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纳米晶W-Ni-Fe复合粉末烧结过程中的致密化与显微组织演变 被引量:4
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作者 曾毅 范景莲 +1 位作者 龚星 丁飞 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1906-1911,共6页
采用溶胶喷雾干燥-热还原法制备纳米晶93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末,利用高温热膨胀仪测定和研究纳米晶复合粉末的烧结收缩动力学曲线特征,计算纳米晶W-Ni-Fe复合粉末的固相烧结激活能,并利用金相显微镜和扫描电镜分析致密化过程中显微组织... 采用溶胶喷雾干燥-热还原法制备纳米晶93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末,利用高温热膨胀仪测定和研究纳米晶复合粉末的烧结收缩动力学曲线特征,计算纳米晶W-Ni-Fe复合粉末的固相烧结激活能,并利用金相显微镜和扫描电镜分析致密化过程中显微组织的演变规律。研究结果表明:纳米晶W-Ni-Fe复合粉末的开始收缩和剧烈收缩温度分别为900℃和1 120℃,其最大的线收缩率达0.097%/℃;在1 200℃以下的固相烧结阶段,压坯便发生显著的致密化,其致密化程度可达98%以上,固相烧结的表观激活能为154.83 kJ/mol,比传统粉末烧结激活能大大降低;在固相烧结期间,W晶粒尺寸长大缓慢,在1 380℃以上液相烧结时W晶粒长大急剧加快。 展开更多
关键词 w-ni-fe复合粉末 纳米晶 致密化 显微组织
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纳米级W-Ni-Fe复合粉末的制备 被引量:2
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作者 马运柱 黄伯云 +2 位作者 范景莲 熊翔 汪登龙 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期40-43,共4页
以喷雾干燥法制备的W Ni Fe复合氧化物粉末为原料 ,在 70 0℃、保温 90min的条件下进行还原 ,制得了纳米级 90W 7Ni 3Fe复合粉末 ,并研究了不同稀土La含量对还原制备纳米级W Ni Fe复合粉末性能的影响 ;采用XRD及SEM分别对所制备的复合... 以喷雾干燥法制备的W Ni Fe复合氧化物粉末为原料 ,在 70 0℃、保温 90min的条件下进行还原 ,制得了纳米级 90W 7Ni 3Fe复合粉末 ,并研究了不同稀土La含量对还原制备纳米级W Ni Fe复合粉末性能的影响 ;采用XRD及SEM分别对所制备的复合粉末进行了物相分析、晶粒尺寸测试和形貌观察 ;并对所制得复合粉末的Fsss粒度、比表面、氧含量、氮含量、碳含量等性能进行了测定与分析。研究结果表明 :不加稀土La时所制得粉末的dBET 为 96 6nm、晶粒尺寸为 2 6 1nm、Fsss为 0 6 4 μm、氧含量为 0 2 3%、氮含量为0 17%、碳含量为 0 0 2 8% ,粉末颗粒为球形或近球形 ,还原粉末由W和γ (Ni,Fe)两相组成 ;添加一定量的稀土La不仅可以有效地抑制晶粒的长大 ,还可以在一定程度上提高粉末的分散性 ;当La的质量分数在 0 0 8%范围内 (占 90W 7Ni 3Fe复合粉末的质量百分数 ) ,随着La含量的增高 ,粉末晶粒尺寸和颗粒粒度逐渐减小 ;添加 0 8%的La可以制得费氏粒度 (Fsss)小于 0 36 μm ,dBET小于 6 0nm ,晶粒尺寸小于 2 2nm的纳米级90W 7Ni 3Fe复合粉末。 展开更多
关键词 纳米级 制备 稀土La 还原 复合氧化物粉末 分散性 添加 复合粉末 碳含量 氧含量
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温度对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响
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作者 周星 闫超宇 +1 位作者 陈珊姗 黄蕾 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期390-396,共7页
铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25... 铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25~70℃)对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响,并利用XRD和SEM对水反应产物物相组成和微观组织结构进行了分析。结果表明,Sn、Bi、Pb的加入提高了复合粉末的密度,促进了Al粉的燃烧,提高了Al粉的燃烧效率。随着温度升高,平均反应速率加快,在70℃时最高可达4 936 mL·g^(-1)·min^(-1);25℃时,Al-Sn-Bi-Pb复合粉末燃烧产物主要为蜂巢状花瓣结构的AlOOH和短棒状结构的Al(OH)_(3),70℃时则主要为蜂巢状花瓣结构AlOOH。蜂巢花瓣状结构的形成与H2的形成有直接关系,同时这些孔洞的存在又为水分子的进入提供了通道,促进了反应的发生。 展开更多
