机械合金化热压烧结Mo-Si-B多相难熔合金的超塑性

利用球磨过程细化wc粉体颗粒,采用热压烧结的方法制备了具有较高硬度的无粘结剂wc硬质合金.扫描电镜观察结果表明,球磨后wc粉体颗粒明显变细,经热压烧结后形成组织致密的硬质合金,样品的显微硬度已经达到2294hv;x-射线分析结果表明,热压烧结过程中,wc没有发生氧化脱碳现象.球磨处理使原始wc粉体颗粒积聚了很高的表面能和较大的畸变能,有利于烧结过程中wc粉末颗粒间冶金结合的形成.

s.m.abbasi等人以应变率0.001~1s-1对铸态feni36合金进行850~1150℃温区拉力试验。试验结果表明,随温度升高和应变率增大,热塑性提高,前者由于动态再结晶之故,后者是由于应变加速使孔穴传

采用机械合金化(ma)工艺,在gcr15钢磨球表面获得了铬铝合金涂层。运用光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射仪和显微硬度计等仪器测定了涂层的组织、结构与硬度。结果表明,利用ma原理,能在常温及保护性气氛条件下获得无环境污染的合金涂层。

-1- 目录 目录.................................................................................................................................................................1 1前言.......................................................................................................................................................3 1.1课题研究的背景.................................................

采用1700°c、20mpa热压工艺,制备wc-6moxc-0.47cr3c2-0.28vc无金属粘结相硬质合金。采用x射线衍射技术分析合金的物相成分,采用扫描电镜与能谱仪对合金的微观组织结构特征进行分析。结果表明,在高温、高压固相烧结过程中,发生了wc中的w原子向moxc中的大量固溶以及moxc中的mo原子向wc中的反向固溶,导致含mo的wc基固溶体与含w的mo2c基固溶体的形成。w、mo原子之间的溶解-析出行为不存在明显的各向异性,没有导致合金晶粒的显著长大。并讨论了合金的固相烧结致密化机制。

研究了超塑性锌铝合金在氯化钠和硫酸钠溶液中的腐蚀速率。在铝含量为2%～18%的范围内,合金中的铝能有效提高其抗腐蚀性能。合金的耐蚀性完全由其化学成分决定,晶粒大小对其几乎没有影响。在硫酸钠溶液中,富铝相被优先腐蚀;在氯化钠溶液中,富锌相被优先腐蚀。

以zr55cu30al10ni5和zr52.5al10cu15ni10be12.5块体非晶合金为研究对象,结合非晶合金超塑性成形与扩散连接工艺,用超塑性扩散连接方法在gleeble-3500热模拟机上对其进行连接实验,实现合金在超塑性变形过程中的扩散连接。对zr基非晶合金扩散连接之后接口的形貌特征进行观察和性能进行测试。结果表明,非晶合金在超塑性连接后能够获得良好的界面,且连接过程中没有发生晶化,连接之后其硬度和弹性模量均没有发生明显的变化。

机械合金化是最近发展起来的制备储氢材料的新型工艺,在改善材料结构和储氢性能方面显示出非常有效的作用。然而,在机械合金化过程中的各种因素,包括球磨时间、球磨环境、球料比等,对合金的结构和储氢性能有不同程度的影响。综述了国内外在机械合金化方面的研究,为更进一步探索通过调整这些因素来改善储氢合金性能有一定的指导意义。

在解剖国外钎焊料bni-a的基础上,采用"预制母合金+超声气体雾化"工艺技术以及对国产bni-b及国外bni-a钎焊料粉末的化学成分、金相组织、粒度分布及固-液相线温度区间对比分析,成功实现相关制粉技术突破与材料国产化,研制出满足技术要求的合金钎焊料粉末。

对nd2fe14b快淬薄带进行热晶化处理和机械合金化处理，通过样品的xrd图和磁滞回线图，分析了薄带和磁粉的晶粒尺寸及矫顽力的变化规律。结果发现，机械合金化得到的磁粉具有更大的矫顽力，并且磁粉矫顽力的增强是由于晶粒尺寸的减小所致，而不是由于形成织构造成的。

