自蔓延高温合成钙钛矿型人造岩石固化体

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.

热压金刚石工具材料及其致密化

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。

热等静压温度对新型粉末冶金高温合金显微组织的影响

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。

热等静压对粉末冶金TiAl合金显微组织和相成分的影响

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。

用钙钛矿固化核素废物锶

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。

钨合金粉末的热等静压数值模拟及验证

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。

热等静压钒的组织和性能研究

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。

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

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。

陶瓷粉末冷等静压成形密度缺陷模拟分析

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。

金属铍的微屈服行为及机理

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。

二次自蔓延高温合成钙钛矿固化^(90)Sr

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。

用SHS将核废物固定于类矿石

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。

热等静压后炉冷对K488合金显微组织和力学性能的影响

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。

热等静压技术的发展及应用

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%。

热等静压法制造复合轧辊的研究

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。

Ti-5Al-2.5Sn合金粉末热等静压压坯的致密化行为及性能

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。

TiC-Ni-Mo复合材料的燃烧合成研究

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．

金属粉末的模压致密化特性

分析了金属粉末模压下的致密化过程。将岩石力学中的ＣａｍＣｌａｙ 模型用于该过程的分析，并与常用的Ｆｅｌｃｋ 和Ｓｈｉｍａ 模型进行比较。经实验验证得知： ＣａｍＣｌａｙ 模型能够较精确地分析金属粉末的模压致密化过程， 而Ｆｅｌｃｋ 和Ｓｈｉｍａ

用热等静压制取铜铬系真空触头材料

介绍了用热等静压方法制备全致密铜铬、铜铬铁真空触头材料的工艺和经验，对国内三种主要生产钢铬真空触头的方法进行了分析和对比。实验数据表明，用热等静压生产的铜铬铁真空触头在密度、耐压、截流值等方面具有明显地点，开断能力与CuCr50相当。

直接HIP成形FGH95合金组织和性能的研究

研究了直接热等静压成形工艺FGH95合金的组织和性能 ,确定了低成本的HIP工艺可以获得组织均匀 ,综合性能良好的FGH95合金制件 ,在保证粉末质量的前提下可以成为FGH95合金大型涡轮盘坯的制造工艺 .