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大型热等静压装备及技术的发展与应用
1
作者 赵军 李鸿举 +6 位作者 刘时兵 刘宏宇 刘鸿羽 史昆 李重阳 王伟龙 张爱博 《大型铸锻件》 2025年第5期24-31,共8页
热等静压技术(Hot Isostatic Pressing,HIP)是通过惰性气体介质(如氩气、氮气)在高温(900~2000℃)高压(50~200 MPa)环境下对材料实施各向同等压力,已被广泛应用于航空、航天、航海等高端装备制造领域,可对金属材料、陶瓷材料等进行致密... 热等静压技术(Hot Isostatic Pressing,HIP)是通过惰性气体介质(如氩气、氮气)在高温(900~2000℃)高压(50~200 MPa)环境下对材料实施各向同等压力,已被广泛应用于航空、航天、航海等高端装备制造领域,可对金属材料、陶瓷材料等进行致密化处理、粉末冶金烧结、扩散连接等工艺处理。本文介绍了HIP原理、工艺流程、大型热等静压装备发展现状等,并对HIP的主要应用领域及装备发展趋势做了系统分析。 展开更多
关键词 热等静压 致密化处理 技术与应用 装备发展趋势
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PEG80F蜡粉对粉末冶金摩擦块工艺及产品性能的影响研究 被引量：2
2
作者 张瑞涛 刘英凯 刘家豪 《金属材料与冶金工程》 CAS 2024年第4期17-20,共4页
研究了PEG80F蜡粉作为粘结剂,对粉末冶金摩擦块压制摩擦块生坯强度、压制压力,烧结后摩擦块摩擦体剪切强度、摩擦性能的影响;同时研究了在工作环境下,存放时间对添加了PEG80F蜡粉的粉料及压制生坯的相关产品性能影响。结果表明:添加PEG... 研究了PEG80F蜡粉作为粘结剂,对粉末冶金摩擦块压制摩擦块生坯强度、压制压力,烧结后摩擦块摩擦体剪切强度、摩擦性能的影响;同时研究了在工作环境下,存放时间对添加了PEG80F蜡粉的粉料及压制生坯的相关产品性能影响。结果表明:添加PEG80F蜡粉可以有效提高摩擦块压制生坯强度;添加量在一定范围内,随着PEG80F蜡粉添加量的增加,摩擦块摩擦系数逐渐降低,剪切强度逐渐升高;存放时间会对添加PEG80F蜡粉的粉料性能产生影响,建议粉料放置不超过3天,摩擦块生坯放置不超过7天;综合考虑添加PEG80F蜡粉对摩擦块生坯强度的提升效果及对生产工艺和产品性能的影响,建议PEG80F蜡粉添加量不超过2%。 展开更多
关键词 PEG80F蜡粉 粘结剂 生坯强度 摩擦系数
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高速列车粉末冶金闸片压坯裂纹成因与对策 被引量：2
3
作者 张瑞涛 刘英凯 刘家豪 《金属材料与冶金工程》 CAS 2024年第1期35-38,54,共5页
压制成形是高速列车粉末冶金闸片生产工艺过程中的关键工序。压制生坯开裂是压制成形工序中导致产品质量不合格的主要因素,对高速列车粉末冶金闸片的产品质量有着重要影响。文中将自动压机压制高速列车粉末冶金闸片摩擦块生坯裂纹,按照... 压制成形是高速列车粉末冶金闸片生产工艺过程中的关键工序。压制生坯开裂是压制成形工序中导致产品质量不合格的主要因素,对高速列车粉末冶金闸片的产品质量有着重要影响。文中将自动压机压制高速列车粉末冶金闸片摩擦块生坯裂纹,按照开裂纹位置和裂纹形态分为三类:过渡层与工作层之间的大裂纹(占比约20%)、过渡层与工作层之间的细裂纹(占比约50%)、工作层内细裂纹(占比约30%)。经过观察分析,得出了这三类裂纹产生的主要原因分别为:粉末成分偏析、工模具变形、布料不匀导致的坯体密度不均匀。对每一种裂纹形成原因制定了相应的措施,并对实施效果进行了阐述。 展开更多
关键词 自动压机 粉末冶金闸片摩擦块 成形 裂纹
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自蔓延高温合成钙钛矿型人造岩石固化体 被引量：14
4
作者 张瑞珠 郭志猛 +2 位作者 贾成厂 卢广峰 张华 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期485-488,共4页
