机械合金化对微波烧结Cu_(20)Fe_(80)合金组织性能的影响

采用机械合金化、冷压和微波烧结法制备了Cu_(20)Fe_(80)合金,通过X射线和SEM扫描电镜分析Cu_(20)Fe_(80)合金组织和相组成,并测定合金的致密度和硬度,研究了制备过程中Cu_(20)Fe_(80)合金组织的演变规律。结果表明:Cu_(20)Fe_(80)合金粉体呈层片状,随球磨时间增加,合金粉体得到细化,机械合金化程度增强;Cu_(20)Fe_(80)合金粉体的冷压坯组织呈层片状,随冷压压力提高,合金压坯由疏松逐渐密实,致密程度逐渐提高,成形性提高;微波烧结后合金组织呈层片状,随冷压压力和球磨时间增加,晶界逐渐明显,孔隙减少,致密度增加,硬度提高,最佳球磨时间为4 h。     

机械合金化制备非晶态Ti2Ni合金及其储氢性能

以单质钛粉和镍粉为原料,通过机械合金化的方法制备了非晶态Ti2Ni合金,采用扫描电镜分析、X射线衍射、差热分析、充放电测试及电位阶跃测试等方法系统研究了Ti2Ni合金粉体的结构变化以及合金电极的储氢性能。结果表明:随球磨时间的延长,粉体颗粒尺寸先增大后减小;球磨至30h时,获得了非晶态的Ti2Ni,随后的球磨使非晶合金粉体的稳定性不断增大;球磨80h所得到合金的储氢性能最好,最大放电容量达到147mAh.g-1,循环30次后的容量保持率为92.5%,氢的扩散系数为2.18×10-11 cm2.s-1。     

机械合金化-退火法制备两相区铝钌合金粉

采用机械合金化-退火法制备了钌质量分数为50%的纳米铝钌合金粉,研究了在机械合金化过程中合金粉的物相组成、平均晶粒尺寸和微观应变随球磨时间的变化规律,并分析了退火温度和退火时间对合金粉物相组成的影响.结果表明:随着球磨时间的延长,合金粉的平均晶粒尺寸不断减小,微观应变先增大后减小;球磨50 h后铝原子全部固溶于钌中,形成Ru(A1)固溶体;退火处理使Ru(A1)固溶体转变成铝钌金属间化合物,微观应变降低;550℃退火主要生成A12Ru和A15Ru2两种金属间化合物相,700℃退火主要生成A12Ru、A113Ru4和少量A15Ru2金属间化合物相;退火时间对合金粉的物相组成影响不大.     

球磨时间和烧结温度对烧结制备钼-铜合金性能的影响

采用机械合金化及氢气氛烧结工艺制备了致密Mo-18%Cu合金;采用粒度分析仪、XRD和SEM等研究了球磨时间对复合粉体粒径、形貌以及烧结温度对烧结体力学性能和断口形貌的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,粉体颗粒尺寸不断减小,形貌与相组成合理,球磨60 h效果最好;球磨60 h的混合粉体烧结时,随着烧结温度升高,烧结体密度与力学性能先升后降,在1 350℃烧结2 h性能最好,相对密度达到98.6%,抗弯强度达到581 MPa,硬度达到64 HRC。     

机械合金化制备纳米晶铁-铜合金粉体

利用机械合金化方法制备了纳米晶铁-铜合金粉体,采用XRD、SEM和粒度分析仪对粉体在球磨过程中的固态相变、微观形貌和粒径变化进行了分析。结果表明:球磨20 h后,粉体的衍射峰宽化并形成固溶体,随球磨时间延长,粉体的晶粒尺寸逐渐减小,微观应变和晶格常数逐渐增大;粉体颗粒首先被碾压成扁平状并相互焊合使颗粒尺寸粗化,然后随球磨的继续进行变成球状的小颗粒,使颗粒尺寸逐渐减小;球磨65 h后,颗粒形貌和组织趋于稳定,获得了平均粒径为5.80～7.76μm的纳米晶粉体,粉体平均晶粒尺寸达到8 nm左右。     

机械合金化合成TiB2/Fe3Al纳米复合粉体

采用铁、铝、钛、硼四元粉体机械合金化与后续热处理的方法合成纳米TiB_2／Fe_3Al复合粉体,并利用XRD、DSC、SEM和TEM等对粉体进行了表征。结果表明：在球磨过程中,四元粉体形成了Fe(Al,Ti,B)过饱和固溶体,有序度不断降低,逐渐向非晶态转变,同时粉体晶粒尺寸逐渐细化,球磨40h后Fe(Al,Ti,B)的晶粒尺寸为9．6nm;并在热处理过程中Fe(Al,Ti,B)分解生成纳米Fe_3Al和TiB_2复合粉体,同时发生组成相晶粒生长,结构有序度提高等转变。     