关键词 Al-Sn-Bi-Pb复合粉末 水反应特性 微观结构 温度
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铝-氮化硼粉末复合形式对大气等离子喷涂涂层组织及磨损性能的影响研究
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作者 王玉江 潘王帅 +1 位作者 王旭东 杨焜 《表面技术》 北大核心 2025年第7期247-259,共13页
目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层... 目的研究团聚型(Al-hBN)、镶嵌型(CuAl-hBN)、hBN包Al型(hBN/Al)和Al包hBN型(Al/hBN)等4种不同复合形式的粉末在焰流中的熔化行为,以及对涂层组织和性能的影响。方法采用胶黏团聚工艺制备粉末,采用XRD进行物相分析,采用SEM对粉体和涂层进行微观分析,采用倒置金相显微镜表征孔隙,采用洛氏硬度仪测量涂层的表面硬度,采用氮氧仪测量hBN烧损率,采用高温摩擦磨损试验机对可磨耗性能进行表征。结果Al-hBN粉末粒度较小,流动性较差;CuAl-hBN的粉末粒度较大,松装密度较高,流动性较好;hBN/Al粉末粒度大且均匀,球形度高,流动性极佳;Al/hBN粉末粒度分布范围宽,松装密度低,流动性较差。在喷涂过程中,Al-hBN粉末熔化充分,涂层的孔隙率较低,硬度较高;CuAl-hBN粉末中枝晶状Cu有效保护了hBN,使得涂层中hBN含量增加,且分布均匀;hBN/Al中的hBN烧损率高,含量降低,涂层中的未熔化颗粒较多;Al/hBN粉末中的hBN作为核心被保护,烧损率低,含量高。在可磨耗性能方面,CuAl-hBN涂层以叶片摩擦磨损为主,同时伴随着黏着磨损,其余3种涂层与TC4以黏着磨损为主。结论采用Al/hBN粉末制备的涂层质地软,孔隙率较小,hBN含量较高;在与TC4摩擦销对磨过程中,其黏附量最低,磨痕较平整,可磨耗性能优异。相关结果可为粉末及涂层制备工艺的优化提供有价值的参考,有助于提升涂层的性能和应用效果。 展开更多
关键词 铝-氮化硼 粉末粒径 复合形式 孔隙率 硬度 hBN烧损率 可磨耗性 大气等离子喷涂
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W-Ni-Fe复合氧化物粉末的还原工艺 被引量:4
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作者 马运柱 黄伯云 +3 位作者 范景莲 熊翔 魏定池 汪登龙 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期16-20,共5页
利用两阶段还原法对W Ni Fe复合氧化物粉末进行还原,控制还原工艺的参数制得纳米级W Ni Fe复合粉末。采用XRD对粉末进行物相分析,并计算晶粒尺寸;采用高倍SEM观察粉末形貌;对复合粉末的费氏粒度、比表面面积、氧含量等进行测定与分析,... 利用两阶段还原法对W Ni Fe复合氧化物粉末进行还原,控制还原工艺的参数制得纳米级W Ni Fe复合粉末。采用XRD对粉末进行物相分析,并计算晶粒尺寸;采用高倍SEM观察粉末形貌;对复合粉末的费氏粒度、比表面面积、氧含量等进行测定与分析,研究还原温度和还原时间对粉末性能的影响。研究结果表明:当还原温度高于600℃时制得的复合粉末由W和(Ni,Fe)两相组成;粉末颗粒呈球形或近球形;还原温度和还原时间都对W Ni Fe复合粉末的性能有显著影响,当还原温度为700℃,还原时间为90min时,制备的颗粒为平均费氏粒度低于0.65μm,平均BET粒度小于100nm,晶粒粒径小于30nm,粉末氧含量小于0.23%的纳米级W Ni Fe复合粉末。 展开更多
关键词 w-ni-fe粉末 复合氧化物粉末 两阶段还原法 还原工艺 费氏粒度 比表面面积 钨基复合粉末
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MA制备W-Ni-Fe纳米复合粉末的工艺优化 被引量:28
6
作者 范景莲 汪登龙 +2 位作者 黄伯云 曹建虎 马运柱 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期6-12,共7页
研究了90W 7Ni 3Fe混合粉末在行星式高能球磨机中的机械合金化(MA)工艺。在一定条件下球磨后,采用XRD分析了粉末相变化、晶块尺寸和晶格畸变,采用SEM对粉末形貌进行了分析。研究了球磨时间、球磨机转速、球料比、球装填系数、不同的表... 研究了90W 7Ni 3Fe混合粉末在行星式高能球磨机中的机械合金化(MA)工艺。在一定条件下球磨后,采用XRD分析了粉末相变化、晶块尺寸和晶格畸变,采用SEM对粉末形貌进行了分析。研究了球磨时间、球磨机转速、球料比、球装填系数、不同的表面活性剂等因素对粉末性能的影响。确定了机械合金化制备W Ni Fe纳米复合粉末的最优化工艺:球磨转速为200r/min,球装填系数为6%~12%,球料比为10∶1,液体介质比为V液体∶V(球+料)=1.4~2.0。不同种类的过程控制剂对MA粉末分散和粉末的成形性有很大的影响,采用8#过程控制剂能在有效分散MA粉末的同时具有好的成形性。 展开更多
