球磨时间对Ti/HA复合材料组织与力学性能的影响

采用粉末冶金法,在1300℃真空烧结2h制备了65%Ti+35%HA配比的复合材料;研究了在湿磨条件下,球磨时间对Ti/HA复合材料烧结样品组织与性能的影响。实验测定了复合材料烧结体的抗压强度和硬度,观察了混合粉体的表面形貌和烧结体的内部组织形貌。研究表明:延长球磨时间至16h时,Ti和HA均得到显著细化,HA相弥散分布于Ti基体中,形成了理想的网格结构,烧结体的硬度和抗压强度均显著提高。     

球磨时间对Cu/MgCu_2复合材料组织与性能的影响

采用机械合金化+热压烧结制备Cu/MgCu2复合材料.研究Mg-83.7Cu配比成分的Mg、Cu元素粉末经不同球磨时间后的物相和颗粒尺寸的变化,以及在650℃,1h热压工艺下所获得的Cu/MgCu2复合材料的组织与性能.结果表明:随着球磨时间的增加,Mg、Cu粉末的衍射峰不断宽化,粉末颗粒经历一个由粗到细的转变过程,且在前20h变化明显;且随着粉末球磨时间的增加,Cu/MgCu2复合材料的组织分布均匀,晶粒尺寸细化,致密度高,复合材料的维氏硬度、抗压强度、抗弯强度及断裂韧性也均增加,但球磨时间超过20h后增加缓慢.     

烧结压力对铜粉放电等离子烧结的影响规律

研究了平均粉末粒度为1μm的铜粉在不同压力条件下的放电等离子烧结过程,系统分析了压坯的密度和微观组织与烧结升温阶段的初始压力和保压压力之间的关系. 结果表明:烧结温度为800℃,初始压力为1MPa,保压压力为50MPa的烧结工艺,可以制备相对密度大于98%,平均晶粒度小于10μm的烧结铜. 同时发现,采用SPS工艺制备的烧结铜沿厚度方向存在不同于传统双向压制的密度分布,SPS烧结铜的表面密度低于心部密度.     

Ti-Mg对SiCp/Al复合材料等离子弧原位焊接性能的影响

为分析SiCp/Al基复合材料的焊接性,以Ti-Mg混合粉末作为填充材料,采用氮氩混合等离子气体对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接.结果表明,填充Ti-Mg混合粉末进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好,焊缝组织中生成了新的增强颗粒,未发现明显的针状相,从而有效地提高了接头的力学性能.力学性能试验表明,采用Ti-Mg混合粉末进行等离子弧原位焊接所获得的最大拉伸强度为204.7 MPa.此外还探讨了Mg在等离子弧原位焊接中的作用.     

Ti-Mg对SiCp/Al复合材料等离子弧原位焊接性能的影响

为分析SiCp/Al基复合材料的焊接性,以Ti-Mg混合粉末作为填充材料,采用氮氩混合等离子气体对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接.结果表明,填充Ti-Mg混合粉末进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好,焊缝组织中生成了新的增强颗粒,未发现明显的针状相,从而有效地提高了接头的力学性能.力学性能试验表明,采用Ti-Mg混合粉末进行等离子弧原位焊接所获得的最大拉伸强度为204.7 MPa.此外还探讨了Mg在等离子弧原位焊接中的作用.     

SiC_p/2024Al基复合材料的点蚀形貌

用扫描电镜对浸泡在w(NaCl)=3 5%水溶液中的SiCp/2024Al金属基复合材料(AlMMCs)的点蚀形貌进行了观察,作为对比,对其基体合金的点蚀行为也进行了研究·结果表明,SiCp/2024AlMMCs的点蚀形貌与SiC颗粒的体积分数和尺寸有关,SiC含量高或尺寸小的AlMMCs,其蚀孔数量较多,尺寸较小·与基体合金相比,AlMMCs的点蚀孔较大,数量较少,分布也较不均匀,甚至出现局部严重腐蚀的现象·能谱分析表明,SiCp/2024AlMMCs的腐蚀机制为富Cu阴极相与贫Cu阳极相间的电偶腐蚀·另外,SiC与Al间也存在电偶腐蚀倾向·     

放电等离子烧结参数对 Al70Si30合金组织及性能的影响

探讨了放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering ,SPS）技术对Al70 Si30合金中初晶硅分布、生长以及对其力学性能的影响。通过X射线衍射仪（XRD ）,扫描电子显微镜（SEM ）图谱分析发现,在500 M Pa ,590 K的烧结条件下,合金中的初晶硅尺寸保持在10μm左右。烧结后块体合金的维氏硬度达到190,致密度达到98．2％。     

高能球磨对TiC0.5/Cu(Al)复合材料组织和性能的影响

以Ti2AlC和Cu粉作为原料,分别采用滚筒球磨和高能球磨对原料粉进行预混处理,在1 150℃下原位热压反应制备了TiC0.5/Cu(Al)复合材料.实验结果表明,Al从Ti2AlC溶出进入Cu中,Ti2AlC分解并转变成TiC0.5相,然而滚筒球磨制备的复合材料中生成少量AlCu2Ti相.通过对原料粉高能球磨处理,制备后的复合材料AlCu2Ti相消失,细小的TiC0.5颗粒均匀分布于基体中.两种不同方法制备的复合材料的弯曲强度和维氏硬度试验结果表明,高能球磨工艺能提高TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度,同时维氏硬度略有降低.其中,高能球磨处理后制备的27％ TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度达到981 MPa,维氏硬度为2.43 GPa.     