机械合金化结合冷压烧结工艺制备Al-20%Sn合金

首先用机械合金化方法制备了Al-20%Sn合金粉,然后采用不同的压制、烧结工艺将其制成块状合金;运用X射线衍射仪、扫描电镜等研究了球磨及烧结工艺对Al-20%Sn合金显微组织的影响.结果表明:通过选用高的球磨转速(250 r·min-1)、大的球料比(30:1)和适当的球磨时间(40 h),可以获得细小锡相均匀弥散分布在铝中的合金粉;当烧结温度低于共晶温度时,锡相保持均匀分布,但当烧结温度超过共晶温度时,锡相明显长大且呈网状分布;高的压制压力(880MPa)和高的烧结气氛压力(5 MPa)可以有效抑制Al-20%Sn合金在烧结过程中的晶粒长大,保持细小锡相在铝基体中的均匀分布.     

氧化物弥散增强低活化铁素体/马氏体9Cr钢的显微组织与拉伸性能

采用粉末冶金法制备了核聚变反应堆第一壁候选结构材料——氧化物弥散强化低活化9Cr钢,采用XRD、OM、SEM、EDS等对合金化之后的粉体及烧结体的组织进行了分析,讨论了球料比对粉体特性以及烧结温度对烧结体组织与抗拉强度的影响。结果表明:球料比为20:1、球磨48 h的粉体颗粒呈片层状,尺寸较均匀,合金化效果较好;烧结温度在1300～1390℃范围内,随着温度的提高,烧结体的孔隙率降低,组织更加均匀,抗拉强度由376.0MPa逐渐增大到562.9MPa,伸长率同步增大,最大为20.2%。     

造粒粉体松装密度对氮化硅陶瓷球烧结致密化的影响北大核心

以α-Si_(3)N_(4)粉为原料,Y_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si_(3)N_(4)陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si_(3)N_(4)陶瓷球烧结致密化的影响。结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si_(3)N_(4)陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm^(3)时,Si_(3)N_(4)陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67%,断裂韧性为6.41 MPa·m^(1/2),维氏硬度为1505 HV_(10)。     

超细晶高氮奥氏体不锈钢的制备及其性能

通过机械合金化和放电等离子烧结技术制备超细晶高氮奥氏体不锈钢,用X射线衍射仪和透射电镜、能谱仪对粉体及烧结试样进行了表征,对其进行了力学性能试验.结果表明:在球磨的过程中,粉末中的氮化物逐渐消失,烧结试样基体为奥氏体;烧结试样氮含量1.19%,其晶粒尺寸为50～100 nm,氮元素在试样基体内分布均匀;制备的超细晶高氮奥氏体不锈钢硬度、抗拉强度均超过普通的304奥氏体不锈钢,耐腐蚀性能比304奥氏体不锈钢更加优良.     

机械合金化制备TiC/W纳米晶复合粉体的烧结特性

利用高能机械球磨制备出W-10%TiC复合粉体并进行烧结,分析了粉体特性和烧结体的组织形貌.结果表明:球磨使引入的镍铁和钨形成固溶体,并且产生大量缺陷,从而促进烧结致密化.随着球磨时间的延长,粉体晶粒尺寸下降,点阵畸变逐渐增大,经过球磨后粉体具有较高的烧结活性,并且随着球磨时间的延长,复合粉体烧结后密度逐渐增加.烧结体显微组织均匀致密,没有间隙和空洞出现,其中钨颗粒近似呈球状,粒径为20～30 μm,碳化钛颗粒基本保持原始颗粒大小(1～2 μm)弥散分布在相邻的钨颗粒边界处;钨镍铁相呈网状组织包围着部分钨和碳化钛颗粒,其体积随着球磨时间延长而增加.     

机械合金化制备Al-12%Sn合金的显微组织与耐磨性能

利用机械合金化方法制备出纳米Al-12%Sn合金粉体,然后将其压制成型,并进行烧结得到块体合金;运用X射线衍射仪和扫描电镜分析了合金在高能球磨和烧结过程中的组织结构变化,并进行了耐磨性能试验。结果表明:随着烧结温度升高,合金中纳米锡相的尺寸长大,合金硬度下降;在523 K温度以下烧结时,锡相可均匀分布于铝基体上;当烧结温度超过523 K,高于了铝-锡合金的共晶温度,部分锡相呈网状分布,但仍有很多锡均匀弥散分布在基体上;在723 K烧结的合金具有优良的耐磨性能。     

机械合金化制备各向同性NdFeB纳米晶磁粉的研究

在高纯氩气气氛保护下,通过机械合金化技术制备出了纳米晶NdFeB各向同性磁粉.采用X射线衍射分析(XRD)对原料粉的合金化过程及其晶粒尺寸和微观应变进行研究,利用扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对制得的纳米晶NdFeB各向同性磁粉的微观形貌及磁学性能进行了研究.结果表明:球磨初始时的冷焊阶段Nd、B原子就已经进入Fe的晶格形成间隙固溶体,随着球磨时间的增加合金粉微观应变增加、平均晶粒度迅速降低,球磨40 h后获得的合金粉平均晶粒度达到8 nm左右.     

