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不同烧结助剂无压烧结α-SiC的性能对比研究 被引量:1
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作者 龙绍军 刘喆 +4 位作者 秦媛 孙超 张海明 何勇 郑继云 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期1123-1132,共10页
基于无压烧结技术,本文以6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)、2MgO-2Al_(2)O_(3)-5SiO_(2)、3Al_(2)O_(3)-2SiO_(2)和B4C为烧结助剂,开展了低掺量烧结助剂制备高密度碳化硅(α-SiC)的研究,对不同种类烧结助剂及烧结工艺制备的α-SiC的物相、显... 基于无压烧结技术,本文以6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)、2MgO-2Al_(2)O_(3)-5SiO_(2)、3Al_(2)O_(3)-2SiO_(2)和B4C为烧结助剂,开展了低掺量烧结助剂制备高密度碳化硅(α-SiC)的研究,对不同种类烧结助剂及烧结工艺制备的α-SiC的物相、显微组织、力学性能进行分析。结果表明,在液相烧结方面,添加4.0%(质量分数)的6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)烧结助剂,经1850℃烧结制备的α-SiC性能最优,密度达到3.19 g·cm^(-3),但该工艺制备的α-SiC在1300℃时,弯曲强度及断裂韧性分别衰减34.9%和7.4%。在固相烧结方面,添加0.3%(质量分数)的B4C烧结助剂,经2000℃烧结制备的α-SiC密度达到3.14 g·cm^(-3),在室温及1300℃时均具有优异的力学性能。结合DF-TEM对比分析了固相烧结及液相烧结制备的α-SiC显微组织,初步揭示了添加6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)、B_(4)C烧结助剂制备的α-SiC在室温及高温下的弯曲强度及断裂韧性演变的机理。 展开更多
关键词 无压烧结α-SiC 固相烧结 液相烧结 室温力学性能 高温力学性能
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重稀土晶界扩散工艺制备高矫顽力钕铁硼磁体研究进展与应用现状 被引量:1
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作者 田广科 陆中砥 +3 位作者 柴培钊 王瑜 许亿 夏原 《材料导报》 北大核心 2025年第6期167-172,共6页
重稀土晶界扩散技术是目前制造高矫顽力钕铁硼磁体最重要的一种技术手段。本文简要介绍了重稀土晶界扩散的概念及用于工程化制备高性能钕铁硼磁体的应用现状,重点分析了重稀土晶界扩散技术近年来最新的代表性研究成果,提出了该技术当前... 重稀土晶界扩散技术是目前制造高矫顽力钕铁硼磁体最重要的一种技术手段。本文简要介绍了重稀土晶界扩散的概念及用于工程化制备高性能钕铁硼磁体的应用现状,重点分析了重稀土晶界扩散技术近年来最新的代表性研究成果,提出了该技术当前亟待攻克的几个主要问题。文章对重稀土晶界扩散制备高性能钕铁硼磁材的进一步发展和工程化应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 烧结钕铁硼永磁体 晶界扩散 重稀土
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选区激光烧结3D打印硬质合金的致密化工艺与性能
3
作者 王海滨 杨尔其 +3 位作者 张炎垚 赵治 刘雪梅 宋晓艳 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期30-39,共10页