采用自蔓延高温合成(SHS)技术制备钙钛矿(CaTiO3)固化体,通过多种现代分析技术研究了钙钛矿固化体的微观组织、浸出率以及其对高放废物的最大包容量。结果表明,固化体样品密度高,孔隙率小,浸出率低,对srO的包容量可达到35％(质量分数).... 采用自蔓延高温合成(SHS)技术制备钙钛矿(CaTiO3)固化体,通过多种现代分析技术研究了钙钛矿固化体的微观组织、浸出率以及其对高放废物的最大包容量。结果表明,固化体样品密度高,孔隙率小,浸出率低,对srO的包容量可达到35％(质量分数).自蔓延高温合成的钙钛矿人造岩石是固化锶核素的理想固化体. 展开更多
关键词 钙钛矿 高放废物 固化 自蔓延高温合成(SHS)
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热压金刚石工具材料及其致密化 被引量：13
5
作者 邹庆化 汤凤林 +3 位作者 杨凯华 段隆臣 胡国荣 孙立鹏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期119-126,共8页
讨论了热压金刚石工具材料的包镶力和致密性。建立并运用热压金刚石工具材料热压烧结后期的密度及致密化方程 ,分析了热压烧结各主要工艺参量及物理参量。对Fe ,Ni,Co包镶金刚石 ,以及主要粘结相 6 6 3Cu ,Co,复合Fe粉 ,复合Co粉等胎体... 讨论了热压金刚石工具材料的包镶力和致密性。建立并运用热压金刚石工具材料热压烧结后期的密度及致密化方程 ,分析了热压烧结各主要工艺参量及物理参量。对Fe ,Ni,Co包镶金刚石 ,以及主要粘结相 6 6 3Cu ,Co,复合Fe粉 ,复合Co粉等胎体材料进行了差热分析实验 ,验证了该密度及致密化方程的正确性 ,并用于指导生产实际 ,使生产出的热压金刚石工具材料的实际使用性能及其稳定性得到了有效的提高。 展开更多
关键词 金刚石工具材料 热压烧结 致密化 包镶力
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热等静压温度对新型粉末冶金高温合金显微组织的影响 被引量：18
6
作者 贾建 陶宇 +1 位作者 张义文 张莹 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期20-23,共4页
研究了不同热等静压温度下某新型粉末冶金高温合金的显微组织,重点分析了热等静压温度对热等静压态合金锭坯晶粒度、残余枝晶和粉末原始颗粒边界(PPB)以及γ′相的影响。研究结果表明:热等静压温度为1140℃时,获得不完全再结晶组织,存... 研究了不同热等静压温度下某新型粉末冶金高温合金的显微组织,重点分析了热等静压温度对热等静压态合金锭坯晶粒度、残余枝晶和粉末原始颗粒边界(PPB)以及γ′相的影响。研究结果表明:热等静压温度为1140℃时,获得不完全再结晶组织,存在明显的残余枝晶和PPB,γ′分布不均匀,尺寸、形态各异;热等静压温度为1180℃时,获得较均匀的再结晶组织,残余枝晶和PPB基本消除,γ′分布较均匀,晶内主要为"田"字形,而在晶界呈长条状。 展开更多
关键词 热等静压 粉末冶金高温合金 显微组织 原始颗粒边界
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热等静压对粉末冶金TiAl合金显微组织和相成分的影响 被引量：10
7
作者 刘咏 黄伯云 +1 位作者 周科朝 贺跃辉 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期165-169,共5页
采用元素粉末Ti,Al,Cr,Nb为原料 ,通过在Ar气保护下的高温热压工艺 ,制备出了高致密度的TiAl基合金。通过光学显微术、SEM、EDAX、XRD技术分析了热等静压对材料的显微组织和相成分的影响。结果表明 ,在12 0 0℃和 130 0℃下分别热压 1h... 采用元素粉末Ti,Al,Cr,Nb为原料 ,通过在Ar气保护下的高温热压工艺 ,制备出了高致密度的TiAl基合金。通过光学显微术、SEM、EDAX、XRD技术分析了热等静压对材料的显微组织和相成分的影响。结果表明 ,在12 0 0℃和 130 0℃下分别热压 1h后可以得到显微组织细小的TiAl基合金 ,Cr元素的分布比较均匀 ,但是存在一些Nb元素的扩散不完全现象。 展开更多