球磨时间对Fe–Mn–Al多孔钢显微结构和压缩性能的影响

多孔钢具有较高的机械力学性能、优异的能量吸收能力和较强的耐腐蚀性能等诸多结构功能一体化特性,已成为多孔金属材料领域的研究热点。目前,多孔钢的制备多以不锈钢和碳钢为母材,其力学性能受到一定的限制,影响了其结构及功能特性的发挥。与当前广泛采用的上述母材相比,高锰铝高强钢具有更加优异的轻质高强特性,能够显著提升多孔钢的使役性能,已成为一种重要的多孔钢母材。作为一种加工周期短和制备温度低的近净成形方法,粉末冶金能够获得成分可调、孔隙特征可控的多孔金属制品,是一种广泛采用的多孔钢制备技术。粉末细化是改变多孔钢微观结构和提升其力学性能的重要方法,而高能球磨是实现粉末细化的一种重要途径。当前,制备多孔钢的原料粉末多为预合金钢粉末,预合金粉末存在难以实时调整化学成分以及原料制备成本高等突出问题。为此,本文首次提出以Fe、Mn、Al和C等元素粉末替代现有的预合金粉末,经过一定周期的高能球磨后,采用真空烧结两步原位造孔的全新方法成功制备了高孔隙的高锰铝多孔钢。在此基础上,本文重点分析和探讨了球磨时间对混合粉末及其多孔钢的微观结构和压缩性能的影响,为多孔钢的微结构调整和性能优化提供了重要的理论基础。本文的研究结果表明,随着球磨时间的增加,混合粉末的尺寸不断减小,Fe颗粒的形貌逐渐向薄片状转变。在640℃的低温预烧结阶段,样品中的主要相为α-Fe、α-Mn和Al,以及少量的Fe2Al5和Al8Mn5等金属间化合物;当烧结温度升高到1200℃时,样品的表面以α-Fe为主,中心为γ-Fe。此外,研究还发现,随着球磨时间的增加,Mn的升华量逐渐减少,这是引起多孔钢的孔隙率下降的一个重要因素。在压缩性能方面,所制多孔钢宏观裂纹萌生时的应变及其应力都随球磨时间的延长而不断增加。     

2024Al/Gr/SiCp复合材料耐热性能研究

研究了采用真空热压法制备的2024Al/Gr/SiC_p复合材料高温拉伸性能及长时间热暴露后的室温力学性能,同时对拉伸断口进行分析,探讨了SiC颗粒和石墨对材料耐热性能的影响.结果表明:2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料在200℃及以下热暴露时,复合材料的强度下降幅度较小,但基体合金的强度下降幅度明显比复合材料的大,这与增强相SiC颗粒与石墨提高了材料的耐热性能有关.在300℃热暴露条件下,2024基体合金和2024Al/Gr/SiC_p复合材料的力学性能快速下降.2024Al及其复合材料的高温拉伸性能随拉伸温度升高而下降,在200℃及以下温度抗拉强度较好,250℃及以上温度抗拉强度快速下降.高温拉伸和热暴露处理后的2024铝合金基体的断裂机制为韧性断裂,2024Al/Gr/SiC_p复合材料的断裂机制为基体韧性断裂及石墨断裂、SiC颗粒与界面分离的混合断裂机制.     

Ti-Al-Ni合金对SiCp/Al基复合材料等离子弧原位焊缝性能的影响

为了分析SiCp/Al基复合材料的焊接性,以Ti-Al-Ni合金作为填加材料,采用氮氩混合等离子气对SiCp/Al基复合材料进行等离子孤原位焊接。结果表明,填加Ti-Al-Ni合金进行等离子弧原位焊接时接头组织致密,结合较好;在焊缝组织中生成了新的增强颗拉TiN、Tic、AlN、Al3Ti、Al3Ni,,未发现明显的针状相生成,有效的抑制了Al4C3。从而有效地提高了接头的力学性能。力学性能试验表明,采用Ti-Ni-Si合金进行等离子弧原位焊接所获得的最大拉伸强度为234.60MPa.     