以球形WC-Co粉末和作为粘结剂的尼龙粉为原料,采用选区激光烧结技术在低温下熔化尼龙,以实现复杂结构硬质合金零件的3D打印成形,然后通过脱脂、烧结来提高打印件的致密性和力学性能。重点探究了后续烧结工艺对打印硬质合金组织和力学性... 以球形WC-Co粉末和作为粘结剂的尼龙粉为原料,采用选区激光烧结技术在低温下熔化尼龙,以实现复杂结构硬质合金零件的3D打印成形,然后通过脱脂、烧结来提高打印件的致密性和力学性能。重点探究了后续烧结工艺对打印硬质合金组织和力学性能的影响规律。研究发现,不同工艺处理的打印件均获得了纯净的物相组成,相较于其他热打印方法易产生缺碳相有明显的工艺优势。基于提出的常压预烧和二次气压复烧相结合的后处理工艺,打印硬质合金获得了近全致密的组织结构和优越的综合力学性能。在平均晶粒尺寸为2.8μm的前提条件下,其平均维氏硬度为1247HV30,断裂韧性达到20.1 MPa·m^(1/2),抗压强度和抗弯强度分别达到3542 MPa和1861 MPa。基于对不同烧结工艺下获得微观组织的比较分析,揭示了两步烧结法实现选区激光烧结打印硬质合金的致密化机制。 展开更多
关键词 硬质合金 选区激光烧结 两步烧结法 致密化 力学性能
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选区激光熔化技术制备18Ni250马氏体时效钢
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作者 刘雨 宿美霞 +3 位作者 李嘉 王长军 刘振宝 梁剑雄 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期129-136,146,共9页
通过模拟与实验探讨了选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术在制备18Ni250马氏体时效钢过程中的熔池演变机制和组织分布。研究重点包括SLM成形件的熔池、微观组织演变及力学性能测试。模拟结果表明,激光加载下金属粉末熔化时... 通过模拟与实验探讨了选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术在制备18Ni250马氏体时效钢过程中的熔池演变机制和组织分布。研究重点包括SLM成形件的熔池、微观组织演变及力学性能测试。模拟结果表明,激光加载下金属粉末熔化时出现Marangoni效应,使得熔池凝固后,表面较为光滑。实验结果表明,制备出的金属块体表面平整且致密。模拟与实验的熔池尺寸比较吻合,说明通过模拟预测打印质量比较可靠。热处理后的SLM-18Ni250件,抗拉强度达到1 970 MPa,屈服强度为1 900 MPa,与传统锻态的18Ni250马氏体时效钢性能相当,但韧性略低。SLM-18Ni250的金相组织中,打印态熔道分布规整,组织为少量奥氏体和马氏体。而固溶水淬处理让奥氏体转变为马氏体,时效空冷处理后马氏体显著增加,成分均匀进而提升材料的机械性能,但打印件的层间结合和缺陷分布等特性使得韧性略低。使用模拟与实验结合的研究方法和思路,可以为SLM技术制备高强度、高韧性的马氏体时效钢提供有益指导。 展开更多
关键词 18Ni250钢 选区激光熔化 增材制造 力学性能 数值模拟
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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金元素烧损及缺陷分析
5
作者 刘筱 谢莉 +3 位作者 肖罡 朱必武 詹海鸿 李伟奇 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期59-64,共6页
在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元... 在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元素都呈均匀分布;沉积过程中钪和锆元素主要烧损形式为氧化,其烧损率不受扫描速度影响,镁元素主要烧损形式为汽化,随着扫描速度增加,激光能量密度减小,烧损率先增大后减小。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 AL-MG-SC-ZR合金 显微组织 元素烧损 孔隙缺陷
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机械合金化法制备高熵合金及其组织性能
6
作者 高展 晁晓杰 +1 位作者 郭晓光 卢志安 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第5期151-156,共6页