关键词 粉末冶金 TIAL基合金 合成工艺 热等静压 显微组成 相成分
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用钙钛矿固化核素废物锶 被引量：14
8
作者 张瑞珠 郭志猛 贾光耀 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1045-1048,共4页
采用自蔓延高温合成技术制备核废物固化体,并实验研究钙钛矿固化体对锶核素(Sr2+)的最大包容量。通过X射线衍射、扫描电镜和浸出法分析了该固化体的物相组成、微观结构和化学稳定性。结果表明:钙钛矿固化体对SrO的包容量可达到36%(质量... 采用自蔓延高温合成技术制备核废物固化体,并实验研究钙钛矿固化体对锶核素(Sr2+)的最大包容量。通过X射线衍射、扫描电镜和浸出法分析了该固化体的物相组成、微观结构和化学稳定性。结果表明:钙钛矿固化体对SrO的包容量可达到36%(质量分数),且产物成分均匀,浸出率低,化学稳定性好,是固化锶核素废物的理想固化体。 展开更多
关键词 钙钛矿 物相组成 锶核素废物 固化 自蔓延高温合成 准等静压方法
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钨合金粉末的热等静压数值模拟及验证 被引量：15
9
作者 郎利辉 续秋玉 +3 位作者 张东星 布国亮 王刚 姚松 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2014年第6期839-846,共8页
为研究钨合金粉末热等静压(HIP)的致密化行为,采用MSC.Marc中的Shima模型针对93W-4.45Ni-2.2Fe-0.3Co-0.05Mn穿甲弹常用材料的热等静压成形过程进行模拟研究,分析钨合金粉末颗粒与包套随温度、压力加载的变化过程。为验证数值模拟的结果... 为研究钨合金粉末热等静压(HIP)的致密化行为,采用MSC.Marc中的Shima模型针对93W-4.45Ni-2.2Fe-0.3Co-0.05Mn穿甲弹常用材料的热等静压成形过程进行模拟研究,分析钨合金粉末颗粒与包套随温度、压力加载的变化过程。为验证数值模拟的结果,进行热等静压工艺试验。结果表明:压坯的相对密度分布、变形趋势与实验结果符合得较好,径向周长误差最大,相对误差为5.6%,轴向相对误差为1.62%,轴向精度优于径向,致密度平均相对误差仅为1.4%。对于简单的柱状试件,采用数值模拟的方法可以形象、准确地预测包套的变形及粉末的致密化过程,数值模拟的方法可以为复杂结构包套的研究提供参考,从而实现热等静压过程的精确控形。 展开更多
关键词 热等静压 93W-Ni-Fe 数值模拟 工艺试验 致密化 包套
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热等静压钒的组织和性能研究 被引量：8
10
作者 谢东华 鲜晓斌 +2 位作者 冷邦义 曾家权 李耀强 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期360-363,共4页
纯钒粉末通过预清洗、冷等静压(CIP)成形、热等静压(HIP)的工艺制备成纯钒块材,采用拉伸实验、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线结构衍射仪(XRD)等技术对其力学性能和微观组织结构进行了研究。结果表明:在1 200℃条件下... 纯钒粉末通过预清洗、冷等静压(CIP)成形、热等静压(HIP)的工艺制备成纯钒块材,采用拉伸实验、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线结构衍射仪(XRD)等技术对其力学性能和微观组织结构进行了研究。结果表明:在1 200℃条件下,纯钒的强度、伸长率和密度随热等静压压力升高而增加,随热等静压保温时间延长而下降;在1 200℃/120MPa/1h工艺条件下制备的纯钒试样相对密度达99.7%,抗拉强度和伸长率分别达552MPa和20%。纯钒的晶粒结合紧密,呈单相,为板条状马氏体结构,其断裂方式以解理断裂为主。 展开更多