关键词 机械合金化 钨合金 工艺优化 过程控制剂 纳米复合粉末
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粉末挤出打印制备W-20Cu复合材料
7
作者 李革民 张玉莹 +3 位作者 王浩 陈睿智 陈鹏起 程继贵 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2380-2391,共12页
粉末挤出打印是金属注射成形和3D打印相结合产生的新型增材制造技术,具有打印材料范围广、打印成本低等优点。本文以不同粒径W粉、电解Cu粉和微晶蜡基黏结剂为原料,采用粉末挤出打印制备W-20Cu复合材料。通过对W-20Cu喂料进行TG-DSC分析... 粉末挤出打印是金属注射成形和3D打印相结合产生的新型增材制造技术,具有打印材料范围广、打印成本低等优点。本文以不同粒径W粉、电解Cu粉和微晶蜡基黏结剂为原料,采用粉末挤出打印制备W-20Cu复合材料。通过对W-20Cu喂料进行TG-DSC分析,制定合适的热脱脂工艺,利用正交试验优化打印工艺参数,研究W粉粒度级配对粉末临界装载量和W-20Cu微观组织与性能的影响。结果表明:以50%(质量分数)D50为2.32μm的细W粉和50%D50为21.74μm的粗W粉以及Cu粉制成喂料,在优化后的工艺参数下打印成形,所得生坯在1350℃下烧结90 min后,可获得致密度为93.41%、拉伸强度为307 MPa、热导率为182.95 W/(m·K)的W-20Cu烧结体试样。本研究通过调整W粉粒度级配来提高打印喂料中的临界粉末装载量,获得综合性能良好的W-20Cu复合材料,为PEP制备W-20Cu复合材料提供了新思路。 展开更多
关键词 W-CU复合材料 粉末挤出打印 粒度级配 烧结温度 拉伸强度
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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
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作者 李劭鹏 隋晓东 +3 位作者 王美琦 肖山 韩远飞 王向明 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期15-25,共11页
钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳... 钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题,材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs的复合体系和制备途径引入纳米增强体,并在热加工与热处理过程中保持稳定性,一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展,指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题,提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有:(1)碳纳米材料增强TMCs的界面反应控制与热稳定设计;(2)纳米颗粒增强TMCs粉体的批量化低成本制备技术;(3)纳米颗粒增强TMCs专用热变形及热处理工艺研究;(4)纳米颗粒增强TMCs组织构型化设计及强韧化机理研究;(5)纳米颗粒增强TMCs材料其他关键力学性能研究。 展开更多
关键词 纳米颗粒增强钛基复合材料 粉末冶金 微观组织 力学性能 强化机理
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激光粉末床熔融对NiTi/Zr复合材料显微组织及性能的调控机制
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作者 李晟 唐柳琳 +4 位作者 闫星辰 邓朝阳 褚清坤 黄正华 郑李娟 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期191-198,共8页
采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和... 采用激光粉末床熔融增材制造的NiTi形状记忆合金普遍存在延展性低、缺陷多、形状记忆性能调控困难等问题。针对此,通过在近等原子比NiTi合金粉末中加入质量分数为1%的ZrH_(2)粉末,形成NiTi/Zr金属基复合材料,以改善NiTi合金的成形性和力学性能,并通过工艺参数有效调控NiTi合金的相变性能。结果表明:Zr掺杂在合适的成形参数条件下有效抑制了球化现象,从而减少了未熔合缺陷。同时分析了Zr掺杂NiTi形状记忆复合材料的显微组织。结果表明:激光工艺参数能够改变Zr在NiTi基体中的状态,形成Zr单质、固溶体、析出相等不同显微组织。示差扫描量热仪和拉伸实验表明:Zr掺杂结合不同的工艺参数能够实现形状记忆性能调控,并在不显著改变弹性模量的前提下同时提高材料的抗拉强度和断裂韧性。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 NiTi/Zr金属基复合材料 力学性能 显微组织