采用机械合金化和放电等离子烧结相结合的方法制备了Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金(x=0.25、0.5和0.75),研究了不同化学计量比时高熵合金粉末和烧结态试块的物相组成、显微形貌和力学性能。结果表明,球磨时间为64 h的烧结态Al_(x)Cu_(1-... 采用机械合金化和放电等离子烧结相结合的方法制备了Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金(x=0.25、0.5和0.75),研究了不同化学计量比时高熵合金粉末和烧结态试块的物相组成、显微形貌和力学性能。结果表明,球磨时间为64 h的烧结态Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金,当x=0.25和0.5时高熵合金都形成了单一面心立方固溶体,而x=0.75时高熵合金形成了面心立方+体心立方固溶体结构。x=0.25、0.5和0.75时,烧结态Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金试块的致密度分别为98.3%、95.8%和97.7%,x=0.25和0.5时Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金中存在Al和Cu元素的偏聚,而x=0.75时高熵合金中Al元素存在偏聚、Cu元素未见明显偏聚。随着x值从0.25增加至0.75,Al_(x)Cu_(1-x)CoFeNi高熵合金的屈服强度、断裂强度和硬度逐渐增大,压缩应变逐渐减小,与铸造AlCuCoFeNi高熵合金相比,x=0.25时高熵合金的屈服强度、断裂强度、压缩应变和硬度都较大。 展开更多
关键词 机械合金化 高熵合金 化学计量比 显微组织 力学性能
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金属粘结剂喷射3D打印的影响因素及其应用进展
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作者 付志强 覃晓辉 +2 位作者 苏兆江 程韬潜 朱成圆 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期1-14,共14页
粘结剂喷射3D打印(binder jet 3D printing,BJ3DP)是一种无熔化、高效率、低成本的金属增材制造技术,近年来在复杂结构、大尺寸、高精度构件制造中展现出了巨大的应用潜力。相比激光熔化等工艺,BJ3DP具有材料适应性强、工艺温度低、无... 粘结剂喷射3D打印(binder jet 3D printing,BJ3DP)是一种无熔化、高效率、低成本的金属增材制造技术,近年来在复杂结构、大尺寸、高精度构件制造中展现出了巨大的应用潜力。相比激光熔化等工艺,BJ3DP具有材料适应性强、工艺温度低、无残余应力等优势,适用于热敏性或易氧化金属材料。总结了金属BJ3DP打印构件的影响因素,包括粉末特性、打印参数、脱脂/烧结工艺等,重点介绍了铁基、镍基、镁基、铝基、高熵合金等合金在BJ3DP成形过程中的物相、微观组织与性能。最后,简要概述了目前存在的问题及未来的发展趋势。 展开更多
关键词 粘结剂喷射3D打印 粉末特性 打印工艺 烧结工艺 影响因素 力学性能
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360 m^(2) 烧结机配料室输灰系统设备优化改造
8
作者 韩士宾 李勇亮 +1 位作者 张勇 杜玉国 《冶金设备管理与维修》 2025年第4期7-8,共2页
针对360 m^(2)烧结机配料室生石灰下料量波动大,易造成溢料导致皮带秤拉断及扬尘等问题,对输送设备进行优化改造,将皮带秤输送装置改造为称重螺旋输送机,改造后有效降低了烧结配料中生石灰粉下料量波动问题,稳定了烧结矿碱度,同时解决... 针对360 m^(2)烧结机配料室生石灰下料量波动大,易造成溢料导致皮带秤拉断及扬尘等问题,对输送设备进行优化改造,将皮带秤输送装置改造为称重螺旋输送机,改造后有效降低了烧结配料中生石灰粉下料量波动问题,稳定了烧结矿碱度,同时解决了皮带机输送生石灰易抛洒扬尘的难题,改善了配料室岗位作业环境,降低了职工劳动强度。 展开更多
关键词 烧结机 配料 生石灰 螺旋输送机