关键词 热等静压 钒 微观结构 力学性能
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热等静压冷却速度对粉末冶金高温合金组织及性能的影响 被引量：9
11
作者 张义文 刘建涛 +1 位作者 贾建 张莹 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2010年第6期11-17,共7页
设计了热等静压机冷速的模拟实验。采用两种冷速研究了热等静压(HIP)对粉末高温合金γ′相形貌、尺寸及性能的影响。结果表明,由于HIP冷速低,析出的γ′相尺寸大,在冷却过程中γ′相发生了分裂,γ′相形貌发展成八瓣状、八瓣树枝状和树... 设计了热等静压机冷速的模拟实验。采用两种冷速研究了热等静压(HIP)对粉末高温合金γ′相形貌、尺寸及性能的影响。结果表明,由于HIP冷速低,析出的γ′相尺寸大,在冷却过程中γ′相发生了分裂,γ′相形貌发展成八瓣状、八瓣树枝状和树枝状;冷速越低,γ′相形貌趋向长成树枝状。两种冷速HIP处理的试样经热处理后,γ′相尺寸和形貌发生了改变,由于热处理冷速快,γ′相变为较为规则的细小方形,组织基本相同,力学性能几乎无差别。 展开更多
关键词 粉末冶金 FGH95高温合金 热等静压 冷却速度 γ′相形貌 力学性能
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金属铍的微屈服行为及机理 被引量：14
12
作者 钟景明 高勇 +2 位作者 王东新 王学泽 王零森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1637-1641,共5页
为研究金属铍的微屈服行为,通过透射电镜观察了1×10-6、50×10-6和200×10-63种不同微屈服阶段材料位错的变化,初探了铍的微屈服机理。通过130多个铍试样的微屈服强度与屈服强度的比较试验证明,用常规简单的屈服强度试验... 为研究金属铍的微屈服行为,通过透射电镜观察了1×10-6、50×10-6和200×10-63种不同微屈服阶段材料位错的变化,初探了铍的微屈服机理。通过130多个铍试样的微屈服强度与屈服强度的比较试验证明,用常规简单的屈服强度试验代替冗长的微屈服强度试验是可能的。 展开更多
关键词 铍 微屈服强度 位错 屈服强度
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陶瓷粉末冷等静压成形密度缺陷模拟分析 被引量：12
13
作者 贺峻 康永林 +1 位作者 任学平 辛平 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期339-342,共4页
采用大型有限元软件MSC .MARC对陶瓷粉末成形件冷等静压成形过程进行了有限元数值模拟 ,对有关数值模拟技术问题进行了详细讨论。模拟了陶瓷粉末成形件冷等静压成形时的陶瓷粉末流动及密度分布情况 ,分析了陶瓷粉末成形件出现密度不均... 采用大型有限元软件MSC .MARC对陶瓷粉末成形件冷等静压成形过程进行了有限元数值模拟 ,对有关数值模拟技术问题进行了详细讨论。模拟了陶瓷粉末成形件冷等静压成形时的陶瓷粉末流动及密度分布情况 ,分析了陶瓷粉末成形件出现密度不均现象的原因。 展开更多
关键词 陶瓷粉末成形件 冷等静压 有限元 数值模拟 密度
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二次自蔓延高温合成钙钛矿固化^(90)Sr 被引量：6
14
作者 张瑞珠 仝玉萍 +2 位作者 杨丽 郭志猛 李勇 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期237-241,共5页
