Fe-Cr-Mo-C 系粉末压坯烧结致密化机理

研究了烧结温度对Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｃ系试样密度及性能的影响,探讨了实现烧结致密化的机理．结果表明,采用真空烧结工艺,在１１６０～１２６０℃范围内,Ｆｅ－（１３～２０）Ｃｒ－１．５Ｍｏ－（１．８～３．６）Ｃ粉末压块可实现液相烧结致密化,制得密度大于７．３ｇ／ｃｍ３,硬度ＨＲＡ７０以上的高Ｃｒ烧结铁基材料．适宜的液相烧结温度随Ｃ含量增加而降低．     

双层烧结铁基材料的制备及其组织性能

采用加压烧姑工艺制备了双层烧结铁基材料，研究了合金元素对高合金层烧结致密化的影响及其在界面区的分布规律，分析了该材料的显微组织和力学性能。研究结果表明：提高C和Mo的含量有利于高合金层的致密化，而提高V含量阻碍其致密化。双层烧结铁基材料综合了高合金层和基体层的优点，抗弯强度达1980MPa,冲击韧性达18J／cm^2，洛氏硬度为50。高合金层呈脆性解理断裂，基体层呈韧性断裂；C和Mo和V在界面区的扩散受到抑制，其中Mo和V集中分布在碳化物中；Cr在界面区有一定程度的扩散，Cr在高合金层中的分布相对均匀。     

氮化硅陶瓷的烧结致密化研究

研究了几个工艺因素对添加Y_2O_3,Al_2O_3的氮化硅陶瓷的烧结致密化的影响。结果表明:添加有少量硅粉的压块较不添加硅粉的同成分陶瓷易实现其致密化;烧结升温速度;α-Si_3N_4→β-Si_3N_4相变温度对致密化无明显影响;含有5％BN粉末的烧结填料能使陶瓷获得最高的致密度。制得了接近热压陶瓷密度的烧结陶瓷。     

元素粉末Ti,Al热压致密化过程分析

采用热模拟手段研究了温度为８００ ℃时元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 在热压过程中的致密化行为，测定了元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 在热压中后期的各种力学曲线，并获得了此时材料的致密化方程及应力应变速率方程．结果表明：热压初期，由于元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 反应后压坯强度很低，大量的致密化在加压后的短时间内完成；热压中后期，由于压坯强度的提高，致密化进入由扩散蠕变控制的缓慢阶段，且在该阶段元素粉末Ｔｉ，Ａｌ 的致密化行为近似遵循线性粘性体关系．     

烧结气氛对ZTM／SiC陶瓷致密化的影响

ＺＴＭ／ＳｉＣ陶瓷基复合材料的致密化取决于烧结温度、烧结压力和烧结气氛。本文主要研究烧结气氛对ＺＴＭ／ＳｉＣ陶瓷致密化的影响。实验结果表明：该陶瓷不能在空气中实现常压烧结，而在气氛保护下实现了常压烧结致密化；中性或弱还原性气氛可该复合陶瓷的烧结温度，提高致密化速率，改善陶瓷材料性能，另，还从理论上分析了烧结气氛在该陶瓷致密化过程中的作用。     

316L粉末热等静压致密化过程数值模拟

为研究金属粉末热等静压（HIP）的致密化行为,采用Perzyna黏塑性流变模型,用有限元软件（MSC.Marc）实现316L粉末HIP过程的数值模拟.分析了粉末体在不同时刻的流动行为,同时研究不同阶段的致密化机制、压坯最终相对密度的分布及其变形.与试验结果对比表明：压坯的相对密度分布、变形趋势与试验结果符合得较好,尺寸...     

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.     

化学镀Ni-P表层合金化烧结钢的显微组织

为了获得烧结钢的致密表面层以改善零件的疲劳性能和耐腐蚀性,研究一种先对烧结铁压坯化学处理而后烧结的技术并进行了试验.试验中选择了高(>7.0),中(6.6～6.7),低(6.2～6.4)3种不同密度的压坯施镀.试验发现中密度烧结铁通过自催化镍—磷化学镀和强化烧结可获得致密的合金化表层显微组织。用SEM/EDS分析了烧结样品表层元素成分及分布形貌,发现镍元素由试样表面向内呈均匀梯度分布,在高密度低孔隙度区扩散距离可达200 m 以上,在较低密度高孔隙度区集中分布于孔洞表面附近;而磷元素除使基体孔洞球化外,还以Fe2P形式偏聚于铁基体中.这样的显微组织有可能改善零件的疲劳性能和耐腐蚀性.     

含Fe-Mo-B预合金粉铁基合金的温压成形与液相烧结

研究了含Fe-Mo-B预合金粉的铁基合金的温压和液相烧结行为,分析了成形温度和压制压力对压坯密度的影响,对比了不同Fe-Mo-B预合金粉含量下烧结前后试样的密度和显微组织. 结果表明:与常温成形相比,温压能够明显提高压坯密度,在120℃时含10%和15.4% Fe-Mo-B预合金粉的压坯密度分别提高0.34g·cm-3和0.32g·cm-3;混合粉中加入一定量的Fe-Mo-B预合金粉,压坯烧结时可形成液相烧结,促进材料的致密化,密度最大可达7.49g·cm-3,其相对密度为97.74%,并可获得典型的贝氏体组织.     