对nd2fe14b快淬薄带进行热晶化处理和机械合金化处理，通过样品的xrd图和磁滞回线图，分析了薄带和磁粉的晶粒尺寸及矫顽力的变化规律。结果发现，机械合金化得到的磁粉具有更大的矫顽力，并且磁粉矫顽力的增强是由于晶粒尺寸的减小所致，而不是由于形成织构造成的。

采用半连续铸锭冶金法制备一种成分为al-6mg-0.4(sc+zr)的合金,铸锭样品经均匀化退火后,测试其在250,300,350,400,450,475和500℃时的瞬时拉伸力学性能,借助扫描电镜(sem)和透射电镜(tem)的观察和分析,研究该合金的高温变形及断裂行为。结果表明:合金抗拉强度和屈服强度随温度的升高而降低,而其伸长率随温度的升高而增大;合金在300℃以下拉伸,断口为穿晶断裂型;在300℃以上拉伸,断口由穿晶断裂逐步向沿晶断裂转变;在400℃以上拉伸,断口基本上是沿晶断裂。在400℃以上变形,晶界区域有大量的强滑移带;在400℃以上晶内强度高于晶界强度,拉伸时变形优先在晶界区域发生,变形不均匀的结果导致铸坯热加工过程中开裂。al-6mg-0.4(sc+zr)合金铸坯的最佳热加工温度范围为350～400℃,在此条件下,合金的变形抗力较低,热塑性较好,又不出现热裂纹。

纯相、高致密度、结晶良好的陶瓷靶材是物理气相沉积薄膜的前提。采用热压烧结方法制备钛酸铋(bi4ti3o12)陶瓷靶材,重点研究了制备工艺对靶材的物相、微观结构和致密度的影响。以bi2o3和tio2微粉为原料,采用固相反应法,在800℃合成出纯相的bi4ti3o12粉体;加入过量3wt%的bi2o3,可以有效防止烧结过程中因bi挥发所产生的杂相,得到纯相的bi4ti3o12陶瓷;采用热压烧结方法,进一步实现了bi4ti3o12粉体的致密烧结,确定了适宜的制备条件为850℃,30mpa,2h,在该条件下制备的bi4ti3o12陶瓷致密度达到99%,晶粒呈片层状,大小约2～4μm,可满足靶材制备薄膜的需求。

针对c原子的扩散过程,研究了al-石墨在机械合金化过程中的结构变化.用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪及计算机模拟观察,分析了不同球磨时间的al-c混合物的结构.结果表明,球磨初期,石墨晶粒尺寸的减小及六角石墨转变为turbostratic结构,使石墨的x射线衍射峰迅速减弱,以至消失.随球磨时间的增加,c原子逐渐扩散到al的点阵中形成固溶体.将al-c固溶体进行退火处理,便转变为al4c3.即使在球磨产物的xrd图中观察不到石墨的衍射峰后,继续球磨数十小时,拉曼光谱表明球磨样品中仍有未与al反应的单质石墨.

铝合金小论文 一、铝的合金化原理 1．铝合金的合金化特点 al合金的强化是以al与合金元素间形成的金属间化合物在α固溶体中的溶 解度变化为基础的。因此，al虽能同许多金属形成合金，但有高的溶解度和能起 显著强化作用的元素，却只有zn、mg、cu、si四种（表1-6），ag、ge、li的极 限溶解度虽很大，但由于它们是稀贵金属，作al合金的主要合金元素而大量加入 是有困难的。这四种主要合金元素与al组成的二元（cual2、mg2si、mgzn2）和 三元化合物（al2cumg、al2mg3zn3），在al中的溶解度能随温度的降低而强烈地 减小，故可通过热处理的办法来提高强度。能形成这种化合物或强化相的合金有 al-cu、al-cu-mg、al-mg-si、al-zn-mg和al-zn-mg-cu系，可称之为“热处理 强化型al合金”。还有些合金如al-mg

微合金化钢是在c—mn钢或低合金钢中添加微量元素（〈0．1％的nb、v、ti，有时还包括b、al、re）进行合金化，通过高纯洁度冶炼，控轧（锻）控冷（tmcp），获得细晶、碳氮化物沉淀强化的高强度、高韧性，高可焊性、良好成形性的钢种。这类钢的品种、产量和应用领域正在不断扩大，是钢铁行业发展方向之一。其具有显著高的使用性能和性价比及某些特殊的性能。

