粉末冶金法合成高强低模超细晶医用钛合金

为探寻有效的高强低模医用钛合金制备方法,采用机械合金化方法制备了不同Fe含量的(Ti69.7Nb23.7Zr4.9Ta1.7)100-xFex非晶/纳米晶合金粉末,随后采用放电等离子烧结-非晶晶化法得到了高强低模的超细晶钛基复合材料.结果表明:(1)机械合金化过程中,Fe含量对合金的非晶形成能力影响显著,文中实验条件下,只有当x增大至10时才能形成全非晶相的非晶粉末;(2)Fe含量也明显影响合成的块体钛合金的力学性能,合成的不同Fe含量合金中,只有(Ti69.7Nb23.7Zr4.9Ta1.7)94Fe6合金具有高强度和显著塑性,其压缩屈服强度为2425MPa,断裂强度为2650MPa,断裂应变为0.0691,平均弹性模量仅为52GPa,接近第三代生物医用钛合金的最低值.将所合成的超细晶钛合金与常用的两种生物钛合金(Ti-6Al-4V和Ti-13Nb-13Zr)进行抗摩擦磨损性能对比,发现所合成的钛合金具有最佳的耐磨性.     

粉末冶金法制备铁基形状记忆合金工艺研究

采用粉末冶金方法制备了一种Fe—Mn—Si基形状记忆合金,研究了粉末性质,压制工艺和烧结工艺等对该合金组织与性能的影响。     

粉末冶金法制备铁基形状记忆合金工艺研究

采用粉末冶金方法制备了一种Fe-Mn-Si基形状记忆合金,研究了粉末性质、压制工艺和烧结工艺等对该合金组织与性能的影响。     

快速冷凝粉末冶金技术制备Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的研究

用快速冷凝技术制备了一种铝-锂合金的微细粉末,粉末体经冷压、真空去气、真空热压致密化,之后在400℃挤压成材。研究了这种合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能。与成份相近但用铸锭冶金方法制备的铝-锂合金相比,快速冷凝-粉末冶金方法制备的铝-锂合金,其硬度、强度较高,但塑性偏低。文章讨论了塑性偏低的原因以及改善合金塑韧性的可能途径。     

刍议粉末冶金生产工艺的发展现状

粉末冶金工艺是一种优质的金属成形工艺,创造出多数拥有特殊用途和性能的新型钢材料,这项工艺有着极大的发展空间.不过传统的粉末冶金工艺所制造生产出来的材料通常都包含一些孔隙在其中,明显的影响了材料的使用性能,而且所能够制造出来的零件的制式复杂性也受到一定的限制,该文针对粉末冶金生产工艺的发展进行研究,提出全高速工具钢完全致密化冶金工艺以及粉末注射成形改善粉末冶金零件制式复杂性限制这两大发展状况进行简述.     

粉末冶金电极的研制及发展

通过大量工艺实验 ,确定了点焊用粉末冶金电极的合金成分及加工制作工艺 ,同时还对粉末冶金电极进行了现场运行实验 ,从而为粉末冶金电极的成功运用提供了可靠的理论依据     

粉末冶金法制备泡沫铝材料

研究了粉末冶金法制备泡沫铝材料的方法·讨论了发泡过程中的保护方式、制坯压力、发泡温度等参数对泡沫铝体积质量、孔隙率、孔结构的影响,并对发泡机理进行了探讨·增大制坯压力使得金属坯致密,可以得到孔结构均匀的泡沫铝材料;发泡温度是影响发泡的主要因素之一,发泡温度控制在高于铝或铝合金熔点,同时保持熔体具有一定粘度的范围内,能够得到孔结构均匀、高孔隙率的泡沫铝材料·实验结果表明:采用熔盐保护方式,在300MPa的压力下,温度在675～680℃时,可得到孔径均匀、孔隙率高的泡沫铝材料·     

