快速凝固高硅铝合金粉末的热挤压过程

通过分析快速凝固高硅铝合金粉末在热挤压过程中的密度、微观组织和相结构的变化 ,对粉末热挤压成形机理进行了探讨。结果表明 ,快速凝固高硅铝合金粉末热挤压过程分为 2个阶段 ,即填充挤压阶段和稳态流动阶段 ,粉末生坯的致密化主要在第一阶段完成。粉末颗粒中初晶Si相受到加热长大和挤压破碎两方面的综合作用 ,最终得到的挤压材料中的Si颗粒与原始粉末相比没有明显的粗化。合金的相组成在挤压前后没有发生变化 ,快速凝固合金的组织结构特征基本得以保留。

SiC_P/Al复合材料力学性能及显微结构分析

采用粉末冶金+热挤压法制备了10%SiCP/6066Al(体积分数)复合材料。对材料拉伸性能进行了研究,并利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜对微观组织结构进行了观测。实验结果表明:SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀;T6热处理条件下10%SiCp/6066Al复合材料的抗拉强度和屈服强度分别约为430.5、354.1MPa,其延伸率为5%,弹性模量为84.5GPa。加入SiC颗粒后合金基体晶粒细化同时位错密度提高,位错强化和细晶强化在SiCP/Al复合材料的强化机制中起了主要作用。

新成形剂中低分子量组分的热脱脂研究

对硬质合金挤压棒中新成剂低分子量组分的热脱脂行为及其机理进行了研究。脱脂温度达２４０℃时，其低分子量组分基本脱除完毕，剩下的约５％（重量比）与高分子共聚物组分一起要在更高的温度下才能脱除。绝大部分低分子量组分在成形剂中以单独相存在，而只有约５％与共聚物互溶，成为另一相。

增塑粉末挤压成形用新成形剂的研制

研制出了一种适用于增塑粉末挤压成形技术的新成形剂体系。通过优化成形剂配方设计与制备方式及工艺条件 ,制得了性能优良、分布均匀的成形剂。研究了成形剂的热脱脂机理 ,考察了成形剂的挤压、脱脂特性。

粉末挤压流变学研究(一)——螺杆挤压输运流变过程探讨

详细分析了螺杆挤压过程中粉末／粘结剂混和料的相转变过程，即在挤压过程中实现喂料由固体变为熔体的熔融过程。采用实验观察总结基础上优化出的简化几何模型，建立了一种称为拖曳迁移过程的熔融机理。通过对这种喂料由固相到熔体的相转变过程的机理分析，推导出了极具代表性的单螺杆挤压机内喂料挤压输运的流变学基本方程——固体床分布函数Ｘ（Ｚ）的数学表达式。本文采用的简化几何模型再求解复杂物理问题的方法及其结果，对粉末挤压技术的研究和挤压工艺参数的制定具有指导意义和重要参考价值。

硬质合金模压工艺成型剂的研究

总结介绍了目前国内外硬质合金生产中主要使用的几种成型剂:橡胶成型剂、石蜡成型剂、PEG、SBS高分子成型剂等。具体阐明了各种成型剂的不同性能,硬质合金生产对成型剂的具体要求和目前国内外成型剂的研究现状,最后展望了未来国内外硬质合金成型剂的发展趋势。

钨基合金粉末挤压成形

在93W-4.9Ni-2.1Fe混合料中添加0.3%（质量分数）的长2~3 mm、直径15μm的钨纤维,在单柱液压机上反复挤出,获得直径12 mm的棒坯。采用扫描电镜和光学电镜观察棒坯断口和表面形貌,研究挤压次数、挤压料温度和挤压速度对挤压棒坯表面形貌和微结构的影响,并对挤压料的均匀性、流变性、钨纤维的定向排布进行研究。结果表明：通过多次挤压可以提高挤压料中增塑剂分布的均匀性。当挤压料温度为50℃时由于挤压料黏度小,增塑剂与粉末结合强度低,挤压料挤出不能成形;挤压料温度为35℃时,挤压料可挤出棒坯,但棒坯表面光洁度很差;挤压料温度为20℃时,挤压料挤出棒坯表面光洁度高,没有开裂和鼓泡现象。挤压速度为15 mm/s时,挤出棒坯表面光滑。粉末挤压可使挤压料中原来错综杂乱的钨纤维沿挤压方向实现一维定向排布。