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不同过渡层配方下烧结胎体及金刚石锯片激光焊接组织和性能研究 被引量:1
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作者 舒晨 徐强 +3 位作者 刘一波 杨志威 寇生中 曹睿 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第2期199-205,214,共8页
为研究过渡层对激光焊接金刚石锯片性能和组织的影响,采用三种过渡层配方,制备了烧结胎体和金刚石锯片,并对激光焊接烧结胎体及金刚石锯片的性能进行了测试和组织分析。结果显示,金属基过渡层材料对焊接接头的质量和性能具有重大影响。C... 为研究过渡层对激光焊接金刚石锯片性能和组织的影响,采用三种过渡层配方,制备了烧结胎体和金刚石锯片,并对激光焊接烧结胎体及金刚石锯片的性能进行了测试和组织分析。结果显示,金属基过渡层材料对焊接接头的质量和性能具有重大影响。Co基烧结胎体具有较高的硬度(HRB 97)和抗弯强度(1383.5 MPa)。Cu基烧结胎体表现出较高的相对密度(93.7%)以及均匀的微观组织。Fe基过渡层金刚石锯片在扳齿强度(1986.6 MPa)和焊缝质量方面表现最佳,Co基次之。Cu基过渡层微观组织更加均匀、细腻,且孔隙明显减少。 展开更多
关键词 金刚石锯片 过渡层 激光焊接 显微组织 抗弯强度 扳齿强度
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粉末冶金多孔钨的研究现状与发展 被引量:1
10
作者 王杰 董宏月 +5 位作者 徐海峰 樊峰嵩 秦运璞 吴昊阳 秦明礼 曲选辉 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第2期239-247,共9页
多孔钨是由钨骨架及其内部的高比例孔隙构成,兼具了难熔金属钨和多孔材料的优良特性,因具有优异的耐高温、耐腐蚀、高比表面以及高渗透性等性能而被广泛应用于航空、电子、高温等领域。多孔钨在金属钨本征特性的基础上利用了孔隙的连通... 多孔钨是由钨骨架及其内部的高比例孔隙构成,兼具了难熔金属钨和多孔材料的优良特性,因具有优异的耐高温、耐腐蚀、高比表面以及高渗透性等性能而被广泛应用于航空、电子、高温等领域。多孔钨在金属钨本征特性的基础上利用了孔隙的连通、填充、储存和过滤等功能,因此,得到稳定可控的孔隙是制备高性能多孔钨以及进一步拓宽其应用的关键。本文以制备过程中孔隙特性变化为主线,首先阐述了多孔钨孔隙特性在其主要应用中的关键作用,然后从粉末特性、成形方法、烧结工艺等方面对多孔钨孔隙特性的影响进行了总结,最后对多孔钨的研究方向和发展趋势提出了展望。 展开更多
关键词 多孔钨 孔隙特性 粉末特性 成形方法 烧结制度
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热压烧结参数对Ti35421组织与力学性能的影响 被引量:1
11
作者 贾国荣 陆蕾屹 +4 位作者 闵金 曹夕浩 郭艳华 孙中刚 常辉 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第2期153-162,共10页
采用热压烧结法制备了Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe(Ti-35421,质量分数)合金,通过正交实验探究了烧结温度、烧结压力和保温时间对Ti-35421合金组织形貌和力学性能的影响,并对相对密度、次生α相尺寸、硬度以及压缩性能进行表征。结果表明:烧... 采用热压烧结法制备了Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe(Ti-35421,质量分数)合金,通过正交实验探究了烧结温度、烧结压力和保温时间对Ti-35421合金组织形貌和力学性能的影响,并对相对密度、次生α相尺寸、硬度以及压缩性能进行表征。结果表明:烧结温度是影响Ti-35421合金性能的最主要参数,随着烧结温度的升高,合金的屈服强度先增大后减小,断裂应变先减小后趋于稳定;过高的烧结温度会导致晶粒长大,进而降低合金压缩性能。最佳烧结参数为烧结温度900℃、烧结压力45 MPa、烧结时间2 h,该条件下制备的合金屈服强度达到1248 MPa,断裂应变为23.03%。热压烧结得到的Ti-35421合金样品主要由原始β晶粒以及晶内的次生α相组成。随着烧结温度的升高,β晶粒在烧结体中的尺寸显著增大,而次生α相的长宽比也增大。 展开更多