高能球磨Ti/Al复合粉固相反应烧结工艺

采用金相和能谱方法对Ti、Al箔的固相扩散反应行为进行了研究,建立了TiAl3相层厚度生长的计算公式.并在此基础上,探讨了球磨Ti/Al复合粉的两步固相烧结工艺.研究表明:两步固相烧结法可有效抑制烧结引起的粉末体变形,获得具有典型显微组织的致密烧结材料;尽管延长低温预烧时间可获得由TiAl与Ti3Al组成的热稳定性较好的组织,但组织致密度偏低,为了获得高致密的TiAl合金,仍需后续高温烧结.实验还表明,高能球磨促进了TiAl基合金组织细化,且球磨时间越长烧结组织晶粒越细小;双态组织中的层片组织含量随球磨时间延长而增加,但长时间球磨由于非晶化的出现又会引起层片组织含量下降.     

放电等离子烧结微胞结构复合材料有限元模拟

采用ANSYS软件建立三维热‐电耦合瞬态有限元模型,对微胞结构复合材料的放电等离子烧结过程进行模拟。模拟计算结果表明,烧结低温阶段石墨模具向样品传热,烧结过程类似于热压烧结,烧结高温阶段样品自发热,样品附近沿径向形成温度梯度。     

球磨工艺对SiC和Al复合粉质量的影响

采用高能球磨技术制备了SiC和Al复合粉,利用扫描电镜对复合粉进行观察和分析.研究了球磨转速、球磨时间、碳化硅粒度以及SiC与Al质量比对复合粉粒度、均匀性和致密性的影响.结果表明,随着球磨时间的延长或转速的升高,颗粒的细化程度和均匀性都明显增加;采用双粒度的碳化硅颗粒与铝粉混合时,复合粉的致密性和均匀性提高更大.     

TiB-TiB_2陶瓷复合材料的放电等离子烧结致密化

通过放电等离子烧结技术制备了新型的TiB-TiB2陶瓷复合材料,测试了复合材料的微观组织和力学性能,研究了复合材料微观组织的演化规律,揭示了复合材料的放电等离子烧结致密化机理.烧结前期,通过放电效应使Ti发生高温溅射,在TiB2颗粒间形成流线型丝状连接;随着温度的升高,TiB2颗粒与熔融的钛金属之间发生化学反应,生成的TiB呈棒状生长;烧结后期,随着烧结温度的提高,在焦耳热效应和烧结压力的共同作用下,塑性变形和固相扩散成为主要烧结机制,使复合材料迅速达到致密.     

时效处理对2024 Al合金晶间腐蚀性能的影响

对轧制态2024Al合金进行了495℃固溶处理和190℃不同时间的人工时效处理,采用光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线能谱、电化学技术和加速腐蚀试验研究了2024Al合金的晶间腐蚀性能、腐蚀形貌和显微组织.加速实验结果表明,虽然2024Al合金易发生晶间腐蚀,但峰时效处理可明显提高合金的晶间腐蚀抗力.动电位极化曲线和电化学阻抗谱实验也获得了相似的结果.时效态2024Al合金腐蚀模式为局部晶间腐蚀和点蚀.点蚀由晶内第二相颗粒与基体Al间的电偶腐蚀引起,晶间腐蚀由晶界析出相与其周围的贫Cu区间以及基体Al与贫Cu区间的电偶腐蚀引起.     

球磨时间对氯氧镁水泥生产工艺的影响

以氧化镁、氯化镁为主要原料制备氯氧镁水泥,通过球磨确定球磨时间与浆料表观黏度和球磨时间与固化时间的关系,得到了最佳工艺条件,研究表明球磨时间15 min左右,固化脱模时间在20-30 min之间.该研究对氯氧镁水泥制品成型过程具有理论指导作用.     

预处理时间和温度对Al2O3p-TiCp/Al复合材料的反应温度特征的影响

研究了预处理温度和时间对Al-TiO2-C体系XD反应温度特征和复合材料组织的影响,结果表明,为了获得理想的Al2O3p-TiCp/Al复合材料,预处理温度和时间有一个最佳的工艺范围.体系在本实验的工艺条件下,当预处理温度高于670 ℃时,由于反应程度加强,不利于体系在随后升温烧结过程中发生快速的放热反应,从而导致体系反应不完全.预处理时间小于30 min,会导致体系反应不完全;预处理时间大于60 min时,组织中Al3Ti含量增高.合适的预处理时间为30～60 min,预处理温度为670 ℃.     

基于原位合金化的SiCp/Al复合材料等离子弧焊接

为了抑制SiCp/Al基复合材料在焊接过程中的界面反应,补充烧损元素,同时原位产生新的增强颗粒,分别以Al-Ti-Si和Al-Ti-Mg两种药芯焊丝作为填充材料,向熔池中直接添加Al,Si,Ti和Mg等金属元素,用氩氮混合等离子气对SiCp/Al基复合材料进行等离子弧原位焊接.对比分析了两种药芯材料对焊缝组织和性能的影响.结果表明:以两种药芯焊丝作为原位反应填充材料进行等离子弧原位焊接时,均可以有效抑制针状脆生相Al4C3的生成,形成了稳定熔池,得到了以TiC,TiN,AlN,Ti5 Si3,MgAl2O4和细小棒状的Al3Ti等新生增强相的焊缝;焊缝组织致密结合良好,最大抗拉强度分别为232和196 MPa.