Numerical simulation of temperature field during selective laser sintering of polymer-coated molybdenum powder

The technology of length-alterable line-scanning laser sintering was introduced. Based on the research of laser heating property, powder thermal physics parameters and laser sintering process, a numerical model of the temperature field during length-alterable line-scanning and laser sintering of polymer-coated molybdenum powder was presented. Finite element method (FEM) was used to simulate the temperature field during laser sintering process. In order to verify the simulated results, a measuring system was developed to study the laser sintering temperature field. Infrared meter was introduced to measure the surface temperature of sintering powder; the temperature of its inside part was measured by thermocouple. The measured results were compared with the numerical simulation results; the conformity between them is good and the relative error is less than 5%.

Selective laser sintering mechanism of polymer-coated molybdenum powder

A type of polymer-coated molybdenum powder used in selective laser sintering technology was prepared by coating polymer on molybdenum particles and frozen grinding techniques, with the maximum particle diameter of 71 μm. The laser sintering experiments of polymer-coated molybdenum powder were conducted by using the self-developed selective laser sintering machine (HLRP-350I). The method of microscopic analysis was used to investigate the dynamic laser sintering process of polymer-coated molybdenum powder. Based on the study, the laser sintering mechanisms of polymer-coated molybdenum powder were presented. It is found that the mechanism is viscous flow when the laser sintering temperature is between 100 ℃ and 160 ℃, which can be described by a two-sphere model; and the mechanism is melting /solidification when the temperature is above 160 ℃.

Research Progress in Production Process of Molybdenum Disilicide Based Heating Elements in China

The molybdenum disilicide （MoSi2 ） based heating element is more and more important in modern industries relating to thermal treatment, melting and sintering due to its high working temperature. In China, the consumption of the MoSi2 heating element continues to increase with development and upgrading of industries. However, the MoSi2 heating element .from local manufacturers still has poor quality and thus results in waste of precious molybdenum resource. In this review, the recent research results of production process of MoSi2 heating elements were briefly summarized. The purity and particle size distribution of starting MoSi2 powder as well as the mixing and sintering processes were identified as major impact fators on the performance of MoSi2 heating elements. This review points out the improving direction for local MoSi2 heating elements.

不同团聚态钼粉制备板材的织构分析

不同团聚态钼粉经压制、烧结、轧制成钼板并进行退火热处理,将烧结试样进行断口形貌及织构分析,将轧制退火处理后的板坯厚度方向及轧面进行金相、织构分析得出如下结论:块状钼粉烧结试样的织构比分散钼粉烧结的试样织构强,烧结组织主要是{011}<100>和{111}<112>织构;钼粉粒度分布呈单峰正态分布,且分布越窄,烧结组织的各向同性越好,织构越少;不同团聚状态的钼粉烧结制品及轧制板坯的织构相似;轧制板坯主要是{100}<011>旋转立方织构及{111}<112>、{111}<110>面织构;混合型钼粉制备板坯的织构比单一形貌钼粉制备板坯的织构复杂,强度也更高;块体钼粉制备钼板的织构在退火中易于消除。

钼合金粉末冶金研究进展

钼及其合金具有优异的高温力学性能,被广泛应用于冶金、机械、化工、航空和核工业等领域。粉末冶金是钼合金的主要制备方法。通过固溶强化、第二相强化、细晶强化等多种强化手段可以提高钼合金的力学性能,从而拓宽钼合金的应用范围。本文介绍了粉末冶金制备钼合金的研究进展,包括粉体制备方法、压制工艺及坯体烧结工艺等,讨论了钼合金的强韧化方法及其机理,并展望了粉末冶金法制备钼合金的发展方向,以期对钼合金的设计和制备提供一些思路。

Mo-Cu复合材料构件激光快速成型工艺

开发了一种激光快速成型制备钼铜复合材料的新工艺,采用水悬浮包覆方法制备激光烧结成型用覆膜钼粉,对覆膜钼粉激光烧结成型工艺进行优化实验。对激光烧结成型件的后处理工艺,包括脱脂、高温烧结与熔渗进行了实验研究,制备钼铜复合材料样件。结果表明:激光烧结成型最佳工艺参数如下,激光功率15 W,扫描速度1 000 mm/s,铺粉厚度0.1 mm,预热温度60℃;钼铜复合材料的抗拉强度为383.8 MPa,伸长率为6.6%,可以满足弹箭发动机喷管等高温零部件的实际使用要求。