关键词 钛合金 粉末冶金 热压烧结 微观组织 力学性能
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铝合金汽车覆盖件前盖外板冲压工艺开发及优化 被引量:2
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作者 夏胡林 李明骜 +6 位作者 何昌涛 周涛 范杰 王卫生 曹智 胡励 袁小伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期1-10,共10页
目的针对汽车覆盖件前盖外板冷冲压成形过程中可能出现的拉裂、起皱和变形不均匀等问题,利用Autoform软件优化工艺参数。方法以厚度0.95 mm的铝合金板料为原材料,基于CATIA三维建模软件构建覆盖件前盖外板的三维模型,利用AutoForm软件... 目的针对汽车覆盖件前盖外板冷冲压成形过程中可能出现的拉裂、起皱和变形不均匀等问题,利用Autoform软件优化工艺参数。方法以厚度0.95 mm的铝合金板料为原材料,基于CATIA三维建模软件构建覆盖件前盖外板的三维模型,利用AutoForm软件对覆盖件前盖外板的拉延成形过程进行数值模拟分析,通过单因素和正交实验优化拉延工艺参数,提高覆盖件产品成形质量。结果单因素实验结果表明,当摩擦因数为0.1、冲压速度为200 mm/s时,随着压边力由1200 kN增至2200 kN,产品的最大减薄率由14.74%增到17.37%,安全区占比由81.5%增到84.66%;当压边力为1600 kN、冲压速度为200 mm/s时,随着摩擦因数由0.1增至0.18,产品最大减薄率由15.79%增至19.47%,安全区占比先由83.64%增至84.69%,随后降低至84.13%;此外,冲压速度变化对产品的最大减薄率和安全区占比影响不明显。正交实验结果表明,当压边力为1400 kN、摩擦因数为0.1、冲压速度为300 mm/s时,前盖外板产品冲压最大减薄率最优;在压边力为1700 kN、摩擦因数为0.16以及冲压速度为400 mm/s条件下,前盖外板产品的冲压安全区占比和成形质量最优。结论最优工艺参数如下:压边力为1700 kN、摩擦因数为0.16、冲压速度为400 mm/s。 展开更多
关键词 铝合金 冲压工艺 覆盖件 数值模拟 参数优化
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选区激光熔化316L不锈钢孔洞内表面粗糙度分析与预测 被引量:1
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作者 刘治江 范舟 +2 位作者 侯涛 田波 张子扬 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第3期333-340,共8页
研究了选区激光熔化316L不锈钢孔洞半径和打印角度与表面粗糙度的关系,建立了成形结构与表面粗糙度的理论模型,讨论了不同参数下成形零件的表面形貌和表面粗糙度,分析了试样表面粗糙度的影响因素,包括阶梯效应、粉末吸附和翘曲变形等。... 研究了选区激光熔化316L不锈钢孔洞半径和打印角度与表面粗糙度的关系,建立了成形结构与表面粗糙度的理论模型,讨论了不同参数下成形零件的表面形貌和表面粗糙度,分析了试样表面粗糙度的影响因素,包括阶梯效应、粉末吸附和翘曲变形等。结果显示,打印角度和孔径都会显著影响试样表面粗糙度。当打印角度超过50°时,孔洞内表面的粗糙度开始急剧增大;在孔径4 mm、打印角度50°情况下,孔洞内表面粗糙度为7.01μm,在打印角度70°情况下,粗糙度达到24.53μm。随着角度和孔径的增大,各因素会共同影响试样表面质量。通过数学模型的构建发现,粗糙度预测在中低角度时效果良好,当打印角度增至80°时会出现明显误差;该模型在一定程度上可以实现对表面粗糙度的准确预测,为优化表面提供有力的理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 表面粗糙度 选区激光熔化 孔径角度 预测模型
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烧结温度对添加Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷微观组织与力学性能的影响
