钨精矿粉含量对激光自蔓延烧结Fe／Al合金组织及性能的影响

为获得高性能Fe／Al合金复合材料，用激光引燃自蔓延高温合成技术掺杂0～5．0％钨精矿粉末制备了Fe／A1合金，采用XRD、SEM、孔隙率、硬度、耐磨性等表征和测试手段，分析了钨精矿粉含量对烧结合金微观组织结构及性能的影响。结果显示：随钨精矿粉含量增加，Fe／Al合金试样中生成的Fe7W6明显增多，氧化物硬化相WO，含量降低，Fe／Al合金试样的烧结密度先增大后减小，孔隙率先降低后升高，致密性先显著提高后下降。当钨精矿含量为1．0％时，生成了WO3、Fe7W6等物相，烧结合金内呈现出大量针状组织，烧结合金的烧结密度最大，为4．2765g／cm3，孔隙率最小，为12．2％，烧结合金显微硬度最高，为956HK，合金耐磨性最好，磨损率为0．05mg／mm2。

激光自蔓延烧结Fe-Al合金及其成型过程温度场数值模拟

对Fe40Al60粉末压坯进行激光点燃自蔓延烧结,利用XRD、金相、硬度等表征手段,分析烧结合金表层区、中部区和底部区的微观组织结构及宏观性能,并采用有限元分析方法,对Fe40Al60激光烧结过程的温度场进行数值模拟,得到了烧结过程温度场分布云图和路径图。结果表明:表层区产物相主要为FeAl、Al_2O_3,中部区产物相为Fe_3Al、FeAl、Al_2O_3,底层区产物相为Fe_3Al、Al_2O_3和Fe;烧结合金表层区组织为条状,中部区组织为胞状,底层区组织为针状;表层区硬度HV为9010 MPa,中间层硬度HV为10 050 MPa,底层区硬度HV为9650 MPa。模拟结果表明:10 s时,表层区温度最高为1150 K,中部区温度为894.033 K,底层区温度最低为820.979 K。表明试样各区域物相与该区温度场模拟结果相一致。

Cu、Co元素对激光烧结CrFeNiAlSi高熵合金组织与性能的影响

采用Cr、Fe、Ni、Al、Cu、Co、Si纯金属粉末按照等摩尔比混合并压坯,激光自蔓延烧结制备CrFeNiAlSi、CrFeNiAlCuSi、CrFeNiAlCoSi高熵合金。利用OM、XRD、SEM、显微硬度计及磨粒磨损机等试验表征设备,分析了CrFeNiAlSi、CrFeNiAlCuSi、CrFeNiAlCoSi高熵合金的显微组织、物相及力学性能。结果表明:CrFeNiAlSi高熵合金主要由BCC相组成,为菊花状组织。在加入Cu、Co元素后,从单一的BCC相转化为BCC+FCC两种相共存,但仍以BCC相为主,CrFeNiAlCuSi高熵合金为菊花状+胞状组织,CrFeNiAlCoSi高熵合金为等轴晶组织。加入Cu、Co元素改变了CrFeNiAlSi高熵合金的形貌与性能,加入Cu元素后孔隙减少,硬度下降,磨损率上升。加入Co元素后硬度上升,磨损率下降,显微硬度均值为1010 HV0.1,磨损率最小为46 mg·cm-2。