铬对铁基预合金粉末烧结组织和性能的影响

采用冷压烧结方法制备Fe-Ni-Mo-Cu-Cr系铁基粉末冶金材料,研究了铬对粉末烧结密度、微观组织特征及耐磨性能的影响,并借助于扫描电镜观察分析磨损形貌、探讨其摩擦磨损机制。结果表明,添加少量铬的Fe-Ni-Mo-Cu预合金粉末,在1120℃下烧结,可获得较高的烧结密度；微观组织硬度随铬量的增加而增加,表观硬度随密度的增加而增加。干滑动摩擦磨损率随磨损滑移距离的增加先增加而后逐渐降低,磨损机制主要为粘着磨损和氧化磨损。     

铬对铁基预合金粉末烧结组织和性能的影响

采用冷压烧结方法制备Fe-Ni-Mo-Cu-Cr系铁基粉末冶金材料，研究了铬对粉末烧结密度、微观组织特征及耐磨性能的影响，并借助于扫描电镜观察分析磨损形貌、探讨其摩擦磨损机制。结果表明，添加少量铬的Fe-Ni-Mo-Cu预合金粉末，在1120℃下烧结，可获得较高的烧结密度；微观组织硬度随铬量的增加而增加，表观硬度随密度的增加而增加。干滑动摩擦磨损率随磨损滑移距离的增加先增加而后逐渐降低，磨损机制主要为粘着磨损和氧化磨损。     

铁基粉末冶金含油材料摩擦学性能

采用粉末冶金方法制备多孔含油铁基材料,在自制的HDM-10型端面摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,考察了含碳量及材料密度对含油铁基材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：铁基粉末冶金含油材料的含碳量应选择0．6～0．8％（质量）为宜,组织为珠光体加少量铁素体,综合摩擦学性能最佳;密度与含油铁基材料的摩擦学性能有密切关系,有一最佳的密度选择范围。     

预合金粉含量对铁基胎体微观组织及性能的影响

研究添加2%、6%、10%和14%质量分数的CuZnSn预合金粉,对金刚石陶瓷磨边轮铁基胎体热压烧结组织、物相组成及力学性能的影响。结果表明:不添加预合金粉烧结的铁基胎体主要包括灰白色、浅灰色和深灰色3种组织,存在的物相主要为γ-Fe、(Cu, Sn)和(γ-Fe, Ni)固溶体以及Fe₄Cu₃、Cu₄₁Sn₁₁、Ni₄Sn等金属间化合物;加入预合金粉后,烧结工艺相同时,胎体中灰白色组织面积明显减少,浅灰色组织面积增加,深灰色组织面积变化不明显,除上述物相外,还出现了Cu_0.61Zn_0.39和CuZn₂物相。随着CuZnSn预合金粉含量增加,铁基胎体的致密度、硬度、抗弯强度均呈先增大后减小的趋势,而磨损量则呈先减少后增加的趋势;在CuZnSn添加质量分数为6%时,分别达到最大值99.8%、104.4 HRB、947.2 MPa和最小值0.272 5 g。添加适量CuZnSn预合金粉可以增加铁基胎体的液相量,改善粉体流动性,提高胎体性能,添加过量则会降低其综合性能。      

铁基粉末冶金材料的热处理

热处理是铁基粉末冶金材料常用的强化手段之一。本文介绍铁基粉末冶金材料的淬火、化学热处理、蒸汽处理及一些特殊热处理工艺,并讨论它们在铁基粉末冶金材料中的特点及与致密材料的区别。     

铁基粉末冶金材料的热处理

热处理是铁基粉末冶金材料常用的强化手段之一。本文介绍铁基粉末冶金材料的淬火、化学热处理、蒸汽处理及一些特殊热处理工艺，并讨论它们在铁基粉末冶金材料中的特点及与致密材料的区别。     