热压反应合成 TiAl 合金的密度及孔隙分布

采用Ｔｉ,Ａｌ混合元素粉,通过热压反应合成方法,研究了热压温度对Ｔｉ－４８Ａｌ（原子数分数）致密化行为和孔隙分布的影响．结果表明：随着热压温度的升高,制备的材料致密度升高,而在１４００℃下,由于晶粒粗大,导致材料的致密度难以继续提高,冷压坯上密度的不均匀性直接影响热压坯中材料的孔隙分布;提高冷压坯的密度,能在一定程度上使热压坯的密度升高     

涂层刀具铣削粉末冶金镍基高温合金试验研究

采用涂层硬质合金刀具进行了粉末冶金镍基高温合金的铣削刀具磨损试验,并运用扫描电镜和能谱分析技术分析了刀具的磨、破损形态和磨损机理.采用多因素正交试验对粉末冶金镍基高温合金的铣削力、刀具寿命进行研究,使用最小二乘法等方法和回归分析建立了铣削力、刀具寿命的经验模型.利用等寿命-效率响应曲面法,对干铣粉末冶金镍基高温合金的切削参数进行了优化.结果表明:粘结磨损和磨粒磨损是主要的磨损机理;在不同的切削速度下刀具失效形式不同;建立的铣削力及刀具寿命经验模型高度显著,进给量对铣削力和刀具寿命的影响显著;干铣加工粉末冶金镍基高温合金理想的切削用量为切削速度40~60m/min、轴向切削深度0.15~0.20mm、径向切削深度10~20mm、每齿进给量0.08~0.10mm.     

粉末冶金TiAl基合金高温变形行为

采用等温压缩试验,在变形温度为600～1050℃、应变速率为0.002～0.2s-1的条件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高温压缩性能与高温变形行为.结果表明:合金在高温压缩变形时,屈服强度随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,塑性趋于升高.合金在高温塑性变形时,峰值流变应力、应变速率和变形温度之间较好地满足双曲正弦函数形式修正的Arrhenius关系,说明其变形受热激活控制.在800～1050℃/0.002～0.2s-1范围内,合金应变敏感系数m为0.152,高温变形激活能Q为376kJ.mol-1.     

粉末冶金法制备AZ91镁合金的组织及热性能

采用粉末冶金方法制备了AZ91镁合金,研究了烧结温度对合金的致密度和热导率的影响规律,并对烧结样品的物相和显微组织进行了分析. 研究发现,AZ91镁合金的最佳烧结温度为610℃,致密度可以达到97.4%,实验条件下所获得的最高热导率可达到63.1W·m-1·K-1. X射线衍射和扫描电子显微镜结果分析表明,烧结合金组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg17Al12相两相组成,其中β-Mg17Al12相表现出离异共晶β相和非连续析出β相两种主要存在形态.     

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.     

基于断裂力学方法的粉末盘低周疲劳寿命预测

为克服传统寿命预测未能考虑粉末合金夹杂物的缺陷,在某粉末封严盘定寿过程中,使用计算断裂力学方法模拟了夹杂缺陷从初始状态一直增大到可检尺度的扩展过程,并将该过程经历的循环数作为裂纹萌生寿命。在考虑小裂纹扩展速率修正的情况下萌生寿命为1639循环,若不采用修正则为4956循环,说明忽略"小裂纹效应"会得出偏于危险的萌生寿命计算结果。对含裂纹有限元模型的建立、裂纹扩展寿命计算中积分路径的选取等问题进行了讨论。使用断裂力学方法预测裂纹萌生寿命需要重复多次有限元计算及前沿光顺化处理,时间耗费较大,但在精确定量分析方面具有优势,可作为现有方法的有益补充,为发动机限寿件检修周期的确定提供依据。     

流动温压成型铁基粉末冶金复杂件的脱脂工艺

使用水雾化铁粉等原料制备十字形试样,对脱脂工艺、微观组织进行了分析,得到的理想脱脂工艺为:先以较快的速率升温到160℃,然后以1℃.min-1的速率升温到300℃,保温0.5h,再以1.5℃.min-1的速率升温到450℃,保温0.5h.烧结在1300℃进行.实验结果表明,通过优化脱脂工艺,使用流动温压工艺,可以制备出成本低廉、形状复杂的结构件.     