Mo-La合金棒烧结密度的影响因素浅析

选取6种Mo-La粉,考察费氏粒度、粒度分布、形貌以及不同烧结温度对Mo-La合金棒烧结密度的影响,结果表明:相同烧结工艺下,随着钼粉费氏粒度的增大,Mo-La合金棒的烧结密度在减小;费氏粒度相同,粒度曲线偏左的钼粉,Mo-La合金棒烧结密度高;颗粒大小均匀的钼粉,Mo-La合金棒烧结密度接近理论密度,而颗粒大小不均匀的钼粉,Mo-La合金棒的烧结相对密度达不到95%。另外对2#和4#钼粉进行不同温度的烧结发现:随着烧结温度的提高,颗粒大小均匀的2#钼粉,其烧结棒的气孔沿着晶界不断消失,烧结达到完全致密化;颗粒不均匀的4#钼粉,其烧结棒密度虽有提高,但是气孔却被包裹在晶粒内部,即使升高温度这种气孔也难排除,因此致密化不完全。

钼粉对烧结制品表面性能的影响

本文结合国内外发展现状对钼烧结制品表面加工性能与钼粉之间的关系进行系统探讨。根据不同粒度、分散性钼粉对烧结坯、表面粗糙度、激光反射率的影响分析得出细粒、均匀、分散的钼粉是提高钼烧结品表面性能的重要保证。

松比大、纯度高、球形团聚钼粉制备工艺研究

研究了松比大、纯度高、球形团聚钼粉的制备工艺过程,该工艺过程包括原料钼粉的喷雾造粒、喷雾造粒钼粉的脱脂、烧结(喷雾造粒-脱脂-烧结)。结果表明:该制备工艺中,喷雾造粒是控制粉末的形貌和粒度的主要环节;脱脂温度是控制粉末纯度的重要参数;烧结是控制成品粉末物理性能及组织形貌的关键工艺;采用该工艺制备的团聚球形钼粉松比大、流动性好、纯度高,不仅适用于喷涂作业,还可用于精密器件的制备。

钼粉形貌特征对烧结制品的影响分析

对钼粉生产过程中出现的各种形貌进行了分析,发现钼粉的微观形貌除了常见的均匀球形小颗粒,还有其他片状颗粒、条形团聚体、絮状团聚体;微观形貌的差异导致宏观物理性能不同,通过形貌及其物理性能对后续产品生产可能产生的影响进行了分析、讨论。

烧结钼板坯中裂缝的形成初探

将不同团聚态钼粉混合后进行压型、预烧及烧结。对压型中孔洞的形成原理及在后续预烧结、烧结中的演变进行了探索研究,结果表明,硬团聚钼粉在压型中难于破坏而易于形成原始孔洞,这种空洞在预烧中不能消除,在烧结中容易形成分层的内部缺陷。

导弹发动机钼喷管激光快速成型技术研究

采用水悬浮包覆方法制备了适合于选择性激光烧结成型的微细覆膜钼粉,采用正交实验方法进行了覆膜钼粉激光烧结成型工艺优化实验,在此基础上确定了激光烧结成型最佳工艺参数为激光功率25W,扫描速度1000 mm/s,铺粉厚度0.1 mm,预热温度70℃。对激光烧结成型件的后处理工艺(脱脂、高温烧结)进行了实验研究,制作了导弹发动机钼喷管样件,并进行了力学性能测试,其抗拉强度为359 MPa,延伸率为7.1%,可满足使用要求。

少量Mo添加对Fe-0.5Mn-0.5C烧结钢组织和力学性能的影响

采用粉末冶金方法,经1 150℃、H2气氛烧结1 h制得Fe-0.5Mn-xMo-0.5C(x=0,0.25,0.4,0.5)合金。通过金相组织观察、扫描电镜分析及力学性能测试,研究Mo添加对Fe-0.5Mn-0.5C烧结钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:添加少量的Mo(≤0.5%,质量分数)可以同时提高Fe-0.5Mn-0.5C的烧结密度、抗拉强度、硬度和伸长率。当Mo含量为0.5%时,烧结体的烧结密度、抗拉强度、硬度和伸长率分别达到最大值7.10 g/cm3、426 MPa、92.2 HRB和7.58%。Mo可促进Fe-0.5Mn-0.5C坯体的致密化过程,随Mo含量增加,烧结体的显微组织中珠光体数量增加,片层间距减小;断口形貌图中解理面面积减小,韧窝数量增加。