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作者 刘忠伟 尹丽 +3 位作者 徐志刚 彭健 沈强 王传彬 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第4期517-524,共8页
采用放电等离子烧结法制备了含质量分数10%Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷物相组成、显微结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:在1500~1800℃下,β-Sialon陶瓷的相对密度... 采用放电等离子烧结法制备了含质量分数10%Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷物相组成、显微结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:在1500~1800℃下,β-Sialon陶瓷的相对密度、维氏硬度、断裂韧性和磨损率都呈现先增大后减小的趋势,并在1700℃时达到最大值。在烧结温度为1500、1600和1800℃时,样品中出现了ZrN杂质相,相对密度较低。当烧结温度为1700℃时,样品中仅观察到β-Sialon相,晶粒分布均匀,孔洞显著减少,β-Sialon陶瓷的综合性能最佳,相对密度为98%,维氏硬度为15.15 GPa,断裂韧性为5.55 MPa·m^(1/2),磨损率为3.75×10^(-6)mm^(3)·(Nm)^(‒1)。 展开更多
关键词 β-Sialon陶瓷 复合烧结助剂 烧结温度 微观组织 力学性能
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基于激光定向能量沉积的Ni_(3)Al基合金微观组织和力学性能
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作者 朱雄劲 赵睿鑫 +3 位作者 侯雨阳 李霞 陈超越 任忠鸣 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第4期40-51,71,共13页
实验以典型Ni_(3)Al基IC-221M合金为研究对象,分析了激光定向能量沉积过程中的工艺参数与微观组织演变之间的关系,并开展了室温力学性能测试。通过扫描电子显微镜发现合金的微观组织主要为枝晶间的γ-Ni_5Zr共晶和γ+γ?低熔点共晶相组... 实验以典型Ni_(3)Al基IC-221M合金为研究对象,分析了激光定向能量沉积过程中的工艺参数与微观组织演变之间的关系,并开展了室温力学性能测试。通过扫描电子显微镜发现合金的微观组织主要为枝晶间的γ-Ni_5Zr共晶和γ+γ?低熔点共晶相组织及枝晶干的球形γ?相。随着扫描速度的增加,(200)衍射峰向低角度偏移,晶面间距和晶格常数逐渐增加,且凝固组织中的晶粒尺寸逐渐减小。室温力学性能方面,当激光扫描速度达到700 mm/min和800 mm/min时IC-221M合金样品的各项力学性能均高于铸态合金,屈服强度高于550 MPa,抗拉强度高于750 MPa,断裂伸长率高于13%。 展开更多
关键词 金属间化合物 Ni_(3)Al IC-221M合金 激光定向能量沉积 力学性能 微观组织
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利用配方均匀设计优化蓝宝石套料钻头的胎体配方
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作者 徐强 刘一波 舒晨 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第5期106-111,共6页