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微量Y_2O_3对细晶W-Ni-Fe粉末烧结行为和显微组织的影响 被引量:9
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作者 祁美贵 范景莲 +3 位作者 张骁 刘涛 田家敏 黄伯云 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期656-661,共6页
采用喷雾干燥-热还原的方法制备纳米级93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末和微量稀土掺杂的复合粉末,研究微量稀土掺杂对烧结致密化和晶粒尺寸的影响。结果表明:微量稀土掺杂能有效地降低该复合粉末的晶粒尺寸,并能改善粉末的分散度;纳米级... 采用喷雾干燥-热还原的方法制备纳米级93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末和微量稀土掺杂的复合粉末,研究微量稀土掺杂对烧结致密化和晶粒尺寸的影响。结果表明:微量稀土掺杂能有效地降低该复合粉末的晶粒尺寸,并能改善粉末的分散度;纳米级复合粉木在1380~1410℃液相烧结可实现材料的近拿致密化,比同种成分的传统钨合金的烧结温度降低了120℃左右,合金的相对密度可达99%以上;但微量稀士掺杂对烧结的致密化有一定的抑制作用;同时微量稀土元素对合金的晶粒尺寸的抑制作用主要发牛在液相烧结阶段。 展开更多
关键词 钨合金 w-ni-fe复合粉末 Y2O3掺杂 烧结行为 显微组织
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93W-Ni-Fe粉末挤压成形坯溶剂脱脂工艺 被引量:4
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作者 刘文胜 龙路平 +1 位作者 马运柱 蔡青山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期441-447,共7页
以93W-Ni-Fe粉末挤压成形坯为研究对象,在研究溶剂脱脂动力学的基础上,考察溶剂种类、溶剂加入方式以及脱脂温度对溶剂脱脂过程的影响,并对脱脂前后的坯体断口进行SEM观察。结果表明:以正庚烷作为脱脂溶剂,具有较高的脱脂率,脱脂坯无鼓... 以93W-Ni-Fe粉末挤压成形坯为研究对象,在研究溶剂脱脂动力学的基础上,考察溶剂种类、溶剂加入方式以及脱脂温度对溶剂脱脂过程的影响,并对脱脂前后的坯体断口进行SEM观察。结果表明:以正庚烷作为脱脂溶剂,具有较高的脱脂率,脱脂坯无鼓泡、开裂等缺陷;通过分段优化的脱脂工艺,在45℃的正庚烷中脱脂8 h,脱脂过程中周期性更换溶剂,最终可脱除65%以上的石蜡,且整个脱脂过程均为扩散控制,相应的动力学参数为1.6751×10-5 cm2/s。 展开更多
关键词 93w-ni-fe粉末 粉末挤压成形 溶剂脱脂 动力学参数 机理模型
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纳米晶W-Ni-Fe粉末的流变行为和烧结特性 被引量:5
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作者 范景莲 黄伯云 曲选辉 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期66-69,共4页
研究了W Ni Fe纳米晶粉在注射成形中喂料的流变行为 .纳米晶W Ni Fe粉采用机械合金化 (MA)的方法制备 ,并将其与蜡基粘结剂混合形成 1种喂料 .讨论了MA球磨时间、纳米晶粉末体积和温度对喂料流变性的影响及采用MA制备的W Ni Fe纳米粉末... 研究了W Ni Fe纳米晶粉在注射成形中喂料的流变行为 .纳米晶W Ni Fe粉采用机械合金化 (MA)的方法制备 ,并将其与蜡基粘结剂混合形成 1种喂料 .讨论了MA球磨时间、纳米晶粉末体积和温度对喂料流变性的影响及采用MA制备的W Ni Fe纳米粉末的烧结特性 .结果表明 :随着球磨时间增加 ,喂料的粘度以及粘度对剪切速率的敏感性降低 ,因此 ,在较长的球磨时间下 ,这种粉末喂料的流动性和成形性较好 ;随着粉末体积的增加 ,喂料的粘度遵循公式 η =η0 A[1- (φ/ φm) ]-n呈非线性增加 ,此时n =0 6 8;随着温度和剪切速率的变化 ,MA粉末喂料的粘度变化较小 ,所以注射温度和注射速度的变化对这种MIM注射坯的质量影响较小 ;在液相烧结温度以下通过球磨 ,合金可达到很高的密度 ,晶格畸变增大 ,晶粒细化 ,固溶体超饱和 。 展开更多
关键词 w-ni-fe合金 纳米晶 粉末注射成型 烧结特性 流变性能 球磨时间
