烧结工艺对316L不锈钢3DP打印件性能的影响

基于3DP技术制备出316L不锈钢生坯,并将其固化、脱脂,然后在1 385、1 410、1 435℃下进行高真空烧结,探索打印生坯采用无压烧结致密化的可行性,探究烧结工艺对试样密度、力学性能和拉伸断口的影响。结果表明,打印毛坯通过无压烧结来实现致密化是可行的。随着烧结温度增加,试样的致密度提高、尺寸收缩增大,材料的强度、塑性等力学性能也随之大幅改善,在1 435℃烧结时其致密度最大,达到88.7%,体积收缩率为37.0%,屈服强度为160 MPa,接近商用316L不锈钢(177 MPa)的水平,抗拉强度为355 MPa,伸长率达到26.4%。     

莫来石纤维对氧化铝陶瓷性能的影响

选用莫来石纤维为增强体,通过添加适量的烧结助剂,制备莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对复合材料性能的影响规律.结果表明:莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料的相对密度、弯曲强度和断裂韧性随烧结温度和纤维含量的增加先增大后减小,当烧结温度为1450 ℃、纤维含量为15%时,复合材料的弯曲强度、断裂韧性最高,复合材料弯曲强度和断裂韧性分别达到502.36 MPa和3.48 MPa·m~(1/2),比基体材料分别提高63.8%和54.7%;相对密度达到98.41%.纤维的拔出和脱粘消耗了大量的能量,是莫来石纤维增强氧化铝陶瓷复合材料力学性能提高的主要原因.     

热处理对SLM316L不锈钢螺旋微丝微观组织和力学性能的影响

通过显微镜观察、拉伸试验和显微硬度试验分析了不同热处理参数对激光熔化(SLM)制成的螺旋微直径丝(SS316L-HMDW)的组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后,SS316L-HMDW试样的微观组织发生明显变化,激光熔池消失,各向异性减小,力学性能提升;在不同保温时间下,SS316L-HMDW试样的晶粒尺寸随保温时间有不同程度地增加;随着热处理保温时间的增加,SS316L-HMDW试样的屈服极限和抗拉强度降低,伸长率增加,拉伸试样的断裂表面均为延性断裂,凹坑变大。经1200 ℃保温2 h热处理后,SS316L-HMDW试样的组织和力学性能均有显著变化,抗拉强度由585 MPa降低至398 MPa,屈服强度由40 MPa降低至25 MPa,伸长率明显增加至268%,试样的可塑性和韧性得到了增强。     

不同钛粉末的PIM烧结性能研究

针对复杂形状纯钛件的精密制备,采用粉末注射成形技术,设计了几种不同粉末组成,制备成催化脱脂型喂料,再经粉末注射成形,烧结成制品。系统研究了烧结工艺参数对钛烧结件致密度、碳氧含量、显微组织和力学性能的影响。实验结果表明: 综合性能较好的P3试样钛件经1250 _oC真空烧结2h后,致密度为95.7%,其C、O 含量分别为0. 14%和0. 46%,拉伸强度968MPa,抗弯强度为1141MPa,抗拉强度为720MPa,延伸率为4.5%,晶粒细小均匀,并呈现韧性断裂特征。     

金属注射成形Ti-6Al-4V烧结坯的力学性能与烧结时间关系

研究了在1260℃烧结时,烧结时间对Ti-6Al-4V烧结坯力学性能的影响.结果表明平均晶粒尺寸为45 μm的氢化-脱氢粉末样品在1 260C烧结3 h～6 h,其相对密度为95.6%～96.7%、拉伸强度648 MPa～686 MPa、屈服强度526 MPa～615 MPa,但延伸率仅小于4%.90%气雾化(晶粒尺寸为32.5 μm)和10%氢化-脱氢混合粉末样品在1 260℃烧结2 h～6 h,其相对密度大于95%、拉伸强度800 MPa～848 MPa、屈服强度712 MPa～762 MPa、延伸率7.4%～9.5%.混合粉末样品的力学性能几乎达到美国ASTM粉末冶金的标准.     