在航天、化工等领域经常需要对钛合金和不锈钢进行焊接.不锈钢和钛合金的复合构件能充分发挥2种材料的优点,并能节约宝贵的钛资源.利用相变超塑性扩散焊接方法,在gleeble-1500d型热模拟试验机上对ta17钛合金与0cr18ni9ti不锈钢进行了焊接试验,并对热循环上限温度的影响、接头拉伸强度、断口形貌、显微组织、物相组成和元素成分分布等进行了分析.结果发现,焊接接头中形成了tife、tife2、固溶体等物相,而且随着上限温度的升高,断口上金属间化合物所占面积比例增大,从而造成接头强度降低.

采用镍箔作为中间过渡层,在真空下对tc4钛合金与1cr18ni9ti不锈钢进行了微细晶超塑性扩散连接。通过扫描电镜、x射线衍射及剪切强度试验等方法,对连接接头进行了微观分析和剪切强度测试。结果表明:采用镍箔作中间过渡层,能有效地防止铁与钛、碳间的相互扩散和迁移,避免界面上更多的金属间化合物产生,从而提高了接头性能。在连接温度为790℃、连接压力为3mpa,连接时间为30min的条件下,可获得钛合金与不锈钢的牢固连接,接头剪切强度可达131.1mpa,且试样无明显变形。

研究非典型等轴细晶的两种不同轧制变形量的ti3al基合金热轧板的超塑性变形行为及其变形前后的显微组织。研究结果表明:该合金在超塑性变形过程中组织会转化为有利于超塑性的细小等轴组织。其在变形温度为940～1020℃,应变速率为2×10-4～2×10-3s-1时具有良好的超塑性,其最大伸长率可达859.5%,应变速率敏感指数达0.43,该合金超塑性变形的主要机制是晶界滑动,而且这种非典型等轴细晶条件下超塑性变形时晶内变形以及位错蠕变所起的作用比在等轴细晶态组织条件下的作用更为显著。对非典型等轴细晶的ti3al基合金热轧板,无需进行复杂热处理,也可以获得良好的超塑性,更具有工业意义。

为获得轧制态5083铝合金超塑性变形行为的工艺参数,对超塑性变形行为及其原理进行了研究。结果表明:在300℃条件下,当应变速率为1.67×10-4s-1时,材料的伸长率最高,达到126.1%。在此条件下轧制态5083铝合金呈现良好的超塑性,材料在超塑性变形过程中表现出明显的应变软化现象,伴随有锯齿形流变现象;断裂形式为韧性断裂,断口形貌由韧窝和撕裂棱组成。该结果为轧制态5083铝合金的工业化生产提供了数据参考。

用相变超塑性扩散焊法实现了钛合金ta17与不锈钢0cr18ni9ti之间的连接。研究了工艺参数对接头强度的影响,得到试验条件下钛合金与不锈钢焊接的优化工艺参数为循环上限温度890℃,循环下限温度800℃,循环次数10,焊接压力5mpa,循环加热速度30℃/s。在优化的工艺条件下,接头强度达到307mpa,而焊接时间仅为160s。对拉伸断口进行了扫描电镜观察、能谱分析和x射线衍射分析,发现断裂沿feti和β-ti层之间的某一个位置发生,feti金属间化合物层是接头的最薄弱环节。对接头进行了能谱分析,结合fe-cr-ti三元相图发现,钛合金与不锈钢之间的反应区内依次形成了σ、fe2ti、feti和β-ti层。

以mg、sr、nb和ce四种元素对al-si系汽车气缸材料进行微合金化处理,并进行了抗拉强度和断面收缩率测试。结果表明,随着温度的升高,材料的抗拉强度连续下降;温度从250℃增加到400℃时抗拉强度迅速下降;当超过400℃时抗拉强度缓慢下降;材料的低塑性区温度范围为305~418℃,在这一区域,材料的拉伸断口形貌表现为较为明显的沿晶断裂。