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W-Ni-Fe粉末注射成形中侧浇口对流动性能的数值模拟研究 被引量:1
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作者 许静静 蒋炳炎 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期407-410,414,共5页
以一套浇口可更换的阿基米德螺旋线试验模具为基础,通过试验和运用数值模拟软件Moldflow研究侧浇口深度尺寸对W-Ni-Fe合金粉末注射模成形流动性能的影响。从模拟数据得到L-H曲线图,显示侧浇口深度尺寸与螺旋线测试模中喂料的流动长度不... 以一套浇口可更换的阿基米德螺旋线试验模具为基础,通过试验和运用数值模拟软件Moldflow研究侧浇口深度尺寸对W-Ni-Fe合金粉末注射模成形流动性能的影响。从模拟数据得到L-H曲线图,显示侧浇口深度尺寸与螺旋线测试模中喂料的流动长度不成比例关系,为非线性,曲线波浪状明显;在6个不同深度尺寸的侧浇口中,仅注射压力改变时,流动长度最长出现在浇口尺寸1.8mm时,此处流动性能最佳,而非最大浇口尺寸处。模拟结果与试验数据之间的差值相对较小,对浇口尺寸的研究而言,其最大误差小于7%,模拟与试验结果间具有可比性。 展开更多
关键词 w-ni-fe合金粉末 注射成形 侧浇口深度尺寸 流动性能 数值模拟
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粉末套管法Ti/Al/Ti复合板的界面结合性能
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作者 胡贤磊 袁一 支颖 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期63-68,72,共7页
采用粉末套管法,通过“热轧+中间退火+进一步冷轧”工艺制备Ti/Al/Ti复合板。利用扫描电镜、电子探针、能谱仪、XRD分析以及万能实验机,研究不同制备参数下Ti/Al/Ti复合带材的界面形貌、元素分布、物相种类和界面结合强度。结果表明,单... 采用粉末套管法,通过“热轧+中间退火+进一步冷轧”工艺制备Ti/Al/Ti复合板。利用扫描电镜、电子探针、能谱仪、XRD分析以及万能实验机,研究不同制备参数下Ti/Al/Ti复合带材的界面形貌、元素分布、物相种类和界面结合强度。结果表明,单一脆性金属间化合物TiAl_(3)的产生会阻碍Ti/Al元素的扩散,扩散层厚度发生减薄。500℃退火,扩散层主要是由扩散形成的冶金结合层,局部区域有少量的金属间化合物TiAl_(3)生成,界面结合强度受冶金结合强度与机械结合强度的动态变化影响,随着压下率升高,结合强度先降低后升高再降低;550℃退火,界面反应增强,TiAl_(3)相逐渐增多,扩散层强度增加,冶金结合强度提高,由14.3 N/mm(500℃)增加至35.1 N/mm(550℃),随着压下率的增大,化合物层破碎程度增加,界面结合强度逐渐降低。 展开更多
关键词 Ti/Al/Ti复合 粉末套管法 中间退火 结合性能
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泡沫FeSiB/316L复合材料制备及压缩吸能特性
15
作者 余金桂 韩春柳 章桥新 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第4期22-33,共12页
为了制备高强度、轻质泡沫钢材料,并提高其在吸能方面的性能。本文以FeSiB为第二相增强相,以316L不锈钢粉与不同质量分数(0%、5%、10%、15%)FeSiB粉的混合粉末作为原料、无水CaCl颗粒为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备泡沫FeSiB/316... 为了制备高强度、轻质泡沫钢材料,并提高其在吸能方面的性能。本文以FeSiB为第二相增强相,以316L不锈钢粉与不同质量分数(0%、5%、10%、15%)FeSiB粉的混合粉末作为原料、无水CaCl颗粒为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备泡沫FeSiB/316L复合材料。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对试样进行微观组织结构分析,并对试样进行轴向准静态压缩测试,分析讨论了不同质量分数的FeSiB对泡沫钢压缩变形行为和吸能特性的影响。研究表明:泡沫FeSiB/316L复合材料孔结构多为不规则形状且分布均匀;当FeSiB添加量在0%~15%时,随着FeSiB含量的增加,复合材料的压缩强度从42.61MPa开始逐步提高,最高达到100.26MPa;阐明了材料力学性能的增强机理,主要归因于晶粒细化和第二相析出强化的叠加效应,且第二相析出强化起决定性作用;随着FeSiB含量的增加,复合材料的能量吸收值逐步增大,当应变量为10%~40%时,孔隙率为63.32%的15%泡沫FeSiB/316L复合材料,其单位体积的能量吸收值约为泡沫铝的7~8倍,这表明其具有更加优良的吸能特性;随着FeSiB含量的增加,复合材料的理想吸能效率逐步提高,最高可达0.77,表明泡沫FeSiB/316L复合材料相较于纯316L泡沫钢更接近于理想的吸能材料。 展开更多