粉末冶金Ti—NdAl合金烧结行为及组织性能的研究

用元素混合法研究了粉末冶金Ti-NdAl合金的烧结致密化行为及力学性能。结果表明,粉末冶金Ti-NdAl合金中由于稀土元素钕的存在,其烧结过程中出现液相,同时稀土钕对钛粉末表面氧有净化作用,二者促进了粉末钛的致密化过程。烧结密度可以达到99％以上。显微组织分析表明,粉末烧结Ti-NdAl合金是单相。相,随着钕含量的增加,晶粒细化。该合金烧结态试样中存在生长孪晶。对粉末冶金Ti-NdAl合金的室温力学性能检测结果表明,随着稀土钕含量的增加,Ti-NdAl合金室温拉伸强度不变,而塑性得到大幅度改善。Ti-1．6％Nd0．4％Al合金的强度为728MPa,延伸率为15％。     

添加氧化铝纤维对铸造空心涡轮叶片用陶瓷模具的作用

为满足空心涡轮机叶片铸造过程中对Al_2O_3基陶瓷模具强度要求,在注凝成形使用的浆料中添加Al_2O_3纤维。通过扫描电镜和X-ray微米图像系统观察了Al_2O_3陶瓷基体的纤维微观形貌和断裂形貌,以及陶瓷模具的内部结构,并测量了不同温度时的弯曲强度。结果表明:添加Al_2O_3纤维可以显著提高陶瓷模具在1 250℃预先烧结后的室温弯曲强度。中温(400~600℃)弯曲强度大约在0.5~2.0 MPa。在1 300℃,高温弯曲强度随Al_2O_3纤维含量增加逐渐降低。1 250℃预先烧结后随着Al_2O_3含量增加,试样逐渐从膨胀变为收缩但试样的收缩接近于0。1 550℃最终烧结后试样的收缩约为1.49%~3.15%。在Al_2O_3基陶瓷模具中添加Al_2O_3纤维后弯曲性能和收缩情况得到显著改善,能够用于精密真空涡轮机铸造生产。     

热处理对CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料力学性能的影响

以CaSO4晶须为添加剂制备了CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料,并研究了热处理对复合材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明:添加5%改性CaSO4晶须可大幅度提高PP-R树脂的力学性能,相应复合材料的拉伸强度由未改性前的22.1MPa上升到32.2MPa,断裂伸长率由未改性前的45%上升到122%;热处理可消除复合材料内部热应力,促进结晶的完善,有效改善CaSO4晶须/PP-R树脂复合材料的拉伸性能及弯曲性能,最佳热处理温度为120～140℃,最佳时间为40～45min,在此条件下,复合材料的拉伸强度及弯曲强度最大增幅分别可达6.2%和14.5%。     

微量Cr对93W-Ni-Fe合金组织及力学性能的影响

研究了Cr元素对93W-4.9Ni-2.1Fe高密度合金性能和微观结构的影响,并探讨固溶淬火工艺对添加微量Cr的93W-Ni-Fe合金微观结构及力学性能的影响.实验采用光学金相、扫描电镜和能谱等对烧结态、固溶淬火态样品的组织形貌进行表征,采用准静态拉伸实验对合金的拉伸强度和伸长率进行测试,采用阿基米德排水法对合金的相对密度进行测试.结果表明:随着Cr含量(质量分数)由0增加到1.5%,烧结态93W-Ni-Fe合金的拉伸强度、相对密度、伸长率分别由997.2 MPa、99.27%和14.94%降至834.7 MPa、95.21%和5.69%.随着Cr含量由0增加到1.5%,固溶淬火态93W合金的拉伸强度、相对密度、伸长率分别由1 039 MPa、99.33%和18.37%降至888.5MPa、96.10%和7.39%;Cr元素与W、Ni、Fe、O等元素在93W-Ni-Fe合金中生成富Cr固溶体,并在合金界面上形成偏聚,降低93W-Ni-Fe合金界面的结合强度,导致合金的力学性能降低.     

焊接电流对等离子弧增材制造Inconel690合金性能的影响

采用等离子弧增材制造系统进行了Inconel690合金材料的薄壁件电弧增材制造。分析了不同焊接电流对Inconel 690电弧增材制造薄壁件成形、显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着电流的增加,薄壁试样的宽度增加而层高降低,晶粒尺寸逐渐变大。增材制造试样的伸长率较Inconel690焊丝理论伸长率高而拉伸强度相对较低,不同方向的力学性能差异显著,水平方向拉伸强度约为500 MPa,优于竖直方向的450 MPa,水平方向伸长率为66%,低于竖直方向的75%,不同电流下拉伸试样的断裂机理不同。     

