3Cr13粉末不锈钢的研究

采用球磨、粉末热处理、合金化及活化烧结工艺对 3Cr13粉末不锈钢性能进行了研究。结果表明,3Cr13 不锈钢粉末经 6 h 球磨,860 ℃预处理及加 2 wt％Cu可改善其压制性,提高压坯密度及烧结性能。3Cr13 粉末不锈钢在硬度、压溃方面优于实体不锈钢,用其制作水泵轴套材料是可能的。

脉冲加热惰气熔融–热导法测定不锈钢冶金粉末中氮含量

对脉冲加热惰气熔融-热导法测定不锈钢冶金粉末中氮含量的方法进行优化,试样在110℃干燥箱中干燥1 h,脱气周期2次,脱气功率5.7 kW,燃烧功率为5.2 kW,氮分析时间55 s,样品称样量为0.2 g~0.5 g,锡囊做包裹容器、镍囊做助熔剂,室内空气湿度 < 70%条件下,样品中的氮释放完全,无拖尾现象,可以获得最佳结果。同时校准曲线标准物质与试样均采用锡囊包裹容器、镍囊做助熔剂,可以消除影响。方法的检出限为0.0000408%,检出下限为0.000136%。分别对3种不同含量试样进行精密度试验,测定结果的相对标准偏差(n = 6)为0.32%~0.75%,方法回收率在95.7~105.6之间,方法准确、快速,可用于不锈钢冶金粉末中氮含量的快速测定。

粉末316L不锈钢热挤压工艺

研究了氮气雾化316L粉的真空碳热还原烧结规律和挤压坯密度对热挤压工艺和挤压材性能的影响。获得了1种粉末316L钢无包套热挤压新工艺,即氮气雾化制粉→粉末振实真空烧结→热挤压。由于在真空烧结中碳对氧化物的还原作用,使316L雾化钢水的碳含量可以适当提高,简化了熔炼工艺。

粉末316L不锈钢的高密度强化烧结

研究了粉末316L不锈钢添加活化剂的液相强化烧结。在1200～1350℃采用真空烧结,对含量为2%～8%的Cu3P和Fe Mo B两种烧结助剂进行比较,后者采用两种粒度。结果表明:Fe Mo B细粉强化作用最强;增加烧结助剂含量和提高烧结温度可以提高烧结密度;最佳条件为添加6%的Fe Mo B细粉、室温压制、1250℃烧结,烧结密度接近7.70g/cm3。另外,压缩试验表明添加量大于6%后,添加Fe Mo B的烧结制品的塑性比添加Cu3P的塑性要好。

金属注射成形用水雾化不锈钢粉末的制备与应用

通过设计水雾化喷嘴结构,优化冶炼工艺,采用水-粉离心分离方法,批量生产出适合MIM使用的不锈钢粉末,并制备了不锈钢粉末的MIM样品,与国外同类产品作了对比评价。结果表明,改进的水雾化工艺制备的不锈钢粉末粒度细,氧含量低,振实密度高,性能已达到国际同类产品先进水平。

表面活性剂对MIM316L不锈钢粉末制备性能的影响

采用高压水气联合雾化工艺,在雾化水中加入适量表面活性剂,制备了MIM用超细316L不锈钢粉末,研究了表面活性剂对粉末雾化制备的影响。结果表明:表面活性剂的加入会一定程度地影响粉末的振实密度、粒径和粒度分布及表面形貌等。其中,十二烷基硫酸钠(SDS)能有效降低粉末颗粒粒径和提高振实密度,当SDS用量为1%(质量分数)时,粉末颗粒的中位径由10.33μm降低到8.76μm,振实密度可由4.16 g/cm3提高到4.65 g/cm3,且得到的不锈钢粉末分散均匀,颗粒表面光滑且呈类球形。粉末制成喂料,经注射成形及脱脂烧结后,样品指标均达到美国MPIF标准,当烧结温度为1 380℃时,烧结密度和硬度分别为7.85 g/cm3、70 HRB。经此工艺制得的316L不锈钢粉末,性能达到国内先进水平。

