铁基粉末凝胶注模成形工艺的研究

本文对凝胶注模成形工艺应用于铁基粉末冶金进行了研究。着重研究了凝胶注模成形工艺中分散剂、固相体积分数对浆料流变性的影响,采用该工艺对铁粉进行了成形与烧结。结果表明,加入分散剂可以使浆料黏度降低,有利于成形为复杂形状;随着固相体积分数的增加,浆料的黏度增加。采用合适的工艺参数,制备了相对密度为90%,抗弯强度为517 MPa,抗拉强度为280 MPa的复杂形状的铁基粉末冶金零件。     

金属粉末凝胶注模成形技术的研究现状及应用前景

凝胶注模成形是一种适用于复杂形状、大尺寸部件的近净尺寸成形技术,因其设备简单、成形坯体密度均匀、强度高、不需专门的脱脂工序等突出优点而受到广泛关注。目前国内对该技术的研究多集中在精密陶瓷部件的近净成形上。本文简要介绍了国外金属粉末凝胶注模成形技术的研究现状及本文作者将该技术应用于成形复杂形状铁基粉末冶金零件上的研究进展,并对金属粉末凝胶注模成形技术的主要技术难点、对策以及广阔的应用前景进行了分析与展望。     

纳米钨粉的微波碳化

超细晶硬质合金具有优异的性能,而纳米级碳化钨是其制备的直接原料.采用酚醛树脂作为供碳源,研究了微波加热对纳米钨粉碳化过程的作用.研究发现,在微波碳化时只依靠钨粉自身发热不能完成碳化过程,而采用加入微波吸收物质的混合加热方式能提供足够的热量得到完全的碳化钨相;微波碳化时间很短,能有效防止碳化钨的过分长大.平均粒度50 nm的钨粉经过微波加热碳化得到平均粒度为84 nm的碳化钨粉末.     

自蔓延熔铸法制备铁铝金属间化合物

以Fe2O3-Al为反应体系,利用自蔓延熔铸法制备了铁铝金属间化合物,通过热力学计算分析了该反应发生自蔓延高温合成的条件和形成Fe-28at％Al和Fe-35at％Al的条件,分析了FeAl合金熔体的生成和凝固过程。采用扫描电镜和能谱仪分析铸件的显微组织并测量铸件在室温下的力学性能。结果表明：合金成分均匀。Fe-35at%Al由细小的板条状晶粒组成,Fe-28at%Al中晶粒并不明显。室温下Fe-28at%Al的力学性能为屈服强度687MPa,拉伸强度687MPa,伸长率0。维氏显微硬度4．38HV;Fe-35at%Al的力学性能为屈服强度502MPa,拉伸强度564MPa,伸长率2．8％,维氏显微硬度5．86HV。     

热处理对La-Mg-Ni系贮氢电极合金性能的影响(Ⅱ)贮氢及电化学性能

用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备铸态La0.7Mg0.3(Ni0.81Co0.15Al0.04)3.4贮氢电极合金,并分别在1073、1173和1273 K温度下热处理8h得到不同的热处理态合金,采用ICP-AES、三电极体系、显微硬度测试、XRD、SEM及EDS等研究合金的Mg含量、电化学性能、显微硬度及相应电极的表面状态.ICP-AES分析表明,合金的Mg含量随着热处理温度的升高而降低.P-C-T曲线显示随着热处理温度的升高,合金放氢平台的平台区域先变宽后变窄,平台压力先降低后升高再降低,平台先变得平坦后倾斜.电化学性能测试表明,合金电极的最大放电容量先增加后减小,循环稳定性先提高后有所降低;其中1173K,8h热处理态La0.7Mg0.3(Ni0.81Co0.15Al0.04)3.4合金具有良好的综合电化学性能,可以用作高容量电极材料.     

陶瓷复合钢管的研究和工业应用

工厂已能用ＳＨＳ－离心法生产出高质量直径Φ８００ｍｍ的陶瓷内衬钢管。研究发现,在ＳＨＳ－重力法中,铝热反应主要受气相反应控制,并首次用此法生产出直径Φ２７３ｍｍ的陶瓷内衬整体弯管;全封闭粉料加工系统已工业应用;根据电化学原理,利用计算机系统实现了陶瓷衬层的快速无损探伤;利用反应余热熔化修补剂,在陶瓷表面形成与陶瓷层结合良好、光滑的修补层;在“九五”后期,陶瓷复合钢管在全国已形成上亿元的工业规模。     

镁对氢化钛烧结致密化的影响

以氢化钛粉末和镁粉为原料,利用模压工艺制备纯钛,主要研究了镁对氢化钛粉末烧结致密化的影响。结果表明,少量镁的添加能够促进氢化钛粉末的烧结致密化,而过量镁则降低烧结密度,镁添加量为0.5%(质量分数,下同)时效果最优,将烧结体相对密度由96.5%提高到98.7%。通过对烧结过程动力学、镁还原氧化钛反应的热力学和动力学,以及烧结体成分进行分析,发现少量镁促进氢化钛烧结致密化的机理为:真空烧结时镁从坯体中挥发,形成的镁蒸气对粉末颗粒表面的氧起到净化作用,提高了烧结活性,从而提高烧结密度。     

内氧化法制备纳米Al2O3弥散铜复合材料的研究

以Cu-Al水雾化合金粉末为原料,通过内氧化方法制备了Al2O3弥散强化铜复合材料.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30～50nm.挤压态的弥散强化铜棒材(φ25mm)不经过任何中间热处理,直接冷拉拔得到φ1mm的铜丝,其丝材抗拉强度高达680MPa;挤压态棒材的电导率87％(IACS),软化温度850℃,材料的整体性能达到了国际先进水平.     

酸沉淀法制备超微细球形钨粉

以钨酸铵为原料,在超声和机械搅拌下与强酸发生反应得到钨酸沉淀,再经干燥、研磨、过筛后在常规氢气炉中进行还原得到钨粉。研究了酸的种类及用量和分散剂对钨粉粒度、颗粒形貌及分散程度的影响。结果表明,强酸种类及用量都对钨粉形貌产生影响,当硫酸与钨酸铵的体积比为17∶100时所得钨粉粒度均匀且近乎球形。此外,采用硫酸为沉淀剂的反应体系中(H2SO4∶(NH4)2WO4=17∶100),分散剂十二烷基硫酸钠的加入可使钨粉粒度更均匀,颗粒更分散,形状为球形,平均粒径1.5μm左右。     

Ni-Cr合金钎焊金刚石磨粒的试验研究

通过两种N i-C r合金在石墨表面润湿性实验,观察合金对石墨润湿过程,考察作为钎焊单层金刚石工具用合金钎料对金刚石的浸润性能。针对钎料对金刚石的浸润特点,采用恰当的加热方式和工艺来完成这种单层金刚石工具的钎焊,并利用扫描电镜和能谱仪分析钎焊后钎料与金刚石的过渡层特征,显示了这种紧密的化学冶金结合。观察样品经重负荷磨削后的工作面,发现金刚石正常损耗,无脱落。最后,考察钎焊后金刚石冲击强度下降的程度并分析其原因,说明了采用合理的工艺来减小这种高温钎焊对金刚石所造成的热损伤的必要性。