关键词 泡沫FeSiB/316L复合材料 粉末冶金 造孔剂 压缩强度 吸能
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激光粉末床熔融成形金刚石增强铝基复合材料 被引量:1
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作者 郜文哲 韩笑 +3 位作者 魏海滨 路正朕 张利 李晓峰 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期122-127,共6页
添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析... 添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析。结果表明:金刚石与Al基体反应生成了针状Al4C3相,并沉积在α-Al基体上,导致晶界位错密度增加,强度提高,抗失效能力增强。金刚石的添加促使6061铝基体中热裂纹消失,但存在孔洞缺陷。较低的扫描速度增加了激光光斑与被加工材料接触的时间,导致金刚石颗粒部分石墨化,铝基体部分蒸发,进而形成内部缺陷,降低了复合材料的相对密度(97%)。金刚石的加入显著提高了激光粉末床熔融技术成形金刚石/6061铝基复合材料的抗拉强度,当激光功率为350 W、扫描速度为800 mm·s-1时,复合材料的极限抗拉强度达到最大值244.2 MPa,屈服强度211.6 MPa,伸长率2.1%。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 金刚石颗粒 铝基复合材料 工艺优化 力学性能
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粉末锻造Al_(2)O_(3)颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能 被引量:1
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作者 张旭 史思阳 +5 位作者 张腾雨 田谨 吴亚科 王邃 赵振智 江峰 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期275-282,共8页
通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状... 通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61,调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8,屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa,延伸率从12%降至6.5%;淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2,磨损率从5.27×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1)降至3.08×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1),低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1))。当Al_(2)O_(3)质量分数大于0.15%时,Al_(2)O_(3)颗粒逐渐偏聚,虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加,但塑性严重退化,且淬火态复合材料磨损率增加,耐磨性变差。综合来看,添加0.15%Al_(2)O_(3)颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能,而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。 展开更多
关键词 粉末锻造 Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料 微观组织 力学性能 摩擦 磨损
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粉末冶金(SiCp+B_(4)C)/6061Al复合材料组织与性能研究
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作者 付玉 王宇 +4 位作者 徐永东 施虹霞 王荫洋 朱秀荣 王军 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期78-83,共6页