316L不锈钢粉末高速压制行为

采用自行设计制造的18 m高落锤式高速压机,研究316L不锈钢粉末的高速压制行为。实验结果表明,冲击速度增大可有效提高生坯密度,对室温粉末进行高速压制,当冲击速度从10 m/s提高到18 m/s时,生坯密度从7.18 g/cm3提高到7.61 g/cm3。而在同样冲击速度下,对160℃温粉末进行高速压制时,生坯密度从7.33 g/cm3提高到7.76 g/cm3。同时生坯强度随冲击速度的提高而升高,冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,160℃压制的生坯强度从72.5 MPa提高到94.1 MPa,室温压制生坯强度从62.1 MPa提高到89.3 MPa。通过对生坯SEM照片的分析,得知高速压制过程中粉末会发生严重的塑性变形和碎裂现象,孔隙的形状也会发生改变。该文还对高速压制致密化机理进行了探讨,指出在较高的速度压制时,颗粒间的摩擦和绝热剪切作用使粉末颗粒界面的温度升高,有利于粉末颗粒的塑性变形和焊合,从而有效提高了生坯的密度。

覆膜不锈钢粉末选择性激光烧结成型机理研究

制备了一种适合于选择性激光烧结快速成型技术的覆膜不锈钢(1C r18N i9T i)粉末材料,应用激光烧结快速成型机对自行开发的覆膜不锈钢粉末进行了烧结成型实验。应用微观分析方法研究了覆膜不锈钢粉末激光烧结成型动态过程,在此基础上建立了覆膜不锈钢粉末的激光烧结成型过程机理模型,当加热温度100℃<T<130℃时,粘性流动为主要的成型机理;当加热温度T>130℃时,可以用熔化/固化机理来描述。

不锈钢粉末的选择性激光熔化快速成形工艺研究

为了揭示选择性激光熔化快速成形过程中工艺对成形金属零件的影响规律,以不锈钢粉末为对象展开研究。首先,进行了单道扫描实验,结果表明水雾化制备的不锈钢粉末的单道扫描线不连续,球化现象严重,分析了其原因;然后,采用不同的成形工艺,成形出了金属块体,结果表明成形件的致密度与激光能量密度满足指数关系ρ=ρm-Aexp(-Ψ/K);最后,对选择性激光熔化成形件内部的显微组织进行了扫描电镜与光学显微分析,结果表明该组织极细小且不均匀,具有柱状和蜂窝状结构,熔化界面处的温度梯度最大,其组织变化最为剧烈。

选择性激光烧结304L不锈钢粉末的试验研究

对304L不锈钢粉末进行选择性激光烧结成形,观察激光与304L不锈钢粉末间的交互作用,以此作为单层烧结参数的选择依据;同时测量粉末孔隙率找出最佳单层烧结参数,随后进行多层堆叠烧结试验,通过分析显微组织以及层与层间的结合程度,确定最佳的堆叠烧结参数;最后对烧结试样进行金相观察、硬度与拉伸试验。结果表明,烧结后的试样显微组织中有完整的粉末颗粒,部分熔融粉末包覆未熔融粉末;不同扫描路径的烧结试样硬度均比原材高,但其抗拉强度要远低于原材,S型路径扫描比螺旋型路径扫描的烧结试样抗拉强度高。

316L不锈钢粉末压坯的烧结行为

为了获得高性能的不锈钢烧结材料,研究了烧结气氛和烧结温度对316L不锈钢粉末压坯烧结性能的影响。实验结果表明,316L不锈钢粉末压坯分别在1 150℃、1 230℃和1300℃温度下进行烧结时,真空和分解氨气氛下烧结体的密度、抗拉强度和伸长率都随着烧结温度的上升而提高;在相同烧结温度下,真空烧结体的密度和伸长率要比分解氨气氛烧结体的密度和伸长率高得多,但是真空烧结体的抗拉强度比分解氨气氛下烧结体的抗拉强度低很多。

电渣重熔-等离子旋转电极雾化制备高品质316H奥氏体不锈钢粉末

首先采用电渣重熔法熔炼316H奥氏体不锈钢母合金,随后采用等离子旋转电极雾化(PREP)法制备了球形316H奥氏体不锈钢粉末。利用氧氮分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、霍尔流速计和激光粒度分布仪等研究了粉末的氧含量、形貌、相结构、流动性、松装密度、振实密度及粒度分布。结果表明:电渣重熔制备的316H奥氏体不锈钢母合金全氧含量为20×10^(-6),铸锭成分均匀;等离子旋转电极雾化法制备的316H奥氏体不锈钢粉末全氧含量为70×10^(-6),粉末粒度呈现双峰分布,细粉收得率高,粒径为15~150μm的粉末占比近80%,粉末粒径分布范围广、球形度高、卫星粉少。粉末表面基本为胞状晶,截面为均匀的枝晶组织,为单一的γ-Fe相结构。制备态粉末的霍尔流速、松装密度和振实密度分别为14.83 s·50^(-1)g^(-1)、4.725 g·cm^(-3)和5.401 g·cm^(-3)。粗粉和细粉质量分数各占一半时,粉末的霍尔流速为12.91 s·50^(-1)g^(-1),小于初始粉末的霍尔流速,提高了粉末的流动性能。长时间的真空储存能降低粉末的带电性能,进而降低粉末颗粒之间排斥作用,可进一步提高粉末流动性。粗、细粉之比为7:3时,粉末的填充性能最好,填充率高达70.6%。