加工方法和热处理对高性能铁基粉末冶金材料机械特性的影响

高性能铁基粉末冶金材料的机械性能受材料成份,工艺方法和热处理的影响,本文研究了了一种相对新颖,高密度,单压方法即ＡＮＣＯＲＤＥＮＳＥ＾ＤＭ工艺方法对以Ｄｉｓｔａｏｌｙ４８００Ａ为基的材料的机械性能的影响。     

稀土对铁基粉末冶金材料渗硼强化性能的影响

在渗硼剂中添加质量分数为 1%、2%、3%和 4%的 CeO2 ,在烧结温度为 1050 ℃情况下对铁基粉末冶金材料渗硼处理 5 h,制备出具有渗硼层的铁基粉末冶金试样。 从渗硼层厚度、微观组织结构、表面粗糙度和摩擦磨损性能等方面研究渗硼剂中 CeO₂ 的添加量对渗硼层性能的影响。 结果表明:随 CeO₂ 含量增加,试样表面粗糙度逐渐增大,渗硼层厚度一开始增大而后显著减小。 与不添加 CeO₂ 相比,添加 2% CeO₂ 试样的渗硼层厚度增加了 31%,表面组织更加致密均匀,磨损轨迹未损坏,磨损量低于其他试样;添加 4% CeO₂ 试样的渗硼层厚度减小了 82. 6%,表面组织出现大量孔洞及裂纹,磨损轨迹破坏严重,磨损量高于其他试样。 说明过量的 CeO₂抑制渗硼作用,添加 2% CeO₂ 试样的渗硼层具有更加优良的抗磨损性能。     

铁基粉末冶金材料的焊接性

通过对生产中常用的几种铁基粉末冶金材料进行手工电弧焊和钎焊试验,并对其接头进行拉伸弯曲试验及金相分析,探讨了不同添加物及其添加量对铁基粉末冶金材料焊接性的影响。     

Cu含量对Fe-Cu-C系粉末冶金轴承材料组织性能的影响

以还原铁粉、电解铜粉、鳞片状石墨粉制备成形的混合料为原料,经压制烧结得到了Fe-xCu-0.7C(x=10、15、20和25 mass%)粉末冶金轴承材料。采用扫描电镜、洛氏硬度计、万能材料试验机及摩擦磨损试验等研究了烧结体试样的显微组织、硬度、压溃强度及摩擦磨损性能,分析了Cu含量对烧结体试样的孔隙率、显微组织和力学性能的影响。结果表明：烧结体试样的显微组织主要由珠光体、铁素体、Cu相以及孔隙组成,随着Cu含量从10%增加到25%,烧结体的开孔隙率和硬度降低,压溃强度先升高后降低,摩擦系数以及体积磨损量先降低后升高。当Cu含量为15 mass%时,Fe-15Cu-0.7C烧结体试样的综合性能较好,其密度、硬度、压溃强度、摩擦系数以及体积磨损量分别为6.14 g/cm³、51.81 HRB、419.96 MPa、0.23和0.2145 mm³。     

淬火工艺对粉末冶金马氏体不锈钢组织与性能的影响

研究了淬火工艺对粉末冶金超高碳不锈钢的微观组织与力学性能的影响。高碳铬粉末冶金不锈钢经900~1200 ℃淬火并于200 ℃回火后,碳化物主要为M₇C₃,少部分为MC,随淬火温度升高,马氏体中固溶碳增大,硬度与抗弯强度升高;经1150 ℃淬火与低温回火后,力学性能达到最佳,硬度为59 HRC,冲击吸收能量为18.9 J,抗弯强度为3079 MPa,碳化物均匀弥散分布于基体中,其中M₇C₃相平均尺寸约为2 μm,体积分数为17%,MC相尺寸为0.5 μm,体积分数为2%;经1200 ℃淬火后残留奥氏体体积分数为35%,导致硬度下降。     