Si3N4-MgO-CeO2陶瓷烧结过程中的致密化与相变

氮化硅陶瓷有极大的应用潜力,但由于其强共价键,很难烧结致密化。采用了一种新的ＭｇＯ－ＣｅＯ２复合烧结助剂,利用Ｘ射线衍射、透射电镜等手段研究了ＭｇＯ－ＣｅＯ２复合烧结助剂对氮化硅陶瓷致密化和相变过程的影响,结果发现对Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷,在１４５０℃就会有大量液相出现,１５００～１５５０℃为快速致密化阶段,而α－Ｓｉ３Ｎ４→β－Ｓｉ３Ｎ４相变主要发生在１５５０～１６００℃,相变过程滞后于致密化过程。常压烧结Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＯ－ＣｅＯ２陶瓷,强度达９４８ＭＰａ,因此,ＭｇＯ－ＣｅＯ２是一种非常有效的氮化硅的烧结助剂。     

纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末热压致密化过程

采用粒径小于100 nm,金属Ni包覆Al2O3得到的纳米Ni-Al2O3化学包覆粉为原料,将Ni含量不同的几种纳米Ni-Al2O3(粒径约为38 nm)金属陶瓷复合粉末首先采取模压成形方式压制成直径为30 mm的圆片,然后放在石墨模具中在热压机上进行热压,研究热压(HP)温度和Ni含量对致密化过程的影响.研究结果表明:当Ni含量为20%和热压温度为1 400℃时,制品密度和显微硬度最高;在1 400℃热压2 h,Al2O3-Ni2O烧结体的相对密度最高,达到99.6%,Al2O3-Ni5的显微硬度HV达到1 690.9kg/mm2;随着Ni含量的增加,制品硬度降低,当Ni含量超过20%时,硬度降低非常显著,Ni含量为50%时HV降至1 316.7 kg/mm2;烧结体中Ni颗粒均匀分布在基体中,且大部分位于三角晶界处,有效地阻止了Al2O3基体晶粒的长大.     

烧结压力对Al90Mn9Ce1合金SPS致密化的影响

采用放电等离子烧结（SPS）技术,在50MPa,300MPa,600MPa单轴压力下,对固结气雾化法制备的粒度为20-45μm的Al90Mn9Ce1合金粉末,研究了压力和脉冲电流作用下的致密化过程。结果表明,提高烧结压力有助于粉末的塑性变形和幂率蠕变,促进Al90Mn9Ce1合金压坯的致密化。当烧结压力为600MPa时,在660K保温0min条件下,样品致密度达到99．2％,强度达到1048．5MPa,原始颗粒之间形成宽度为20nm的熔合区,界面结合良好。     

高温合金激光熔覆涂层中裂纹防止方法的研究

高温合金激光熔覆铁基合金过程中容易在涂层与基材的结合处形成缺陷和开裂。通过选择合理的涂层合金配方及工艺参数,增设韧性良好的过渡层,并加入2wt/％的稀土氧化物,获得了无裂纹缺陷,显微组织均匀,并具有硬度平缓过渡的优质熔覆层。     

玻璃包覆铁基合金微丝制备微熔池的稳定性

保持微熔池稳定是采用玻璃包覆熔融纺丝法连续稳定制备微丝的前提.采用理论计算分析了感应加热器结构参数、加热电流、微熔池的体积、微熔池在感应加热器中的位置等因素对铁基合金微熔池温度和所受悬浮力的影响,获得了保持微熔池稳定的合理工艺参数.在合适的拉丝温度(1280℃左右)下,增大感应加热器锥角和下锥孔高度,减小感应加热器高度、下锥孔半径以及微熔池中心与下锥孔上端面之间的距离,均有利于提高铁基合金微熔池所受悬浮力;减小电流的同时减小微熔池的体积(质量),有利于减小重力与悬浮力差值.在本文研究条件下,整体感应加热器的合理结构尺寸为:感应加热器锥角120～130°,感应加热器高度12～14mm,下锥孔高度2～4mm,下锥孔半径3～4mm.微熔池中心与感应加热器下锥孔上端面之间的合理距离为4～6mm,合适的微熔池质量为1.5～2.0g.采用结构优化的整体感应加热器,并通过连续进料使微熔池的体积(质量)保持基本不变,实现了玻璃包覆铁基合金微丝的连续稳定制备.     

粉末烧结法合成FeSi_2合金的反应机理研究

对于按Si∶Fe=2∶1充分混合均匀的Fe-Si粉体,在传统粉末烧结FeSi2合金的过程中,随着温度升高,在690℃附近,首先发生的反应是:Fe+Si=FeSi,在850℃附近,发生的是FeSi和Si反应生成α相FeSi2.常规的固相烧结和激光烧结两种制备方法均证实:由高温向低温冷却的过程中α相的FeSi2均没有完成向β相的转变;在1 200℃附近Fe-Si处于液相状态时,Fe+2Si=FeSi2的反应是优先进行的;激光烧结可以直接生产α-FeSi2.     

The hidden disintegration of cluster heterogeneity in Fe-based glass-forming alloy melt

The evolution of liquid metal at high temperature is known much less than their solid states. This is partially due to that the message concerning clusters, metastable phase or heterogeneity in liquid is usually too slight to be traced. Here, we shed some light on the nature of structural evolution of Fe-based glass-forming alloy during overheating process by the investigation of high-temperature melt viscometry and first principles simulations. It was found that a structural transition around 1400 ℃ occurred in the melts of initial homogeneous ingot, heterogeneous ingot and amorphous ribbons jointly, and was confirmed by the results from differential scanning calorimeter(DSC), and ab initio molecular dynamics(AIMD). Combining these results with Fe-Si-B ternary phase diagram and the melting characteristics of Fe-B compounds, it is safe to conclude that the disintegration of Fe_2B type clusters to Fe_3B-type clusters leads to the observed transition. These results offer a significant reference for the preparation and property control of Fe-based amorphous alloys.