低温球磨结合等离子活化烧结TiC颗粒增强钛基复合材料的组织与性能

通过低温球磨结合等离子活化烧结制备TiC颗粒增强钛基复合材料(TMC1),研究了TMC1试样的物相组成、显微组织、力学性能及强化机理,并与普通高能球磨结合等离子活化烧结制备复合材料(TMC2)进行对比.结果表明:TMC1试样基体由均匀细小的等轴α晶粒和β转变相组成,TiC颗粒在基体中分布均匀,TMC1试样的晶粒尺寸远小...     

添加钴对FeCuNbSiB非晶/纳米晶磁芯软磁性能的影响

在Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金成分基础上用硅和钴取代硼,采用单辊快淬法制备了Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带,将其绕制成环型磁芯后进行不同温度退火处理,研究了钴的添加对合金带晶化行为及其磁芯软磁性能的影响。结果表明:添加钴对合金带的晶化行为没有显著影响,试验合金带为非晶态结构,经550℃退火处理后磁芯为非晶和纳米晶共存的结构;添加钴后,试验合金非晶/纳米晶磁芯的起始磁导率和饱和磁感应强度分别减小了0.149 9H·m~(-1)和388T,矫顽力增大了0.338 5A·m~(-1),直流软磁性能降低;试验合金非晶/纳米晶磁芯在高频(小于100kHz)下的有效幅值磁导率、电感、品质因数均增大,比总损耗和矫顽力均减小,交流软磁性能提高。     

新型超硬刀具材料——热压氮化硅陶瓷及其切削性能

热压氮化硅(Si_3N_4)陶瓷是用高纯度硅粉作原料,经球磨、氮化后:再掺入少量助烧结剂,热压烧结制成的新型超硬刀具材料。它的物理机械性能优于氧化铝(Al_2O_3)陶瓷和硬质合金。此外,由于热压氮化硅陶瓷的摩擦系数小(0.1),有自行润滑性,与加油的金属表面相似,因此有良好的耐磨性;而     

铬元素添加形式对粉末冶金烧结Fe-2Cu-3Cr-0.8C合金组织和性能的影响

分别以纯铬粉、商用低碳Cr-Fe粉、自制机械合金化Cr-Fe粉等3种形式将铬元素引入到原料粉中,经700MPa压制成型和1 200℃烧结1.5h后制备得到Fe-2Cu-3Cr-0.8C合金,研究了铬元素添加形式对合金显微组织和性能的影响。结果表明:不同铬添加形式下,烧结试样的组织均以珠光体为主,同时含有少量铁素体和碳化物,其中添加机械合金化Cr-Fe粉烧结试样的组织均匀,珠光体含量较多,致密程度较高,烧结密度为7.07g·cm-3;添加机械合金化Cr-Fe粉烧结试样的综合力学性能最佳,硬度为95HRB,抗拉强度为448MPa,拉伸断口形貌主要为韧窝,其断裂形式是以韧性断裂为主的韧-脆混合断裂;添加机械合金化Cr-Fe粉烧结试样的腐蚀质量损失最小,耐腐蚀性能最好。     

粉末冶金法制备镁-硅-锆合金的组织及性能

采用粉末冶金方法制备了镁-硅-锆合金,并研究了硅含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金粉在球磨过程中没有发生合金化,锆、硅、镁仍以单质形式存在;合金粉成型烧结后有Mg_2Si新相生成,且该相的数量随硅含量的增加而增多;合金的抗弯强度和硬度也随着硅含量的增加而增大,且当硅质量分数为6%时抗弯强度达到132 MPa。     

英国钇—雪隆(SYALON)材料应用概况

”syalon“是鲁卡斯公司的商品名,它描述一系列含Si、Y、Al、O和N的可烧结陶瓷。它们是以β-Si_3N_4的结晶结构为基础,其主相是β′固溶体Si_(6-x)Al_xO_xN_(8-x)的衍生物,其中x通常<1。把元索Y,Al和O合金化的主要作用在于控制第二相的组成,原子排列和体积分数。Syalon材料可制成各种形状制品。Syalon材料在工程上的应用如下: 1.金属切削: Syalon材料的第一个主要应用是金属切削,鲁卡     

TiAl基合金的制备及其摩擦磨损性能

以钛粉、铝粉和铬粉为原料,采用机械合金化放电等离子烧结技术制备了TiAl基合金,分析了球磨时间和烧结温度对其物相组成、显微组织以及硬度的影响;用SiC砂轮为对偶件对TiAl基合金的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:混合粉经150 h球磨,1 173 K烧结9 min后所制备的合金具有较好的性能,其显微组织均匀细小,平均晶粒尺寸小于10μm,硬度达到68.2 HRC;与304不锈钢相比,烧结TiAl基合金具有更低的摩擦因数和更高的耐磨性,磨损机理为磨粒磨损.