采用热等静压工艺制备了体积分数为40%的(SiCp+B4C)/6061Al复合材料,研究固溶时效处理对40%(SiCp+B_(4)C)/6061Al复合材料显微组织、热导率、线膨胀系数、力学性能和微屈服强度的影响。结果表明:热等静压法制备的铝基复合材料组织致密;... 采用热等静压工艺制备了体积分数为40%的(SiCp+B4C)/6061Al复合材料,研究固溶时效处理对40%(SiCp+B_(4)C)/6061Al复合材料显微组织、热导率、线膨胀系数、力学性能和微屈服强度的影响。结果表明:热等静压法制备的铝基复合材料组织致密;热等静压态复合材料的平均线膨胀系数为13.1×10^(-6) K^(-1),热导率为165.3 W/(m·K);固溶时效态复合材料的平均线膨胀系数为13×10^(-6) K^(-1),热导率为146.4 W/(m·K);与热等静压态相比,固溶时效态复合材料的抗拉强度提高了88%,为477 MPa,抗弯强度为644 MPa,微屈服强度为236 MPa,具有较高的力学性能和尺寸稳定性。本文采用的材料设计方法与热等静压成形技术,为高品质高体积分数颗粒增强铝基复合材料低成本制造提供基础。 展开更多
关键词 铝基复合材料 粉末冶金 线膨胀系数 显微组织 力学性能
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低成本TiH_(2)粉末制备Ti/(TiB+TiC)复合材料的组织与性能
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作者 林东键 柳中强 +2 位作者 唐浩 张建涛 肖志瑜 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期135-143,共9页
使用低成本的TiH_(2)粉末代替纯钛粉,通过添加B4C原位生成TiB和TiC两种增强相,经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/(TiB+TiC)钛基复合材料,分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiH_(2)... 使用低成本的TiH_(2)粉末代替纯钛粉,通过添加B4C原位生成TiB和TiC两种增强相,经过真空无压烧结及热挤压工艺制备出具有优异力学性能的Ti/(TiB+TiC)钛基复合材料,分析了制备工艺和增强相对复合材料组织与性能的影响。结果表明,TiH_(2)粉末具有较好的烧结活性,脱氢烧结样品的相对密度可达97.7%;经热挤压工艺,相对密度进一步提升到99.9%,接近于全致密。增强相TiB为短纤维状,TiC为颗粒状,均匀分布在等轴α-Ti基体中,能抑制等轴晶的长大,细化晶粒。热挤压工艺能进一步细化晶粒,使组织更加均匀致密,挤压态钛基复合材料具有高硬度和良好的强塑性匹配。TiH_(2)+4%B4C(体积分数)挤压态复合材料维氏硬度Hv0.3310,屈服强度683 MPa,抗拉强度851 MPa,断后伸长率15.1%。 展开更多
关键词 TiH2粉末 钛基复合材料 热挤压 显微组织 力学性能
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激光粉末床熔化成型B/GZ151K镁基复合材料的显微组织与力学性能
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作者 丁艺闻 杜磊 +7 位作者 武练梅 柯林达 胡雯霞 廖海光 付彭怀 李霏 戴铮 彭立明 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期83-89,共7页
利用粉末三维混合和激光粉末床熔化(Laser powder bed fusion,LPBF)技术制备了B/GZ151K镁基复合材料(Metal Matrix Composit,MMCs),其中,GZ151K(Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr,%)是目前强度最高的镁铸造合金之一。所制备的B/GZ151K镁基复合材料微... 利用粉末三维混合和激光粉末床熔化(Laser powder bed fusion,LPBF)技术制备了B/GZ151K镁基复合材料(Metal Matrix Composit,MMCs),其中,GZ151K(Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr,%)是目前强度最高的镁铸造合金之一。所制备的B/GZ151K镁基复合材料微观组织由B颗粒和GZ151K镁基体组成,其中GZ151K镁基体由平均晶粒尺寸小于5μm的细小α-Mg晶粒、点状和条状的Mg 3 Gd相构成。力学性能测试结果显示,LPBF制备的B/GZ151K复合材料的屈服强度为325 MPa、抗拉强度为348 MPa和伸长率为1.7%,其弹性模量为52.5 GPa。与铸造态GZ151K镁合金相比,LPBF制备的B/GZ151K复合材料的屈服强度和抗拉强度显著提高,伸长率则显著降低,弹性模量提升了16.7%。结果表明,利用三维混料机机械混合不同种粉末获得复合粉末再通过LPBF成型能够制备镁基复合材料,但仍无法有效实现纳米级增强颗粒在基体中的均匀分布。 展开更多
关键词 镁基复合材料 粉末混合 增材制造 激光粉末床熔化 弹性模量
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