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  • 简介:β-Ti型结构的钛基材料在生物材料领域具有广泛的应用前景。本文采用机械合金法和放电等离子烧结制备β-Ti型Ti-Nb基合金,研究不同Nb,Fe含量对合金显微组织及力学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等手段分析合金的显微组织变化情况。结果表明:机械合金过程中,粉末的平均粒度减小,当球磨时间超过60h时粉末易发生团聚。当球磨转速为300r/min,球料比为12:1,Ti和Nb的质量分数分别为64%和24%时,球磨100h后制备的粉体材料中具有一定体积的非晶相。该粉末在1000℃下通过放电等离子烧结(SPS)制备具有均匀细小的球状晶粒组织的Ti-Nb合金,其强度、伸长率和弹性模量分别为2180MPa,6.7%和55GPa。通过控制Nb,Fe的含量,可以促进β-Ti相形成,获得高强度和低杨氏模量的Ti-Nb合金

  • 标签: 机械球磨 放电等离子烧结 钛合金 显微组织 力学性能
  • 简介:以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶方法,用KISSINGER方程计算出机械合金Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。

  • 标签: 机械合金化 非晶粉末 热稳定性
  • 简介:铝电解用连接导杆是连接阳极和电源的关键部件,在高温电解条件下起承载阳极的作用和承担大电流导通的任务,其原材料必须是导电的、有一定强度和高致密度的。该文采用粉末冶金方法制备Cu-Ni-Fe-Co合金材料,研究烧结温度对其密度及力学性能的影响,进而确定制备高致密度导杆合金材料的最佳烧结工艺。结果表明:该合金的相对密度随烧结温度的提高而提高,当烧结温度为1250℃时能获得综合性能较好、相对密度为95.2%、晶粒尺寸为20-30μm的Cu-Ni-Fe-Co合金材料,其性能完全满足制作铝电解连接导杆的要求。

  • 标签: 粉末冶金 Cu基连杆 烧结 致密化
  • 简介:研究高能球磨制备Nb/Al化合物的工艺,探索在高能球磨过程中Nb、Al形成化合物的机理。结果表明,通过高能球磨可获得Al在Nb中的固溶体,固溶度与球磨转速和球磨时间成正比,并发现选用硬脂酸作为添加剂有利于Nb/Al的机械合金。对高能球磨中机械合金的机理进行了讨论,指出高能球磨产生的高比表面能和高密度晶体缺陷大大降低了整体的扩散激活能,使得在高温条件下才能发生的扩散和固溶反应在室温条件下也能进行。

  • 标签: 高能球磨 Nb/Al机械合金化 合金扩散
  • 简介:采用热机械合金制备纳米晶W-Cu复合粉末。通过XRD、SEM、激光粒度测试等方法对球磨后的粉末进行表征。结果表明:随球磨时间延长,W的晶粒尺寸不断减小,球磨30h后W的平均晶粒尺寸为41nm左右;球磨初期,粉末迅速细化;随球磨时间延长,粉末粒度有所增加;进一步增加球磨时间,粉末粒度减小。球磨粉末还原后有较高的烧结活性,1200℃烧结后相对密度可达97%以上。烧结材料的组织非常均匀,且晶粒细小。

  • 标签: 热机械合金化 纳米晶 W-Cu复合粉末 球磨时间
  • 简介:采用喷射成形方法制备2124铝合金坯,探索其热轧致密化工艺,并研究热轧变形量和变形温度对材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,材料最佳的热轧温度为450℃,在该温度下热轧可以保持喷射成形工艺制备的2124铝合金获得细小晶粒组织的优势,且轧件可以获得较佳的力学性能。热轧过程中,当总变形量小丁30%时,材料的致密速度较快;当总变形量达到40%时,材料基本完成致密。当热轧温度为450℃,变形量为80%时,喷射成形+轧制后材料的拉伸性能高于铸造+轧制的材料。对喷射成形+热轧材料进行T6处理,材料强度可较大提高,抗拉强度达到502.2MPa,伸长率为12.23%。