采用二次自蔓延高温合成(SHS)技术制备钙钛矿固化高放废物90Sr,通过XRD,SEM和PCT粉末浸泡法,研究了钙钛矿固化体的微观组织、浸出率以及其对高放废物90Sr的最大包容量。结果表明,固化体样品密度高、孔隙率小,浸出率都小于0.1 g/(m2.d),... 采用二次自蔓延高温合成(SHS)技术制备钙钛矿固化高放废物90Sr,通过XRD,SEM和PCT粉末浸泡法,研究了钙钛矿固化体的微观组织、浸出率以及其对高放废物90Sr的最大包容量。结果表明,固化体样品密度高、孔隙率小,浸出率都小于0.1 g/(m2.d),对SrO的包容量可达36%(质量分数);表明自蔓延高温合成的钙钛矿人造岩石固化体化学稳定性好、包容量大,是固化高放废物的理想固化体。 展开更多
关键词 钙钛矿 高放废物(HLW) 固化 自蔓延高温合成 浸出率
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用SHS将核废物固定于类矿石 被引量：10
15
作者 张瑞珠 郭志猛 高峰 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期25-29,共5页
分析了钛酸锶 (SrTiO3)的晶体结构和性能 ,利用自蔓延高温合成反应生成钛酸锶 (SrTiO3) ,使Sr2 + 直接参与合成反应 ,从根本上解决了Sr2 + 包容量的问题。通过多种现代分析技术研究了钛酸锶固化体的物理、化学性能。结果表明固化体样品... 分析了钛酸锶 (SrTiO3)的晶体结构和性能 ,利用自蔓延高温合成反应生成钛酸锶 (SrTiO3) ,使Sr2 + 直接参与合成反应 ,从根本上解决了Sr2 + 包容量的问题。通过多种现代分析技术研究了钛酸锶固化体的物理、化学性能。结果表明固化体样品密度高、孔隙率小、浸出率低且稳定性高 ,技术和经济上可行。 展开更多
关键词 高放射性废物(HLW) 同化 钛酸锶 自蔓延高温合成(SHS)
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热等静压后炉冷对K488合金显微组织和力学性能的影响 被引量：7
16
作者 刘晓功 饶洋 +1 位作者 肖程波 唐定中 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期24-27,共4页
采用热等静压及不同的热处理工艺对铸造高温合金K488进行了处理,研究了不同工艺方法对合金微观组织、高温拉伸性能和持久性能的影响。结果表明:与铸态合金相比较,经过1180℃/150MPa/4h热等静压并炉冷后,枝晶干区γ'相形态不规则,数... 采用热等静压及不同的热处理工艺对铸造高温合金K488进行了处理,研究了不同工艺方法对合金微观组织、高温拉伸性能和持久性能的影响。结果表明:与铸态合金相比较,经过1180℃/150MPa/4h热等静压并炉冷后,枝晶干区γ'相形态不规则,数量减少,枝晶间区γ-γ'共晶体仍然存在,900℃拉伸和持久性能降低。热等静压试样再经过标准热处理(1170℃/4.5h固溶+1050℃/4.5h时效+850℃/16 h时效)后,枝晶杆区γ'相的形态从不规则形态恢复到近立方状,分布也变得更均匀,枝晶间区γ/γ'共晶体完全消失,使900℃拉伸和持久性能得到提高并超过铸态合金的。不同工艺状态中,标准热处理试样的枝晶杆区γ'相尺寸最细、分布最均匀,力学性能最高。 展开更多
关键词 K488铸造高温合金 热等静压 显微组织 力学性能
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热等静压技术的发展及应用 被引量：43
17
作者 谌启明 杨靖 +1 位作者 单先裕 Jan Westerlund 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2003年第2期33-38,共6页
在介绍热等静压技术和设备发展的基础上,对其在提高铸件质量以及拓展高速钢、双炼钢和超级双炼钢、高性能陶瓷等新型材料应用领域方面的作用,进行了较全面的阐述。并预计,因热等静压技术所具有的优势,在今后几年其应用增长可达到每年递... 在介绍热等静压技术和设备发展的基础上,对其在提高铸件质量以及拓展高速钢、双炼钢和超级双炼钢、高性能陶瓷等新型材料应用领域方面的作用,进行了较全面的阐述。并预计,因热等静压技术所具有的优势,在今后几年其应用增长可达到每年递增15%～20%的水平,且随着其在铝加工工艺中应用的拓展,年增长率可望达到25%。 展开更多