粉末高温合金FGH97疲劳裂纹扩展行为

测定不同晶粒尺寸、γ'相以及不同Hf含量的粉末高温合金FGH97在650℃高温条件下的疲劳裂纹扩展速率,并将其与FGH95和FGH96两代粉末合金的疲劳裂纹扩展速率进行对比. 用定量分析的方法对FGH97合金在疲劳断裂各个阶段的行为特征进行分析. 较大晶粒尺寸的FGH97合金具有较低的裂纹扩展速率,合理的二次和三次γ'相匹配析出,可以获得较高的疲劳寿命;Hf元素的添加使合金的整体疲劳寿命增大;FGH97合金与FGH95和FGH96相比,具有较高的疲劳裂纹萌生抗力,更低的高温疲劳裂纹扩展速率.     

高熵合金及其相关复合材料的粉末冶金综述

High-entropy alloys (HEAs) have attracted increasing attention because of their unique properties, including high strength, hardness, chemical stability, and good wear resistance. Powder metallurgy is one of the most important methods used to fabricate HEA materials. This paper introduces the methods used to synthesize HEA powders and consolidate HEA bulk. The phase transformation, microstructural evolution, and mechanical properties of HEAs obtained by powder metallurgy are summarized. We also address HEA-related materials such as ceramic–HEA cermets and HEA-based composites fabricated by powder metallurgy.     

烧结温度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

为了探究烧结温度对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响,通过四种温度(825、850、875、900 ℃)热压烧结,成功制备了铜基粉末冶金摩擦材料。研究了材料的微观组织、密度、硬度、抗压强度、摩擦性能,由此得到材料的较佳烧结温度。结果表明,在四种烧结温度下,材 料中的各元素能均匀地分布在Cu基体中。随着烧结温度的升高,密度、硬度、抗压强度和摩擦因数都先增大后减小,而孔隙率和磨损量先减小后增大。Cr能改善Cu与C之间的湿润性,提高金属基体与非金属组元之间的结合强度,从而使材料的密度增大;Ni、Mn能向Cu中扩散,形成固溶体,阻碍位错运动,提高材料的硬度。铜基粉末冶金摩擦材料较佳烧结温度为850 ℃,此时的密度为6.17 g/cm³,孔隙率为8.62%,维氏硬度为81.2,抗压强度为172.8 MPa,摩擦因数为0.37,磨损量为0.074 g。     

粉末冶金制备Ti3SiC2的研究进展

兼有金属和陶瓷性能的Ti3SiC2是一种三元层状碳化物材料,既有象陶瓷那样的高温性能,又有类似金属的导热性和导电性,应用前景十分广阔。机械合金化和反应烧结是制备Ti3SiC2的重要方法。文中介绍了Ti3SiC2结构、性能,以及制备Ti3SiC2的一些粉末冶金方法。     

粉末冶金制备的AISI 8620钢渗碳后的磨损和力学性能

The effect of carburization on the tensile strength and wear resistance of AISI 8620 steel produced via powder metallurgy was investigated. Alloys 1 and 2 (with 0.2wt% C and 0.25wt% C, respectively) were first pressed at 700 MPa and then sintered at 1300, 1400, or 1500°C for 1 h. The ideal sintering temperature of 1400°C was determined. Afterward, Alloys 1 and 2 sintered at 1400°C were carburized at 925°C for 4 h. The microstructure characterization of alloys was performed via optical microscopy and scanning electron microscopy. The mechanical and wear behavior of carburized and noncarburized alloys were investigated via hardness, tensile, and wear tests. After carburization, the ultimate tensile strength of Alloys 1 and 2 increased to 134.4% and 138.1%, respectively. However, the elongation rate of Alloys 1 and 2 decreased to 62.6% and 64.7%, respectively. The wear depth values of Alloy 2 under noncarburized and carburized conditions and a load of 30 N were 231.2 and 100.1 μm, respectively. Oxidative wear changed to abrasive wear when the load transitioned from 15 to 30 N.