微波烧结金属纯铜压坯

分别采用常规电阻加热与微波加热对金属铜压坯进行烧结并比较样品烧结密度、表观硬度以及显微组织分布;微波烧结在功率为1kW、频率为2.45GHz微波炉中进行。结果表明:微波烧结样品平均相对密度达97.3%,略高于相同烧结温度下常规烧结样品的平均相对密度;微波烧结可在较短时间内对粉末冶金金属铜样品实现烧结致密化。另外,微波烧结样品表观硬度比常规烧结样品的高。微波烧结样品具有独特孔隙分布规律,样品横截面中心处孔隙率比横截面边缘处的小;并且微波烧结样品孔隙与显微组织较常规烧结样品细小。

金属粉末压坯烧结过程的内耗研究

烧结在粉末冶金过程中对最终产品质量起着关键性作用,理解和探索烧结过程中粉末压坯结构和缺陷的演变,明确烧结的起始温度、结晶温度等,可为烧结工艺的确定提供确切的信息.本文采用内耗技术系统研究了单元系纯Al, Mg, Cu, Fe粉末压坯烧结过程的内耗行为.在第一个循环的升降温过程中各发现了一个内耗峰、升温峰和降温峰.降温峰是一个稳定的弛豫型内耗峰,激活能和峰温表明,该峰起源于晶界的黏滞性滑移.升温峰的出现伴随着相对动力学模量和电阻的下降,材料性能发生显著变化,相应峰温可考虑作为单元系粉末烧结的起始温度.升温峰具有明显的压坯颗粒粒径和成型压力依赖性,随颗粒粒径或压制压力的减小而升高,这与颗粒间弱结合界面数量和微滑移可动性的增大有关.在升温测量时,主要通过弱结合界面微滑移耗能,内耗增加直至峰温所在位置,弱结合界面转化为颗粒间晶界,内耗迅速下降,形成了非稳定升温峰.升温峰的出现表明了粉末压坯烧结过程中颗粒间晶界的形成,相应峰温亦可作为粉末压坯的结晶温度.

基于DPC-CZM混合模型的金属粉末压坯裂纹三维数值模拟

消除和控制金属粉末压坯裂纹对生产高质量粉末冶金零件具有指导作用。本工作将修正的Drucker-Prager Cap(DPC)模型与内聚力模型(CZM)相结合,分别定义金属粉末压坯实体单元与零厚度内聚力单元的力学行为。通过巴西圆盘和单轴压缩试验获取压坯断裂性能参数,编写Python程序在实体单元中批量插入零厚度内聚力单元,模拟金属粉末压坯在外载荷作用下的拉伸和剪切裂纹以及裂纹扩展过程,并与实验结果进行对比分析。研究结果表明,采用指数型内聚力本构模型与DPC模型混合,可更准确地描述压坯裂纹损伤区的变化,与零厚度内聚力单元相关的裂纹扩展过程与实验结果更为一致。

用平台巴西圆盘实验确定金属粉末压坯的力学性能参数

为确定金属粉末压坯的力学性能,本文采用平台型加载方式的巴西圆盘实验对铜、铁两种不同相对密度的金属粉末压坯进行直径压缩。利用同步实验图像记录,研究了圆盘中心裂纹的生长和金属粉末压坯的拉伸断裂过程。通过压缩实验获得了金属粉末压坯的位移-载荷曲线,结合弹性力学理论和数值分析方法,确定了压坯的三个力学性能参数:由直线段确定弹性模量E、由线性段与非线性段的转折点确定抗拉强度σ_t和由局部最小载荷确定张开型断裂韧度K_(Ic),它们与相对密度的关系均符合幂指数函数变化规律。

基于巴西圆盘实验的金属粉末压坯力学性能研究

采用圆弧型加载方式的巴西圆盘实验对2种成分相似的水雾化铁粉(Hgans ASC 100.29和Hgans Distaloy AE)压坯的力学性能进行研究。综合考虑实验装置、压坯的几何特征及材料属性对压坯抗拉强度的影响,引入系数C对巴西圆盘经典抗拉强度公式进行修正,以更加准确地描述压制过程中压坯的力学性能变化。采用高清摄像机进行实时拍摄,对粉末压坯从变形到完全断裂破坏的全过程进行详细的分析描述,利用实验不同阶段获取的数据及巴西圆盘的位移解析解,分别计算压坯的抗拉强度和弹性模量,同时拟合出抗拉强度与相对密度以及弹性模量与相对密度相关的幂函数方程,并将其用于基于广义塑性力学的金属粉末成形数值模拟;此外,将详细的实验图像和数据进一步用于压坯断裂性能的分析。

巴西圆盘实验测定金属粉末压坯断裂性能参数

压坯断裂性能参数的准确测定对压坯裂纹损伤预测分析至关重要。本文采用圆弧型加载方式的巴西圆盘实验对两种金属粉末(Hgans ASC 100.29和Hgans Distaloy AE)压坯的断裂性能参数进行研究。利用高清摄像机对实验过程进行拍摄,将金属粉末压坯从变形到完全断裂破坏的全过程进行详细地分析描述。结合相关理论研究及数值分析计算,提出压坯断裂性能参数包括断裂韧度KIc和断裂能量Gc的确定方法。将不同相对密度的压坯试样用于试验分析计算,得出金属粉末压坯断裂性能参数KIc和Gc与相对密度的函数方程。

《金属粉末生坯强度的测定矩形压坯横向断裂法》标准简介

本标准是根据ISO 3995 :1985《金属粉末———用矩形压坯横向断裂测定生坯强度》对GB5 16 0 - 85进行修订的 ,在技术内容上与该国际标准等同。本标准号改为GB/T5 16 0 -2 0 0 2 ,2 0 0 2年 9月 18日由国家质量技术监督局批准并实施 。

金属基粉末冶金零件的微波烧结机理

简要概述了微波烧结技术的特点和发展状况。从麦克斯韦方程组出发,分析了微波在块体金属中的传播行为,说明微波不能与块体金属耦合并烧结的原因。在此基础上,总结了金属粉末压坯的特点,阐述了微波烧结金属粉末压坯的可行性,分析了自由电子在电磁场中的运动行为,指出涡流损耗是微波促进烧结的机理之一。