碳粉、碳化硅粉和硅铁粉扩散脱氧的应用

以冶炼30MnSi材质为例,详细论述了应用碳粉、碳化硅粉和硅铁粉进行还原期扩散脱氧的反应原理及还原期扩散脱氧的工艺过程和质量控制。     

硬质合金增塑粉末螺杆挤压成形

探讨了用于硬质合金粉末螺杆挤压成形技术的新粘结剂制备及挤压棒的组织形貌。新粘结剂由几种低分子量组元与1种热塑性弹性体高分子组元构成。采用溶剂溶解与加热熔融相结合的办法制备粘结剂。室温下，用合适的剪切力搅拌，能很快将粘结剂与YG8粉末混合均匀，制得组成均一的料浆式挤压用喂料。用扫描电子显微镜观察了挤压毛坯的微观组织及脱脂试样的组织结构与缺陷。用热重(TG)与微分热重(DTG)方法研究了热脱脂机理与动力学，发现了三维扩散控制热脱脂的速率。在脱脂的第1阶段，低分子量组元被脱除掉，挤压毛坯内形成了连通毛细孔。在脱脂的第2阶段，剩下的高分子量组元被完全脱除；第2阶段的热脱脂能以较快的升温速率进行。制备出了φ20mm的硬质合金挤压棒。     

补偿装料法粉末冶金模设计

阐述了粉末冶金成型中补偿装粉法的原理以及补偿装粉法模具的设计方法。     

纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉的制备

采用高能球磨法制备纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉，研究了不同的球磨材质包括硬质合金球(CCB)、钨球(TAB)和球磨转速、球料比及球磨时间等条件对球磨后粉末性能的影响。利用XRD，TEM和EDX分析球磨后粉末的晶粒尺寸、晶格畸变、形貌、结构变化及颗粒成分变化。结果表明：高能球磨法可制得10nm～80nm的W粉和W-Ni-Fe预合金粉，纳米级颗粒含量达80％以上。相同材质的钨球制得的纳米粉末综合性能较好。球磨过程中，粉末保持颗粒状结构，纳米级粉末颗粒形状最终趋于等轴化。     

Fe-Si-B非晶粉末及其磁粉芯研制进展概述

本文概述了带材破碎制备Fe78Si9B13非晶合金粉末及其磁粉芯的制备与性能研究;铁硅硼合金是制备磁粉芯的理想原料;球磨气流复合破碎法是带材破碎制粉的有效途径之一;通过不同磁导率非晶磁粉芯产品的磁性能测试,证明Fe78Si9B13非晶磁粉芯是综合性能良好的一种新型磁粉芯.     

W粉球磨时间对W粉、WC粉及其制备的合金性能的影响

本文通过对粗、细两种W粉进行球磨,研究不同球磨时间下W粉粒度、形貌及亚晶尺寸的变化,再制备成WC及合金,观察其对WC及合金性能的影响。试验结果表明:随着W粉球磨时间的延长,细W粉中的团粒和粗W粉的聚集体先破碎或分离,随后钨晶粒在球的冲击下发生变形,特别是粗大钨晶粒中形成许多位错、裂纹等缺陷,导致亚晶尺寸不断变小。球磨后钨晶粒中存在的位错和表面裂纹在碳化开始时可有效提高碳原子向W粉颗粒内部的扩散速率,但这种影响随碳化温度提高或碳化时间的延长而不断减弱。随着W粉球磨时间的延长,其合金的磁力值均呈增加,表明合金中WC的晶粒度不断减小,但晶粒度的变化幅度不大;球磨时间对合金其它性能没有明显影响。长时间球磨粗W粉中出现少量扁平的W粉颗粒,在其制备的WC粉中也能发现,这可能是粗晶合金的金相组织中长条状晶粒数量增加的原因。     

铜粉和镍粉反应的试验研究

研究了铜粉和镍粉反应形成单相Cu-Ni固溶体组织的过程和机理及其结构特征。研究发现，在反应过程中，只有镍粉颗粒扩散进入铜粉颗粒，在原铜粉颗粒内部反应形成单相α固溶体组织。铜和镍混合粉在100kN预压、300kN温压，800℃烧结、保温15h工艺条件下反应，全部形成了单相Cu-Ni 固溶体组织。当不同比例的铜粉和镍粉反应形成连续固溶体时，固溶体的点阵常数与成分近似成直线关系。     

铁粉和镍粉反应的试验研究

研究了铁粉和镍粉反应形成单相Fe-Ni固溶体组织的形成过程及其结构特征。研究发现，铁和镍混合粉经混合，压制成型后，在100kN预压，300kN温压，1000℃烧结15h工艺条件下，全部形成了单相Fe-Ni固溶体组织。铁粉和镍粉反应形成连续固溶体时，固溶体的点阵常数与成分呈近似直线关系。