热处理对粉末冶金铝铜合金组织性能的影响

以纯铝和氧化铜粉末为原料,运用热等静压原位合成技术,制备了粉末冶金铝铜合金(Al-4.5%Cu)。研究了固溶和时效工艺对其组织和性能的影响,并分析讨论其作用机理。结果表明,粉末冶金法制备的铝铜合金组织均匀、致密,固溶+时效处理使合金硬度、强度明显提高,塑性和韧性略有下降。经过550℃×11 h固溶+150℃×46 h时效处理,合金的维氏硬度HV为1300 MPa,抗拉强度σb为328 MPa,冲击韧性αk为72.85 kJ.m-2,伸长率δ为6.63%。     

Effects of foaming parameters on microstructure and compressive properties of aluminum foams produced by powder metallurgy method

Semi open-cell aluminum foams having channels between individual cells were produced using low cost CaCO₃ foaming agent and applying the powder compact melting process. To this end, the aluminum and CaCO₃ powder mixtures were cold compacted into dense cylindrical precursors for foaming at specific temperatures under air atmosphere. The effects of several parameters including precursor compaction pressure, foaming agent content as well as temperature and time of the foaming process on the cell microstructure, linear expansion, relative density and compressive properties were investigated. A uniform distribution of cells with sizes less than 100 μm, which form semi open-cell structures with relative densities in the range of 55.4%–84.4%, was obtained. The elevation of compaction pressure between 127–318 MPa and blowing agent up to 15% (mass fraction) led to an increase in the linear expansion, compressive strength and densification strain. By varying the foaming temperature from 800 to 1000 °C, all of the investigated parameters increased except compressive strength and relative density. The results indicated the optimal foaming temperature and time as 900 °C and 10–25 min, respectively.     

铁基含油轴承材料表面硫化改性及摩擦学性能

为改善边界润滑工况下铁基含油轴承材料的摩擦学性能,采用低温液体渗硫技术在材料表面形成一层固体渗硫层,微观检测渗硫层形貌与成分,并在端面摩擦磨损试验机上进行摩擦学实验,分析其摩擦磨损性能与自润滑机理。结果表明:渗硫层中固体润滑剂的主要成分为FeS,硫化物沿着基体孔道由材料表面向内部扩散,渗硫层的厚度约为15μm;与未硫化材料相比,硫化材料的摩擦因数明显降低,且硫化时间越长,轴承表面渗硫层的减摩性能越好;表面硫化改性后,利用轴承基体多孔含油与表面渗硫层的液固协同润滑作用,其综合摩擦磨损性能比单纯固体润滑或单纯油润滑的减摩性能都要好,边界润滑工况下的抗擦伤、抗咬合性能得到改善。     

Effect of sintering parameters on warm compacted iron-based material

1　INTRODUCTIONItiswellknownthatincreasingdensityisthebestwaytoincreasetheperformanceofpowdermet allurgy(P/M ) parts.ConventionalP/Mprocessingcanproduceiron basedpartswithdensitylessthan 7.1g/cm3(arelativedensityof 90 %approximately) .Theirmechanicalpropertiesaresubstantiallylessthanthoseoftheirfulldensitycounterpart .TherearemanymethodsthatcanproduceP/M partswithrela tivelyhighdensitysuchaswarmcompaction ,hightemperaturesintering ,doublepress/doublesinteringandforging .Warmcompactioni…     

铁对粉末冶金法制备铝基复合材料微观组织和力学性能及磁学性能的影响(英文)

研究铁对粉末冶金法制备铝基复合材料微观组织、力学性能及磁学性能的影响。利用机械混合制备含0,5%,10%和15%Fe(质量分数)的铝基复合材料。Al-Fe混合粉末经压制后在真空炉中600°C烧结1 h。XRD结果表明:在含有5%和10%Fe的试样中只有Fe和Al的衍射峰,而含有15%Fe的试样中则存在Al和Al13Fe4的衍射峰。实验结果表明:随着Fe含量的增加,材料的致密度和导热性变差。复合材料中的Fe可以提高其强度和硬度。材料的强化机制包括基体的晶粒细化,Fe颗粒的均匀分布以及Al13Fe4金属间化合物的形成。含有5%Fe试样的磁化强度为0.3816×10-3A·m2/g,对于含有10%Fe的试样,其磁化强度增加至0.6597×10-3A·m2/g,而对于含有15%Fe试样,其磁化强度降低至0.0702×10-3A·m2/g。这是由于在高铁试样中形成了反磁性的Al13Fe4金属间化合物导致磁化强度降低。     