单晶蓝宝石脆性大、硬度高,化学性能稳定,在掏棒加工中存在着加工效率低,寿命短,掏取出的晶棒有内裂纹和表面划伤等问题,所以蓝宝石的高效、高质量掏棒加工迫切需要解决。在研究金刚石钻头胎体配方的过程中,采用了有约束的配方设计方法... 单晶蓝宝石脆性大、硬度高,化学性能稳定,在掏棒加工中存在着加工效率低,寿命短,掏取出的晶棒有内裂纹和表面划伤等问题,所以蓝宝石的高效、高质量掏棒加工迫切需要解决。在研究金刚石钻头胎体配方的过程中,采用了有约束的配方设计方法,探讨了不同成分对钻头的锋利度和寿命的影响。为了评估改进效果,使用SPSS进行了回归分析,以探究各组分之间的关系。经过t检验后,得出了性能指标与各组分之间的主次关系及显著性的评估。最后,运用Excel求解方法得到最优化的胎体配比方案。实验结果显示,所构建的Scheffe回归方程用于预测实验结果具有很高的准确性。对配方设计实验的数据进行F检验和t检验可知,WCu粉的含量对蓝宝石套料钻的锋利度有非常显著影响,当WCu粉的质量分数为35%、FCS20为30%、Co粉为35%时锋利度最好,加工出蓝宝石晶棒的表面质量最好。有约束的配方均匀设计可以大大降低实验次数,并获得最优的结果。 展开更多
关键词 蓝宝石 钻头胎体 配方均匀设计 SPSS 回归分析
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L型排布光丝同轴激光熔覆成形新技术研究
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作者 吉绍山 刘凡 +4 位作者 石皋莲 石拓 石世宏 万乐 耿哲 《应用激光》 北大核心 2025年第10期62-89,共28页
针对“侧向送丝”激光熔覆技术的不足,提出一种“L型排布光丝同轴”激光熔覆新技术,研究光丝耦合度与扫描方向性对熔覆层形貌的影响规律。基于丝材弯曲模型优化光丝排布方案,采用几何光学作图法和Tracepro研究光斑形貌和能量分布特性,... 针对“侧向送丝”激光熔覆技术的不足,提出一种“L型排布光丝同轴”激光熔覆新技术,研究光丝耦合度与扫描方向性对熔覆层形貌的影响规律。基于丝材弯曲模型优化光丝排布方案,采用几何光学作图法和Tracepro研究光斑形貌和能量分布特性,利用自研熔覆喷头开展铝合金焊丝SAL5356单道熔覆实验。研究结果表明,该技术可以将入射激光束分束为功率密度呈“单峰状”(实心圆形光斑)与“双峰状”(环形光斑)分布的复合光场,实现光丝同轴均匀包裹。离焦量对光丝耦合效果影响显著,离焦量为—6~—10 mm时,熔覆层表面完整性较优,横截面形貌呈现连续规则弧状分布,典型稀释区形貌为单波谷平底弧状和双波谷弧状对称分布;离焦量为0~—4 mm时,能量过剩导致熔覆层表面残缺状分布,离焦量为—12 mm时,能量不足引发熔覆层堆叠起伏状缺陷。八角形单道熔覆层扫描方向性测试表明,不同扫描方向都可以获得连续完整均匀的熔覆层,横截面形貌和稀释区形貌各向基本保持一致,几何特征尺寸具有一定波动。通过对熔覆效率研究,优化工艺参数,可获得单位能量沉积率分别为0.28 kg/(h·kW)、0.15 kg/(h·kW)的单道熔覆层及成形件。熔覆层典型显微组织为柱状晶和等轴枝晶,与基材冶金结合良好,无明显缺陷。该技术通过创新光丝排布结构与光学整形系统,相比“侧向送丝”激光熔覆技术,可以解决光丝耦合度低以及扫描方向性差等问题,因能量损耗相当,单位能量沉积率基本一致,相比“三光束”激光熔覆技术,可以解决不同扫描方向引起的熔覆层形貌差异性问题,为高质量熔覆成形提供了新思路。 展开更多
关键词 激光熔覆 L型排布 光丝同轴 光斑特征 熔覆层形貌
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纯铜粉末注射成形工艺的研究进展
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作者 梁双化 王林山 +2 位作者 梁雪冰 郑逢时 胡强 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第5期165-173,共9页
随着新能源汽车、通讯等技术的快速发展,对高性能、复杂结构的纯铜散热器要求越来越高。传统的锻造、铸造、粉末冶金压制等工艺都难以制造复杂结构的制品,而机加工、3D打印等工艺成本较高,不利于大规模推广,金属粉末注射成形工艺具有低... 随着新能源汽车、通讯等技术的快速发展,对高性能、复杂结构的纯铜散热器要求越来越高。传统的锻造、铸造、粉末冶金压制等工艺都难以制造复杂结构的制品,而机加工、3D打印等工艺成本较高,不利于大规模推广,金属粉末注射成形工艺具有低成本、批量制造复杂形状制品的优势,有望实现复杂结构纯铜散热器的规模化制造。目前,纯铜粉末注射成形工艺存在球形粉末成本高、烧结致密度不高等技术挑战。因此,本文系统总结了纯铜粉末注射成形工艺的研究进展,重点阐述了喂料制备、注射成形、脱脂和烧结等关键工艺的研究现状,并提出未来发展建议,为推进纯铜注射成形工艺的工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 纯铜 金属粉末注射成形 近净成形 喂料制备 烧结工艺