润滑剂对不锈钢粉末温压成型工艺的影响

研究了润滑剂种类、成型温度、润滑剂含量和润滑方式对不锈钢粉末温压成型生坯密度的影响。试验结果表明，改性聚合物润滑剂比石蜡和硬脂酸锌更适合于温压工艺，并具有较宽的温压成型温度范围，其值为（110±10）℃。当润滑剂含量（质量分数）为0.5%～0.9%时，对不锈钢粉末温压成型的生坯密度影响不大。模壁润滑可以显著降低混合粉末中润滑剂的含量，模壁润滑温压成型工艺可以显著提高不锈钢混合粉末的生坯密度。

烧结气氛对不锈钢粉末烧结性能的影响

研究了真空和分解氨气氛对316L和304L不锈钢粉末烧结性能的影响。结果表明:1300℃时,真空烧结的密度比分解氨气氛烧结的高;由于氮的渗入,分解氨气氛烧结的抗拉强度比真空烧结时高出很多,但延伸率却低了很多。

316L不锈钢粉末温压技术的研究

研究了温压工艺对316L不锈钢粉末的生坯性能和烧结性能的影响.试验结果表明:温压工艺能够较大幅度地提高316L不锈钢粉末的生坯密度和生坯强度,也能提高其烧结后的密度和抗拉强度.如在700MPa的压制压力下,316L的温压生坯密度比冷压提高了0.19g/cm3,生坯强度比冷压提高了50%;在1150℃真空烧结后,温压坯的烧结密度比冷压坯的高0.19g/cm3,抗拉强度比冷压的提高了34MPa.

多孔材料用无镍高氮不锈钢粉末制备工艺控制研究

本文通过中频冶炼和水雾化制粉工艺,制备一种无镍不锈钢合金粉末,并对雾化工艺参数对合金粉末物理和工艺性能的影响作了分析讨论,结果表明,提高雾化水压力和增大水锥角都有利于获得较细粉末,高压水11MPa或水锥角30°时合金粉末综合性能较好,球磨后可获得较高含氮量的粉末。

粉末注射成形的发展及其在不锈钢零件生产中的应用

粉末注射成形制造的零件具有形状复杂、性能可靠、成本低廉等特点,尤其是在生产批量的复杂小零件中有着其他成形工艺无法比拟的优势。该文总结了前人的研究,介绍了粉末注射成形的优缺点及当前的发展方向,并重点讨论了粉末注射成形在不锈钢零件生产中的应用。

不锈钢粉末与丝网复合的孔隙和透过性能

将不锈钢粉末与韧性丝网复合,通过变化材料、料浆粒度和覆层方式,可获得既具有金属的强韧、耐蚀和热震性,又可调结构及性能的柔性微孔材料,该微孔材料可冲压、折叠和焊接成复杂形状的滤芯。不锈钢粉末与丝网复合的孔隙和透过性能研究表明,料浆粒度显著影响孔隙和透过性能,末级料浆粒度起决定性作用;二次双向涂覆时,相同料浆粒度料浆形成外细内粗的三明治结构,不同粒度料浆形成由粗到细的梯度结构;复合多孔材料具有均匀的孔径分布和高透过率。

不锈钢球形粉末排流经验公式探讨

目前未见到国内外对不锈钢球形粉末排流经验公式的相关研究报道。为了对此进行研究,应用高速旋转离心机构建了准流体排流时间模拟试验系统。模拟试验系统首先测量了微径玻璃珠的排流时间,与应用准流体排流经验公式计算出的结果吻合,验证了试验系统的可用性。同时对不锈钢球形粉末的排流时间进行了测试,依据试验结果对在转速为3 000 r/min时准流体排流经验公式的修正系数进行了修正,同时提出了由于试验条件所限存在的缺陷。