粉末冶金高速压制技术及其应用

高速压制技术(HVC)是2001年瑞典提出的一种先进的成形技术,兼有动态压制的高冲击能量和传统压制的高速平稳性等多重特征,可广泛用于金属、陶瓷和聚合物等材料的成形.介绍了HVC技术的原理.论述了该技术与其它成形技术相比具有成本低、压坯密度高且分布均匀、低弹性后效和高精度、模具使用寿命长等特点.讨论了HVC技术对所用模具和原料粉的要求.介绍了HVC技术的研究进展,并对实际生产应用前景进行了展望.     

高速压制成形纯钛粉的特性研究

以纯钛粉为原料,借助高速冲击成形压机压制内、外径分别为30、60mm的圆环状和直径为20mm的圆柱状两类试样,研究冲击能量和装粉量对压坯密度的影响。结果表明:对于内、外径分别为30和60mm的圆环试样,当冲击能量为2 283 J、冲击速度为5.82m/s时,所成形的压坯最大密度为3.43g/cm3,相对密度为76.2%;对于直径为20mm的圆柱试样,当冲击能量为1 217 J、冲击速度为4.25m/s时,所成形的压坯最大密度为4.32 g/cm3,相对密度为96.0%。对于同类试样,压坯密度随冲击能量的增加而增大,随装粉量的增加而减小。质量能量密度能全面地表征试样种类、冲击能量和装粉量等不同参数下钛粉的压坯密度;当质量能量密度相同时,压坯密度相同。     

注射成形钛零件的研究

金属粉末注射成形(MIM)是一种极具竞争潜力的钛零件低成本近终形规模制造技术,控制氧、碳污染和收缩畸变是工艺过程的关键。通过不同种类钛粉的组合,可调整体系的粉末形状和粒度组成,降低初始氧含量,改善注射、脱粘和烧结过程的工艺特性;优先选择可通过溶解、蒸发和低温裂解去除的有机粘结剂;溶剂萃取,高真空和高纯、低露点Ar气有利于高效低污染脱粘,脱粘终点为0.16%~0.20%C;增加相对密度有利于提高强度,降低氧、碳污染程度可显著加大伸长率,而烧结过程中的温度和真空度是主要因素;MIM-Ti的基本力学性能与I/M-Ti 3~4级相当,尺寸精度可控制在±(0.18~0.20)%。     

空调散热器连接铝管失效分析

通过对空调器室外散热器连接铝管的裂纹形貌、材料成分、金相组织、显微硬度等进行分析,表明失效铝管的组织均匀,没有明显的成分偏析,没有腐蚀性产物及腐蚀性元素;材料成分符合GB/T3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》对铝合金牌号3003材料的要求;连接铝管因受到外界拉应力作用而产生裂纹,最终导致空调器冷媒渗漏.     

惰性气体雾化法制备TiAl3粉末的特性

采用惰性气体雾化法制备TiAl3粉末,并通过激光粒度分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪等研究TiAl3粉末的粒度分布、表面形貌及物相结构.结果表明:粉末中值粒径(d50)为62.23 μm,微分分布曲线呈单峰且近似于正态分布,这是因为高雾化压力有利于熔滴的二次破碎;大部分粉末颗粒呈球形或近球形,粉末表面相对较为粗糙,这是由于TiAl3熔液粘度较大所致;粉末的物相结构主要是TiAl3相和少许Ti2Al5相,雾化过程中较高的冷却速率抑制Ti2Al5向TiAl3相进行包晶转变.     

碳化钨粉末对聚晶金刚石复合片钻头胎体组织与力学性能的影响

以铸造碳化钨粉末混合镍粉作为骨架粉末,采用无压浸渍工艺制备了聚晶金刚石复合片（PDC）钻头胎体材料。研究了碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数对PDC钻头胎体的微观组织和力学性能的影响。结果表明,碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数是影响胎体微观组织和力学性能的重要因素。与破碎碳化钨相比,粉末粒度适中的球形碳化钨作为骨架制备的胎体组织更均匀、更致密,胎体的力学性能明显提高。采用150~180 μm的球形碳化钨混合13wt%的镍粉作为骨架粉末制备的胎体力学性能优于石油天然气行业标准SY/T 5217—2000,其硬度、冲击韧性和抗弯强度分别为HRC 34、6.7 J/cm2和820 MPa。      

一种蜡基粉末注射成形粘结剂的研究

以石蜡基注射成形粘结剂为研究对象,通过对由石蜡(PW)、聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)等组成的注射成形粘结剂进行改进,用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)代替原有的聚丙烯,同时对改进后的粘结剂与原来的粘结剂进行了对比试验.试验结果表明:改进后的粘结剂的粉末填充量从原来的54%增加到60%,塑化时间只有原来的1/10,且二次浇口料也能较好的注形,喂料的性能得到了整体性的提高;注射工艺周期从原来的120~150s缩短至36~42s;成品率从原来的75%左右,提高至98%以上;脱脂工艺和烧结变形易于控制,制品的尺寸公差为±0.4%.     

硬质合金增塑挤压工艺研究

采用增塑挤压工艺,以WC-3Co硬质合金为原料进行挤压成形.研究了粉末填充量、热脱粘工艺及真空烧结过程对材料性能的影响.当粉末填充量为62%时,经1470℃烧结90 min,材料的密度可达14.75 g/cm3,硬度(HRA)可达93.8.     

气体吸附法测定粉体比表面积影响因素的研究

采用气体吸附法测试粉体比表面积,对脱气时间和脱气温度等进行了试验。结果表明,气体吸附法是测量粉体比表面积比较有效的分析方法,测量结果准确、稳定,但样品的脱气温度、脱气时间及样品量对分析结果均有较大影响。如果样品脱气处理不完全,测得的比表面积值偏小。在不破坏样品的情况下,适当提高脱气温度,有助于缩短除气时间,节省分析测试时间。试样量太少,易带来测量偏差;试样量太多,则会增加不必要的测试时间。