N/H气氛下烧结温度对430L不锈钢块体的性能影响

为系统研究N/H气氛下不同烧结温度对430不锈钢粉末冶金件微观结构、密度、力学性能的影响规律和作用机理,用模压成型-脱脂-气氛烧结工艺,在1100~1330℃烧结不锈钢粉末。结果表明:随温度升高,块体致密度显著提升,但晶粒粗化严重,导致性能衰减。1290℃时制备的不锈钢块的综合性能优异,抗拉强度为454 MPa,伸长率为7%,冲击功为58 J/cm^(2)。在N_(2)-H_(2)气氛下高温烧结块体表层生成了梯度分布的Cr_(2)N相,不锈钢硬度高达100.5HRB。这是因为基体组织均匀、具有梯度结构的Cr_(2)N富集层及弥散分布的平均粒径为2.27μm的Si颗粒钉扎效应协同作用的结果。该工艺流程短、能耗低,无需后续处理即可制备出满足要求的粉末冶金件。

高能球磨制备430L不锈钢纳米晶粉末

采用XRD、MS2000粒度分析仪和SEM对430L粉末在高能球磨中的晶粒尺寸、粒度和形貌演变进行了研究.结果表明:高能球磨可制备430L纳米晶粉末,球料比一定,随着球磨时间的延长,晶粒尺寸逐渐减小,且球磨初期,晶粒尺寸减小最快,其后延长球磨时间,晶粒尺寸缓慢减小;在高能球磨中,冷焊、断裂和加工硬化现象始终存在;430L粉末粒度的演变依次经历了快速增大、快速减小、基本保持不变和缓慢减小四个阶段.初步确定了制备430L纳米晶粉末的合理球磨时间约为20～30h.

粉末增塑挤压制备Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料的组织与性能

为制备性能优良的Al_2O_3/430L复合型蜂窝载体材料,本文以430L不锈钢合金粉末、Al_2O_3粉末、粘结剂为原料,采用粉末增塑挤压技术挤压成形,并在1 100℃真空中烧结2 h获得Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料.借助SEM、XRD及万能试验机,研究了添加Al_2O_3对Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料的组织与性能的影响.研究表明:金属粉末颗粒在烧结过程中结合形成的基体组织为α-Fe(Cr),在基体晶粒间孔隙处和表面弥散分布着Al_2O_3颗粒.添加少量的Al_2O_3可提高烧结密度,制件表面光滑.随着Al_2O_3添加量增加,蜂窝材料表面负载催化涂层的能力增强;抗压强度随Al_2O_3添加量的增加先升高后降低,在Al_2O_3含量为2.5wt.%时,最大抗压强度达27 MPa.添加2.5wt.%Al_2O_3所制备的Al_2O_3/430L复合型蜂窝材料力学性能最佳、表面负载催化涂层的能力优良.

泡沫钢的制备及压缩吸能特性

为制备高强轻质泡沫钢吸能材料,本文以430L不锈钢粉为原料、CaCl2为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备了孔隙率为64%~80%,孔径1~4 mm的泡沫钢.利用SEM和XRD对试样进行微观组织结构分析,并对试样进行轴向准静态压缩测试,分析讨论了孔隙率和孔形对泡沫钢压缩变形行为和吸能特性的影响,以及变形过程中孔结构变形和坍塌机理.研究表明:泡沫钢孔结构呈近球形且分布均匀,孔之间通过孔壁上的微孔形成有效连通.在压缩变形过程中,变形区首先发生在孔形不规则且孔壁较薄处,后诱发周围孔变形并形成多个变形带.泡沫钢试样压缩屈服平台应力随着孔隙率的增加而减小,当孔隙率为64.81%~78.82%时,其对应的屈服平台应力为59.37~17.04 MPa.在孔隙率相同的条件下,孔形为近球形的泡沫试样,其屈服平台应力远高于孔形不规则的试样.当应变量为40%时,孔隙率为64.81%~78.82%的泡沫钢,其单位体积的能量吸收值为23.92~7.32 MJ/m^3,约为泡沫铝的5~7倍.4种不同孔隙率泡沫钢样品的理想吸能效率(I)均达0.85以上,表明泡沫钢可以作为一种理想的吸能材料.