纯钼注射成形工艺的研究

研究了纯钼注射成形工艺过程,包括钼粉的预处理、混料、脱脂和烧结工艺。研究表明,球磨后的粉末装载量可以达到50%,经适当的注射工艺、直接热脱脂和烧结工艺,得到了无缺陷的烧结坯,烧结坯的密度随烧结温度的升高而增大,在烧结温度为1850℃,烧结时间为120min时,达到最大值9.70g/m3,抗拉强度为200MPa,硬度为193HV10。

覆膜钼粉选区激光烧结成型及后处理技术研究

介绍了覆膜钼粉的制备及其选区激光烧结成型、后处理工艺技术。对激光烧结成型过程进行了实验研究,获得优化的成型工艺参数;开发了成型件的后处理工艺,包括真空炉脱脂及预烧结、高温烧结钼骨架结合渗铜工艺,并制作了后处理试验件。所得到的钼铜材料具有可加工性、耐烧蚀、高电导和高热导的特点。该成型技术及材料可应用于航空航天器高温部件和电子工业高电导散热元件的制造。

球磨时间对钼钨合金粉物理性能及烧结特性的影响

本文采用球磨法制备了含30%钨的钼钨合金粉末,分析了不同球磨时间对钼钨合金粉的微观形貌、松装密度、费氏粒度等物理性能及烧结特性的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,钼钨合金粉的颗粒团聚减少,松装密度增大,费氏粒度减小,烧结态相对密度增大。当球磨时间在20 h以上时,钼钨合金粉的颗粒分布均匀,松装密度增大至2. 07 g/cm^3以上,费氏粒度减少至3. 20μm以下,烧结态相对密度达到99%以上。

杂质元素对钼丝力学性能和显微组织的影响

在相同的制备工艺(压制、烧结、旋锻、拉拔)下,采用碳、氧、铁、镍元素含量不同的钼粉分别制备出两种φ0.1 8 mm的钼丝,对其成形过程和成品的显微组织和力学性能进行分析对比。结果表明,杂质元素含量降低,将显著净化晶界和窄化晶界,进而有助于提高钼金属的塑性和成形性;当氧含量由2 100 mg/kg降低到580 mg/kg时,钼丝的旋锻成品率提高57.2%;当铁、镍含量降低时,成品钼丝的室温延伸率提高0.51%。

钼/铜复合材料快速成型制备工艺研究

提出一种基于快速成型技术的制备钼/铜复合材料的新方法.采用包覆树脂膜低温粉碎研磨制粉的方法,得到了适于选择性激光烧结快速成型用覆膜钼粉;进行了选择性激光烧结成型实验研究,获得优化的工艺参数;开发了高温烧结钼骨架结合渗铜的成型件后处理工艺,得到钼/铜复合材料样件.用扫描电镜(SEM)观察发现,材料中条形钼相组织主要是由多边形的晶粒结合体构成,铜已经与钼紧密结合在一起,形成钼/铜复合材料,其中只有微量孔隙.对材料进行了主要的力学、热学性能测试计算,分别为:常温抗拉强度470 MPa,弹性模量267.8 GPa,延伸率15%,线膨胀系数5.5×10-6/K.钼/铜复合材料快速制备工艺可应用于兵器弹箭、航空武器等装备的高温零部件和电子工业高电导散热元件的制造.

大尺寸掺镧钼棒烧结均匀性的影响因素分析

针对生产中大尺寸掺镧钼棒烧结后出现的组织均匀性问题,对原料钼粉的粒度组成、烧结方式及工艺等影响因素进行了分析。结果表明:钼粉粒度组成和烧结工艺均对大规格钼棒坯的均匀性有重要影响,在利用中频炉进行烧结时降低升温速率、延长烧结时间,容易得到组织均匀的大规格掺镧钼棒坯制品。而钼粉粒度分布范围越窄,粒度组成中细和粗颗粒粉含量相对较少时,合金钼棒烧结后容易得到均匀的组织。

钼粉粒度对大规格烧结棒组织密度的影响

介绍了在低温烧结炉中,生产出适于制作钼电极的大规格(Φ80 mm)烧结棒的基本工艺。实验发现,粉末粒度对钼烧结棒组织密度的影响,随着棒径的增大,若选用粒度偏细的钼粉,难以获得较高密度的烧结棒,其组织里外很不均匀;而选用较粗钼粉,便可获得较高密度而且组织里外分布都很均匀的烧结棒。