  • 标签: 喷射成形2124铝合金 热轧工艺 致密化 组织 力学性能
  • 简介:以Mo、Nb、Si、Al元素粉末为原料,采用燃烧合成法制备名义成分分别为(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2与(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2等4种不同化含量的合金,研究其燃烧合成行为,分析燃烧合成过程中粉末压坯的燃烧模式、燃烧温度、燃烧波前沿蔓延速率以及产物组成。结果表明:随Nb含量增加,燃烧合成反应模式由螺旋燃烧逐渐转变为稳态燃烧。添加Nb、Al后,合金的最高燃烧温度升高,并随Nb含量增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2的燃烧温度最高,达到1924K,但燃烧波蔓延速率随Nb含量增加而逐渐降低。XRD结果表明:(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2合金主要由MoSi2构成,含有少量Mo(SiAl)2和Mo5Si3;(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2中开始出现NbSi2相,(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2和(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2合金中Mo5Si3的衍射峰强度进一步降低,而NbSi2的衍射峰略有增强,因而添加Nb有利于形成C40结构的NbSi2,同时抑制Mo5Si3的产生。SEM观察表明合金为多孔结构。

  • 标签: 金属间化合物 二硅化钼 合金化 燃烧合成 组织结构
  • 简介:高比重合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料.纳米材料被认为是21世纪应用前景最为广阔的新型材料.采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧、高比重钨合金的一个很重要的研究方向.作者采用机械合金(MA)工艺制备了纳米晶钨合金复合粉末,研究了纳米晶钨合金粉末在常压氢气气氛中的烧结致密和在烧结过程中的钨晶粒长大行为.研究结果表明,MA纳米晶粉末促进了致密,使致密温度降低约100~200℃.在一般固相烧结温度时可以得到晶粒尺寸为3~5μm的细晶高强度合金.同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即钨晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生钨晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,钨晶粒尺寸又长大到接近传统高比重合金水平.

  • 标签: 钨合金 致密化 纳米 晶粒长大
  • 简介:本文从基体材料研究、固体润滑剂的使用、研制工艺三个方面综合评述了镍合金基高温自润滑材料的研究状况,并指出开展镍合金基高温自润滑材料的研究具有较大的实用意义。

  • 标签: 镍合金基 高温自润滑材料 减摩材料
  • 简介:采用粉末冶金方法在常压H2气氛下制备W-TiC合金,研究W-TiC合金的烧结致密行为,并对合金的性能和组织结构进行分析。结果表明:添加微量强化烧结元素可改善W-TiC合金的烧结活性,在1700℃烧结120min后其相对密度达到99.2%;随着烧结温度的升高,W-TiC合金的拉伸强度提高,在2000℃烧结120min后,拉伸强度达到464MPa;TiC颗粒可有效地抑制合金烧结过程中的晶粒长大。

  • 标签: W-TiC合金 致密化行为 微观组织 力学性能
  • 简介:利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金制备的Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构的热稳定性。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构中Pb相的长大可以用LSW理论描述。但是Pb相的长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散的激活能,而接近于溶剂基体(Al)的晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构中Pb相的长大机制与常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构中,溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主,纳米相基体高的晶界分数可促进扩散的进行。

  • 标签: 纳米相复合结构 AL-PB合金 机械合金化
  • 简介:研究了乳酸直接缩聚制备聚乳酸的反应动力学,结果表明:在常压和无催化剂条件下,当温度达到124℃时,乳酸单体开始缩聚,在反应程度为14.15%-62.75%的范围内缩聚反应符合3级反应,其动力学方程式为-d[COOH]/dt=1.057×10^-5[COOH]^3。还计算了在不同温度下的反应速率常数k,并根据ARRHENNIS公式求得反应活化能E=4.34kJ·mol^-1。最后,比较了理论计算与实际测量的数均分子量与时间的关系。

  • 标签: 聚乳酸 直接缩聚 动力学 反应平衡常数
  • 简介:研究了合金成份、添加元素及其数量、混合料制备方法、HIP处理等对合金性能的影响。经研究得出:在W-Ni-Fe(W含量为90%~97%)三元合金中加微量元素后,与相同钨含量而未加元素的合金相比,σb提高了大约一倍,δ提高得更为显著,σ0.2略有增加。在相同合金中微量元素的增加,对σ0.2、σb无明显影响,但δ增加了约一倍。经研究确定出:含钨93%以上的合金,为获得优良的性能,应采取湿磨混料方法;对于相对密度较低的W-Ni-Fe合金,采用HIP处理,才可提高其性能。

  • 标签: W-NI-FE 合金 机械性能
  • 简介:相对于众多其他合金,铝合金的时效硬化模型经过近几十年的发展已日趋成熟。利用现有模型可以计算球形、片状和针状析出相的尺寸及体积分数与合金成分、时效时间及时效温度的关系,从而可以研究铝合金的屈服强度在时效过程中的演变规律,对铝合金的设计具有重要的指导意义。该文详细地介绍了铝合金时效硬化模型的发展,并指出了现有模型的不足之处,对模型的未来发展进行了展望。