粉末冶金Ti-Al-Mo-V-Ag合金的显微组织与力学性能

通过粉末冶金元素混合法,制备含α及β相的Ti-Al-Mo-V-Ag合金。通过X射线衍射、金相观察、扫描电镜观察及力学性能测试,研究Ag的添加及烧结温度对Ti-5Al-4Mo-4V合金的组织与性能影响。结果表明：Ag的添加能提高粉末冶金Ti-5Al-4Mo-4V合金的的相对密度,改善合金的力学性能;在1250℃下烧结4h后,Ti-5Al-4Mo-4V-5Ag合金的相对密度及抗压缩强度分别达到96.3%和1656MPa。     

Die wall lubricated warm compaction of iron-based powder metallurgy material

Lubricant is harmful to the mechanical properties of the sintered materials,Die wall lubrication was applied on warm compaction powder metallurgy in the hope of reducing the concentration level of the admixed lubricant.Iron-based samples were prepared by die wall lubricated warm compaction at 175℃,using a compacting pressure of 550MPa.Emulsified polytetrafluoroethylene(PTFE) was used as die wall lubricant.Admixed lubricant concentration ranging from 0 to 0.5% was tested.Extremely low admixed lubricant contents were used.Results show that in addition to the decrease in ejection forces,the green density of the compacts increases with the decrease of admixed lubricant content until it reaches the maximum at 0.06% of lubrcant content,then decreases with the decrease of admixed lubricant content.The mechanical properties of the sintered compacts that contain more than 0.06% admixed lubricant are better than those of the samples that contain lesser lubricant.No scoring was observed in all die wall lubricated experiments.     

I&Q&P工艺对高硼铁基耐磨合金组织和性能的影响

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)和洛氏硬度计等,研究了I&Q&P工艺对高硼铁基耐磨合金组织和性能的影响。结果表明,高硼铁基合金的铸态组织由铁素体、马氏体、残留奥氏体和共晶硼化物组成,硼化物主要为Fe₂B和Fe₂₃(B,C)₆。经I&Q&P工艺处理后,合金中残留奥氏体的体积分数从10.0%上升到16.8%,冲击吸收能量从3.76 J增加到6.80 J,硬度值从59.3 HRC下降至54.0 HRC,并生成了新的硼化物Fe₃(B,C)。同时,合金的耐磨性也有了明显的提高。     

Effect of cooling rate on microstructure and tensile properties of powder metallurgy Ni-based superalloy

The effects of size distribution, morphology and volume fraction of γ′ phase and grain size on tensile properties of powder processed Ni-based superalloy were investigated by using two different quenching methods. Oil quenching and air cooling were adopted with cooling rate of 183 °C/s and 4–15 °C/s, respectively. The experimental results show that the average size of the secondary γ′ after oil quenching is 24.5 nm compared with 49.8 nm under air cooling, and corresponding volume fractions of γ′ are 29% and 34%, respectively. Meanwhile, the average grain size remains nearly equivalent from both oil-quenching and air-cooling specimens. The tensile strength at room temperature is higher for the oil-quenched specimen than the equivalent from the air-cooled specimen, but the difference approaches each other as the temperature increases to 650 °C. The fractography clearly demonstrates that transgranular fracture governs the failure process at ambient temperature, in contrast to the intergranular fracture at 650 °C or even higher temperature. These two mechanical responses indicate the strengthening effects of γ′ precipitates and grain boundary for polycrystalline Ni-based superalloys at different temperatures.