关键词 热等静压 技术和设备 压力介质 粉末冶金
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Ti-5Al-2.5Sn合金粉末热等静压压坯的致密化行为及性能 被引量：18
18
作者 徐磊 邬军 +2 位作者 刘羽寅 雷家峰 杨锐 《钛工业进展》 CAS 2011年第4期19-23,共5页
粉末冶金近净成形工艺能够制备性能要求高、结构复杂的钛合金构件。将洁净Ti-5Al-2.5Sn预合金粉末封装在低碳钢材料制造的包套中,采用热等静压进行了粉体的致密化,研究了粉末在热等静压过程中的致密化行为。由于包套对热等静压压力的屏... 粉末冶金近净成形工艺能够制备性能要求高、结构复杂的钛合金构件。将洁净Ti-5Al-2.5Sn预合金粉末封装在低碳钢材料制造的包套中,采用热等静压进行了粉体的致密化,研究了粉末在热等静压过程中的致密化行为。由于包套对热等静压压力的屏蔽效应,致密化过程后观察到了粉末/包套体的不均匀变形;通过有限元仿真也预测到包套对包套对热等静压压力的屏蔽效应引起的粉末/包套体的不均匀变形。对比了不同致密化成都的粉末合金的力学性能。采用粉末冶金近净成形技术制备了形状复杂的钛合金构件。研究发现,金属包套及内部金属型芯模具的设计非常重要,因为在零件的不同部位粉末/包套体在致密化进程中的收缩比例不尽相同。 展开更多
关键词 致密化 Ti-5Al-2.5Sn预合金粉 热等静压 近净成形
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热等静压法制造复合轧辊的研究 被引量：5
19
作者 陈飞雄 强劲熙 +1 位作者 贾佐诚 李世魁 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期15-18,共4页
首次尝试了用热等静压法（ＨＩＰ）制造大型钢管张力减径机复合硬质合金轧辊，并获得了近实物尺寸的复合轧辊。通过对复合轧辊解剖取样，考察了复合轧辊界面结合特征，测定了复合轧辊界面结合强度，分析了复合轧辊裂纹产生的原因，为热... 首次尝试了用热等静压法（ＨＩＰ）制造大型钢管张力减径机复合硬质合金轧辊，并获得了近实物尺寸的复合轧辊。通过对复合轧辊解剖取样，考察了复合轧辊界面结合特征，测定了复合轧辊界面结合强度，分析了复合轧辊裂纹产生的原因，为热等静压法生产复合轧辊的进一步研究提供了工艺参考和实验依据。 展开更多
关键词 复合轧辊 热等静压法 减经机 粉末冶金
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TiC-Ni-Mo复合材料的燃烧合成研究 被引量：3
20
作者 汪建利 张幸红 +2 位作者 韩杰才 赫晓东 杜善义 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期443-448,共6页
通过自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压（SHS／PHIP）方法得到TiC－Ni－Mo复合材料TH20和TH30.研究了工艺过程参数对材料致密性的影响．得到了最佳的工艺规范．SHS反应产物主要存在两相：TiC相和Ni的固溶体相，球形的TiC颗粒相被包围在... 通过自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压（SHS／PHIP）方法得到TiC－Ni－Mo复合材料TH20和TH30.研究了工艺过程参数对材料致密性的影响．得到了最佳的工艺规范．SHS反应产物主要存在两相：TiC相和Ni的固溶体相，球形的TiC颗粒相被包围在近乎网状结构的Ni合金粘结相当中．TiC颗粒与粘结相界面结合良好，反应产物中有少量游离碳的存在，TH20和TH30的抗弯强度同传统方法生产的相近成分的材料相比比较接近． 展开更多
关键词 自蔓延高温燃烧 准热等静压 金属陶瓷 复合材料
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