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基于同步辐射原位实验的微观形貌演化参量提取与微波烧结磁场作用机制研究
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作者 王远香 肖宇 +3 位作者 李永存 王袁杰 胡小方 许峰 《实验力学》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
作为一种先进冶金方法,微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制,是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属以... 作为一种先进冶金方法,微波烧结能够快速制备性能优异的材料。通过形貌特征演化揭示微波烧结机制,是优化微波烧结材料性能的关键。本文采用同步辐射计算机断层扫描(Synchrotron Radiation Computed Tomography,简称SR-CT)开展了金属以及金属-非金属混合体系微波烧结过程结构演化的原位实验观测,并采用基于傅里叶描述符的方法对颗粒表面粗糙度演化进行了定量表征。基于定量表征结果,发现铜-石墨体系中颗粒表面更为光滑,同时颗粒分布较为密集的区域,颗粒表面光滑化的进度更为迅速。结合数值模拟,提出了物质与微波磁场相互作用影响磁场强度分布,进而影响颗粒表面涡流损耗,最终导致颗粒表面粗糙度发生不同演化过程的微波烧结磁场作用机制。 展开更多
关键词 微波烧结 微观结构 同步辐射CT 电磁场 表面粗糙度
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层厚比对TiC–WC/TiC–TiN层状陶瓷微观组织及力学性能的影响
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作者 郑熙凡 姜龙凯 +3 位作者 高姣姣 宋金鹏 孟维其 王瑶 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第3期341-349,共9页
以TiC为基体材料,WC和TiN分别为TiC–WC(TW)层和TiC–TiN(TT)层的添加相,采用干压成形法和真空热压烧结技术制备了五种不同层厚比(TW/TT分别为2:1、1:1、1:2、1:3和1:4)的TiC–WC/TiC–TiN层状陶瓷,研究了层厚比对层状陶瓷内部残余应力... 以TiC为基体材料,WC和TiN分别为TiC–WC(TW)层和TiC–TiN(TT)层的添加相,采用干压成形法和真空热压烧结技术制备了五种不同层厚比(TW/TT分别为2:1、1:1、1:2、1:3和1:4)的TiC–WC/TiC–TiN层状陶瓷,研究了层厚比对层状陶瓷内部残余应力、微观结构以及力学性能的影响。结果表明,TW层中存在的残余压应力随着TT层厚的增加逐渐增大,TT层中存在的残余拉应力逐渐减小,但两者差值相对稳定。随着TT层厚的增大,TW层的硬度和层状陶瓷的相对密度均缓慢增加,TW层的断裂韧性和层状陶瓷的抗弯强度先增大后减小;而TT层的硬度则随着TT层厚的增加略有减小,断裂韧性却在一直降低。当层厚比为1:3时,层状陶瓷的微观形貌缺陷较少,晶粒大小均匀,结合紧密,获得了最佳的力学性能,其相对密度为(96.47±0.02)%,抗弯强度为(946.01±19.1)MPa;此时,TW层硬度和断裂韧性分别为(16.68±0.17)GPa和(10.19±0.22)MPa·m^(1/2),TT层的硬度和断裂韧性分别为(15.73±0.15)GPa和(7.78±0.26)MPa·m^(1/2)。同时,TT层的平均晶粒尺寸明显小于TW层,裂纹在穿越层交界处时出现裂纹偏转和裂纹桥连,断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂。 展开更多
关键词 碳化钛层状陶瓷 层厚比 残余应力 力学性能 微观组织
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