混合元素法激光立体成形中粉末配比的研究

在混合元素法激光立体成形(LSF)过程中,由于各种纯金属粉末或中间合金的密度、粒度不同,使得不同种的粉末输送性不同,即粉末离开送粉管后形成的粉末流的发散角,或粉斑直径不同,造成不同粉末进入熔池的比例与原始粉末配比不同,进而使得成形后试样成分与原始粉末配比之间产生偏差,不能得到名义成分试样。本文对不同种粉末的输送性进行观察,并建立从合金名义成分出发,反推原始粉末配比的实验和计算模型,并用混合元素法激光立体成形V-4Cr-4Ti合金为例对模型进行验证。

粉末级配对非晶Fe-Cr-Si-B-C软磁粉心的性能影响

以非晶Fe-Cr-Si-B-C雾化合金粉末为原料,改变粗粉(−250~+400目)和细粉(−600目)质量比(粉末级配)分别制备软磁粉心,考察了有效磁导率、直流偏置性能和功率损耗。结果表明,软磁粉心的有效磁导率与其密度正相关,适当的级配可有效提升密度。在同一磁导率水平下,适当增加细粉比例可提高磁心内部的气隙分布均匀性,进而提升其偏置性能,并降低高频(MHz)损耗。当粗细合金粉末按40:60质量比混合时,粉心在1 MHz处的有效磁导率为19.52,且直流偏置场为100 Oe时,磁导率百分比为83.04%;1 MHz/20 mT下的损耗为1467.5 mW/cm^(3)。40:60样品相对原始雾化粉样品密度提高2.4%,孔隙率降低5.8%,有效磁导率(1 MHz)提高5.9%。

基体粉末与增强粒子的粒度级配对SiCp/Fe性能的影响

使用不同粒度的铁粉,采用电流直加热动态热压烧结工艺制备了10%(体积分数)的SiC颗粒增强铁基复合材料,研究了铁粉与SiC粒子颗粒级配对复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明,SiC粒子与铁粉的颗粒级配,显著影响复合材料基体中增强粒子的分布状况和力学性能.建立了粒子分布的双基体颗粒级配模型,只有铁粉中一次颗粒与二次颗粒的粒径比为6.5、二次颗粒含量为4.6%、铁粉一次颗粒与SiC的粒度比值为15.9时,SiC颗粒才能很好地填充铁粉间隙并均匀地分布在基体中,复合材料将具有较高的力学性能.模型计算的结果和实验结果相符合.

复合级配17-4PH不锈钢粉末电磁先导阀阀芯顶杆组织及其性能

本研究分别以单一气雾化、气雾化∶水气联合雾化=3∶1复合级配17-4PH不锈钢粉末为原材料,采用粉末微注射成形方法制备电磁先导阀阀芯顶杆。对制备得到的电磁先导阀阀芯顶杆的表面质量、微观结构、收缩率及致密度进行测试,并对复合级配粉末阀芯顶杆烧结件进行热处理,分析热处理后样品的硬度以及磨损性能等指标。研究结果表明:复合级配粉末对具有微结构的阀芯顶杆的表面质量、微观结构、收缩率及致密度有着重要的影响。气雾化∶水气联合雾化=3∶1的复合级配17-4PH不锈钢粉末阀芯顶杆注射坯件表面质量相对较好,提高了粉末的烧结活性,烧结样品致密度达到98.86%,收缩率更为均匀,主要组织为马氏体,优于单一气雾化粉末的烧结性能。热处理后阀芯顶杆的组织为马氏体和少量的奥氏体,硬度显著提高,耐磨损性能得到了明显的改善。

成型参数对纯铜粉末注射生坯密度的影响

结合粉末注射成型工艺的特点,通过预混粘结剂组分、分批次加入铜粉获得成分均匀的注射成型喂料,利用正交试验方法分析了注射成型参数(成型压力、保压时间)对注射试样生坯密度的影响,得到了纯铜粉末注射成型的最佳参数。

过配粉末激光选区熔化制备高氮不锈钢研究

常压下高氮不锈钢粉末激光选区熔化法制备高氮不锈钢的过程存在氮逸出现象,不能有效制备出合格高氮不锈钢。采用过配粉末法配制了含氮量1.472%的不锈钢粉末,在激光选区熔化设备上开展了过配粉末打印成形实验,研究了激光工艺参数对高氮不锈钢氮含量、显微组织和力学性能的影响。实验结果表明,过配粉末法可制备出含氮量超0.9%且具有一定力学性能的高氮不锈钢;成形试样的氮含量与激光功率成反比,在扫描速度为1000 mm/s时,激光功率由200 W增至300 W,氮含量由0.991%降至0.956%;当激光功率为225 W时,扫描速度由700 mm/s增至1000 mm/s,氮含量由0.823%增至0.985%,与扫描速度成正比;当激光功率为250 W时,扫描速度由700 mm/s增至1000 mm/s,氮含量由0.817%增至0.970%,扫描速度对氮含量的影响更为显著。当扫描速度为1000 mm/s时,200~300 W范围内,随激光功率的增大,成形试样的内部缺陷逐渐减少,成形质量变好,抗拉强度呈先增加后降低趋势。优化结果表明,扫描速度1000 mm/s、激光功率275 W为最优成形工艺参数,在保证氮含量高于0.9%的同时,高氮不锈钢成形质量最好,内部缺陷数量最少,综合拉伸性能好,抗拉强度和屈服强度分别为1001.7 MPa和363.8 MPa。