机械合金化Al－Fe－Ni粉末热静液挤压致密工艺研究

本文探讨了机械合金化Ａｌ－４．９Ｆｅ－４．９Ｎｉ粉末的无包套脱气封焊或烧结的直接经热静液挤压致密的可能性．同时研究了挤压比、挤压温度和粉末硬度对挤压力和合金性能的影响，以及获得接近理论密度的挤压棒材的工艺条件。结果表明，热静液挤压工艺可以使机械合金化粉末致密化而获得接近理论密度的挤压棒材。玻璃石墨挤压介质可有效地防止粉末压坯的进一步氧化，而使挤压棒具有优异的性能。

纯钼粉末-包套等径角挤压的多尺度研究

采用离散元分析软件PFC-2D对纯钼粉末材料的单道次等径角挤压过程从细观角度进行数值模拟,获得其变形过程中载荷、颗粒和孔隙的变化规律。模拟结果表明,等径角挤压对粉末材料具有强烈的致密化作用,且整个变形过程可以分为4个阶段:颗粒重排、初始变形、过渡变形和稳定变形。分析认为,冲头压力首先使颗粒重排减少大孔隙,之后,由于压力增大使小孔隙闭合,剪切作用使颗粒和孔隙发生变形,结合强大的静水压力使材料致密。在400℃条件下的纯钼粉末黄铜包套单道次挤压实验结果与模拟结果具有较好的一致性,验证了所建离散元模型的可靠性。

纯钛粉末室温单道次等径角挤压变形行为

应用Deform-3D V6.1软件,对室温下纯钛的等径角挤压(ECAP)过程进行有限元模拟,研究试样的等效应变分布情况;并采用两通道夹角Ф=90°、外圆角Ψ=60°的模具,在室温下实现粉末烧结纯钛单道次ECAP变形,研究挤压后试样不同部位的显微组织和性能,以及等径角挤压对粉末烧结纯钛致密化的影响。模拟结果表明:变形主要集中在试样的中部,且最大等效应变出现在工件棱角处。实验结果表明,工业纯钛经单道次挤压变形后,变形主要发生在试样中部平行于挤压方向的纵截面;组织内存在大量的形变孪晶;晶粒碎化成板带状组织;显微硬度由1 450 MPa上升至2 244 MPa,提高约50%;粉末材料中的圆形孔隙被挤扁、焊合,因此,通过ECAP可使材料进一步致密化。

二氧化锆与不锈钢混合粉末的挤压成形特性

研究了在二氧化锆与不锈钢的混合粉末中加入粘结剂时的挤压成形特性，并着重考察了混合粉末的可挤压上限条件．所用粘结剂为水溶性羟两基甲基纤维素（HPMC）和水．结果表明，混合粉末的可挤压上限成分（质量分数）随不锈钢粉末含量的增加而上升，当不锈钢粉末含量（体积分数）为70％～90％时达到最大；粘结剂中HPMC的质量分数以10％为宜．

粉末材料常温压制成型残余应力分布研究

研究并给出了自制压力传感器的设计原理及性能指标 .利用自行设计的传感器 ,预埋在用细质土模拟的粉末材料中 ,测定在常温下成型过程中加、卸载时压坯内的应力分布 .重点研究对成型后的残余应力分布的影响 ,得出了材料成型过程中残余应力分布规律和裂纹成因 .解决了粉末材料成型开裂问题 ,实践也证明自行设计的传感器稳定性能好 ,适应性强 .

