Ti、Al和C元素粉末为反应原料,通过机械合金化(MA)和热处理法制备出高纯度三元碳化物Ti3Al C2陶瓷粉体。将Ti3Al C2作为增强相添加到金属Al中,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备出Ti3Al C2/Al复合材料,研究烧结温度对复合材料的相对密度、硬度和摩擦因数的影响。结果表明:随烧结温度的增加,复合材料的相对密度和硬度也随之增加,当烧结温度为550℃,复合材料的相对密度和硬度分别为97%和180HV;复合材料的摩擦因数随烧结温度升高而逐渐变小,当烧结温度为500℃,摩擦因数达到最低值,约为0.186 9,烧结温度继续升高,摩擦因数反而变大。     

机械合金化和SPS工艺制备超细晶高锰钢

用机械合金化和放电等离子烧结(SPS)工艺制备名义成分为Fe-18Mn-0.6C的高锰钢,对其组织及力学性能进行分析。结果表明:SPS烧结制备的Fe-18Mn-0.6C块体为平均晶粒尺寸为1μm的超细晶单一奥氏体合金钢,晶粒内部存在较多的层错及退火孪晶,还分布着大量的纳米级弥散颗粒。Fe-18Mn-0.6C块体硬度为475HV、抗拉强度为925 MPa,较多的孔隙缺陷导致块体致密度低,仅为96.27%。孔隙与晶粒内部大尺寸颗粒在拉应力作用下易萌生裂纹发生撕裂,造成沿晶脆断,塑性较差。850℃/1 h的热处理能显著改善块体韧性,伸长率由4%升至13%,以脆断为主、韧断为辅的混合断裂模式。     

钨粉表面化学镀镍工艺研究

通过对W粉粒径、络合剂组成、W粉装载量等对W粉表面化学镀Ni的镀层形貌、Ni的利用率和镀速的影响研究,得到了Ni含量可控的W粉表面化学镀Ni的优化工艺参数。然后将制得的Ni包覆W粉与一定比例的Cu粉混合,通过放电等离子烧结（SPS）方法制备了67W-25Cu-8Ni合金,并利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对67W-25Cu-8Ni合金进行了分析。研究结果表明：当W粉粒径为4~6 μm,络合剂为焦磷酸钠60 g/L、三乙醇胺100 g/L和柠檬酸三钠8 g/L时,可以得到包覆紧密、完整均匀的化学镀Ni层,并且可以通过改变装载量控制W-Ni复合粉末中Ni的质量百分比;以化学镀W/Ni复合粉末为原料,通过SPS烧结制备的67W-25Cu-8Ni合金中,W/Ni/Cu界面形成了冶金结合,与W-Cu合金相比,烧结致密度大大提高,达到了97%.     

ZrC２对 ZrB2-SiC复合材料中ZrB2生长机制的影响

利用放电等离子烧结(SPS)技术成功制备了ZrB2-S1C超高温陶瓷复合材料,研究了颗粒间放电生成的2r02对复合材料中ZrB2生长机制的影响。结果表明,在ZrB2-S1C体系中,ZrB2(1010)面会优先与Zr02 (101)面结合,ZrB2 (1010)面的正常生长受到抑制,(0001)面则成为ZrB2优先生长面。基于此研究结果,可以为ZrB2-SiC复合材料微结构设计和材料性能的改进提供依据。     

烧结温度对Ti2SnC导电陶瓷摩擦磨损性能的影响

采用Ti粉、Sn粉和C粉为反应物原料,通过机械合金化和放电等离子(SPS)烧结进行Ti2SnC导电陶瓷的制备,探讨烧结温度对机械合金化产物和烧结块体的相组成及微观形貌的影响,同时对烧结块体的硬度、摩擦磨损性能进行分析。研究表明:温度为600~1 000℃,块体的硬度和摩擦因数随着烧结温度的提升而逐渐降低;温度为1 000℃;块体具有较低的硬度和较小的摩擦因数;温度超过1000℃,高温导致部分Ti2SnC开始分解,块体的硬度开始增加,摩擦磨损性能下降。     

氧化对反应烧结碳化硅陶瓷断裂强度的影响

研究了在1300℃空气中的高温氧化对反应烧结碳化硅陶瓷室温断裂强度的影响。结果表明:反应烧结碳化硅陶瓷的室温断裂强度随氧化时间增加呈现出先升后降的变化趋势,当氧化225h时,材料的室温断裂强度最高,达334MPa。研究认为,试样表面非晶态SiO2的晶化以及氧化膜起裂是造成材料室温断裂强度变化的原因。     

低温烧结对氧化锌压敏电阻的影响

采用不同烧结温度(1 000~1 120℃)制备ZnO压敏电阻瓷,通过扫描电镜分析显微结构,探讨烧结温度对ZnO压敏电阻瓷小电流性能的影响机理。结果表明:烧结温度在1 020℃、保温90 min时,ZnO压敏电阻瓷的性能较好,电位梯度达到408 V/mm,漏电流为1.8μA,非线性系数为37;烧结温度在1 000℃时,电位梯度可达475 V/mm。     

反应烧结制备FeAl/Al2O3复合材料的研究

对不同成分配比的Fe2O3粉和Al粉末生坯分别进行900,1 000,1 100℃烧结,利用自蔓延反应放热和加热炉加热的综合作用制备FeAl/Al2O3复合材料。用扫描电镜、维氏硬度计、M-200型磨损试验机对烧结合金的金相组织、硬度以及磨损性能进行测试。结果表明:Fe2O3-Al在适当配比和烧结温度下,可以合成以FeAl为基体、Al2O3和铝铁金属间化合物为增强相的复合材料;试样烧结前后相对密度受Al含量和烧结温度的影响,Al含量越高,烧结温度越高,相对密度越大;Al的质量分数为40.3%,1 100℃烧结后的样品具有最高硬度和最佳耐磨性能。     

烧结压力对制冷压缩机用铁基阀板质量的影响

利用网带式烧结炉烧结制备制冷压缩机用铁基阀板,研究烧结压力对阀板的显微组织、硬度、密度及平面度的影响。结果表明:随着烧结压力的增加,材料中孤立的碳化物或分离出的共析体减少,珠光体含量增加;阀板的平面度先降后增,密度和硬度则相反;阀板经过0.35 MPa的最佳烧结压力烧结后,密度为7.02 g/cm3,硬度达到最高值64HRB,平面度最大值为0.13 mm,经过整形后降低为0.06 mm。