  • 标签: 铝合金 屈服强度 力学模型 时效硬化
  • 简介:采用Gleeble-1500热模拟机高温压缩试验,研究5A01铝合金在应变速率为0.01~1s^-1、变形温度为350~450℃条件下的流变行为,并利用光学显微镜分析合金在不同压缩条件下的组织形貌特征。结果表明:应变速率和变形温度的变化强烈影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。采用双曲正弦形式ARRHENIUS的关系来描述5A01铝合金高温压缩变形时的流变应力行为,获得的材料常数A、a、11和Q分别为0.06831s^-1、0.0094MPa、2.7089和161.14kJ/mol;在应变速率为0.01s^-1叫及变形温度低于400℃条件下变形时,5A01铝合金组织为纤维组织,而当变形温度升高到450℃时,再结晶程度很高,出现大量等轴晶。

  • 标签: 5A01铝合金 高温压缩 流变应力 显微组织
  • 简介:采用复合包渗法在C103铌合金基体上制备硅化物涂层,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱分析(EDS)等检测手段对涂层的组织结构进行观察和分析,重点采用TEM分析涂层与基体界面区的微观结构。结果表明:涂层是以MoSi2为主体层的多相复合结构;涂层与基体界面处存在NbSi2过渡层;由外向内,过渡层形貌发生明显改变,逐渐由细小等轴晶组织过渡为规整柱状晶组织。

  • 标签: 铌合金 硅化物涂层 界面结构 等轴晶 柱状晶
  • 简介:本文介绍了国家“八五”课题“超细WC粉及超细硬质合金的研究”的研究工作,解决了制取超细合金的两大关键:优质超细WC粉的制取;有效地阻止或限制WC晶粒在烧结过程中的长大。全面达到了课题的预期目标。本成果的整体技术水平居国内领先,达到或超过了国外同类合金的先进水平。在ZK10UF、ZUM103超细合金的应用实例中,显示了超细合金的优异性能。

  • 标签: 超细硬质合金 研究 应用
  • 简介:对以五氧化二钒为原料制备碳化钒的工艺过程进行热力学分析,分析结果表明:钒氧化物在转化过程中遵循逐级还原理论;钒氧化物在碳化过程中,不转化为金属钒,直接转化为碳化钒;二氧化钒的碳化温度最低,为1018K,因此,在钒氧化物的转化过程中,应尽可能使其转化为二氧化钒.若采用气相还原碳化的方法,则可通过调节气体的流量、配比对还原碳化工艺进行控制.

  • 标签: 氧化钒 碳化钒 直接碳化法 热力学分析
  • 简介:在分析和讨论钨合金砧块与基座的几种联结方式的基础上,提出了一种新的联结方式——Ⅴ型压配合联结,该联结方式在电热镦粗过程中,始终保持砧块与基座有较大的接触面与紧密的接触效果,具有良好的导电性与散热性能,比其它几种联结方式具有更好的使用效果,取得了较好的经济效益。

  • 标签: 钨合金砧块 基座 电热镦粗 压配合
  • 简介:引入“固态扩渗+轧制”的表面改性方式,即在研究镁合金薄板表面改性方法及工艺的基础上,采用固态粉末包覆热扩渗的方法,对AZ31镁合金薄板进行表面改性处理,获得研究目标材料;借助有限元软件Ls—DYNA模拟其冷轧过程,获得最优的轧制工艺参数并进行轧制实验,通过x.射线衍射(xRD)、金相显微镜、布氏硬度测量计、往复式摩擦磨损试验机和CorrTest腐蚀电化学测试系统检测材料表面的组织与性能。结果表明:轧制变形后的表面组织晶粒更加细小、均匀;耐磨性有所改善,表面硬度由HB61.4提高至HB63.5,摩擦因数由0.52变为0.6,表面摩擦磨损质量损失由0.33mg降低至0.26mg;表面耐腐蚀性能显著提高,其开路电位由-1.594V变为-1.574V,自腐蚀电位由-1.574V变为-1.38V,自腐蚀电流密度由6.2×10-3mA/cm2变为7.0×10-4mA/cm2。

  • 标签: 轧制 固态扩渗 镁合金 表面性能 LS-DYNA