高比重合金粉坯挤压工艺的研究

本文对高比重钨合金粉坯挤压新工艺进行了研究。以石蜡为增塑剂,研究了不同加蜡量下粉坯挤压工艺参数对挤压密度的影响;还研究了在氢气脱蜡工艺条件下诸因索对脱蜡过程的影响。获得各种不同直径(φ6～13mm)的挤压坯料。经过氢气烧结得到的高比重合金,组织和性能良好。该工艺具有设备简单,生产效率高及生产棒料尺寸精确、表面光洁等特点,因而为中、小尺寸棒材及异型零件的制作提供了快速而可靠的途径,有利于促进高比重合金的推广和应用。

氢化钛直接反应合成氮化钛的研究

氮化钛由于其优异特性，已在工具材料、结构材料及特殊材料中广泛应用。本文概述了用氢化钛粉在一定的低压条件下直接反应合成氮化钛的研究结果并论述了其潜在优势。

铁铬铝粉末增塑体的流变性研究

针对金属蜂窝用铁铬铝粉末增塑挤压物料的流变性,根据流变学原理设计了毛细管粘度仪,对4种不同装载量增塑粉末体进行了流变学特性测量,获得了不同物料的粘度、剪应力与剪切速率关系曲线,确定了流变模型(本构方程),并通过剪切稀化指数进行了流变性的比较和评价。研究获得的流变性基础数据和规律,对铁铬铝粉末的增塑挤压成形、注射成形都有重要意义。

Cam-Clay 模型在 Si_3N_4 陶瓷粉末冷压分析中的应用

分析了Ｓｉ３Ｎ４陶瓷粉末在冷等静压（ＣＩＰ）和模压下的材料致密化特性，讨论了常用的Ｓｈｉｍａ模型的计算结果，与文献中的实验数据对比表明：Ｓｈｉｍａ模型不能给出理想的分析结果，且材料性能数据的选取颇有争议．而岩石力学中的ＣａｍＣｌａｙ模型的计算结果却与实验数据相当吻合，这为Ｓｉ３Ｎ４陶瓷粉末的冷压分析提供了理论基础．

胞状结构NiFe_2O_4/Ni金属陶瓷的制备及性能

采用结构功能化设计理念,使用共挤压成形工艺制备具有胞状结构的NiFe2O4/Ni金属陶瓷坯体。试样在1 350℃的氮气气氛下进行烧结。结果表明,在构造胞状结构过程中,有机添加剂起到了粉末流动载体及对坯件的保形作用。对所得试样导电性能及力学性能的分析结果表明,与同等Ni含量NiFe2O4/Ni均匀体试样相比,胞状结构试样的电导率有显著提高且与富Ni层中的金属含量有关;虽然胞状结构材料的抗弯强度高于同等金属含量NiFe2O4/Ni均匀体,但随着富Ni层金属含量的提高材料的抗弯强度呈下降趋势。

粉浆挤压细长铂管脱蜡完好率的研究

研究了钼粉含氧量和石蜡添加量对粉浆挤压细长钼管脱蜡预结完好率的影响。结果表明，钼粉含氧量在０．２８％－０．８％范围内和石蜡添加量为５０．６Ｖｏｌ％～５５．７Ｖｏｌ％时，钼管脱蜡完好率最高。

快速冷凝Al-Li-Cu-Mg-Zr合金挤压工艺研究

通过对一种Al-Li-Cu-Mg-Zr合金在不同挤压工艺条件下力学性能和微观组织的检测,分析了挤压工艺参数对合金组织性能的影响规律,探讨了使合金获得较好强韧性配合的工艺参数范围。

新成形剂流变性能及其热脱脂特性

对新开发的几种硬质合金挤压成形剂的流变性能与脱脂行为进行了深入的研究，发现成形剂的设计及混炼决定其流变性能与脱脂行为，合理地选择成形剂的组成及配比是挤压成形新工艺技术的关键。实验条件下测得成形剂组织均匀，粘流活化能在８０～１１５ｋＪ／ｍｏｌ之间，粘度对温度的依赖性较小；在热脱脂时，成形剂脱除速率较均匀。