纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的烧结特性

以喷雾干燥 H2还原法制备的纳米级90W 7Ni 3Fe复合粉末为原料,采用模压成型并在800℃保温120min的条件下对试样进行预烧,研究了试样在不同烧结温度和不同烧结时间下的烧结特性,采用高倍SEM和光学金相分别对断口进行了形貌观察和钨晶粒测试;对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析。结果表明:保温时间为120min时,随着烧结温度的提高,试样的性能有显著的变化,当烧结温度为1390℃时,试样的抗拉强度和延伸率都达到一个极大值,分别为900MPa和13%,此时试样的相对密度为99.0%;当烧结温度为1390℃时,随着烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值;平均钨晶粒度为15～20μm,钨晶粒呈球形或近球形;复合粉末烧结活性高,比传统烧结温度降低80～120℃;试样中出现了W30.73Ni40.21Fe29.06过渡相。

稀土钇对纳米粉90W-7Ni-3Fe合金烧结特性的影响

以喷雾干燥H2还原法制备的纳米级90W7Ni3Fe复合粉末为原料,研究了不同稀土Y含量对试样烧结特性的影响,采用扫描电镜和金相仪器分别对断口进行了形貌观察和W晶粒粒度测试;并对烧结样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行了测定与分析。研究结果表明:不添加稀土Y时,试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡,导致试样力学性能偏低;当添加稀土Y后,烧结样中没有孔洞和气泡,添加04%～0.6%稀土Y(质量百分数)时,合金相对密度、抗拉强度和延伸率分别为99.6%、1080MPa和17.6%;添加0.4%Y后,W晶粒从原来的20～25μm减小到10～12μm,W晶粒由不加稀土时的球形变为近球形或多边形,且随稀土含量的增加其影响作用更明显;在相界或晶界上形成了W13.07Ni2.96Fe1.52Y23.65Ox(摩尔比)的中间相,阻止了W原子在粘结相中的扩散及W晶粒的长大。建立了合金中W颗粒的三层微观结构模型。

纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末的低温烧结机制

采用DTA研究了喷雾干燥-H2还原法制备的纳米级90W-7Ni-3Fe复合粉末随温度升高时熔点和相的变化,依此为根据研究了试样在不同烧结温度和不同烧结时间下的烧结特性。采用扫描电子显微镜和金相仪分别对试样断口进行了形貌观察和W晶粒测试,并对烧结样的性能进行了测定与分析。研究结果表明:保温时间为120min时,随着烧结温度的提高,试样的性能有显著的变化,当烧结温度为1390℃时,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度都达到一个极大值,分别为888.3MPa,12.9%和99.0%;当烧结温度为1390℃时,随烧结时间的延长,试样的性能也有显著的变化,试样的抗拉强度、延伸率和相对密度在保温120min时都达到一个极大值;平均W晶粒度为20μm,W晶粒呈球形或近球形;复合粉末烧结活性高,比传统烧结温度降低80℃;粉末中高的氧含量和在干氢中的烧结,使得试样在液相烧结时容易出现孔洞和气泡,W晶粒和粘结相分布不均匀,致使试样力学性能偏低。

90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末的瞬时液相强化烧结特征

采用机械合金化(MA)制备了晶粒尺寸为8～18 nm的90W-7Ni-3Fe纳米晶粉末(MA粉末).将粉末注射成形,在1 480～1 500℃经3～5 min瞬时液相烧结.结果表明,采用瞬时液相强化烧结可以得到W晶粒为3～8 μm近全致密的细晶钨合金,显微组织为细小的球形W晶粒均匀地连续分布在纤维状粘结相中,烧结坯具有好的拉抻性能.长时间的传统液相烧结使球状W晶粒迅速粗化,而且密度和强度下降,但延伸率反而增加.在MA粉末中添加微量Y2O3后采用瞬时液相烧结,可以使合金抗拉强度提高到1 055 MPa,延伸率提高到16.5%.

循环热处理对90W-7Ni-3Fe高密度钨合金力学性能的影响

研究了循环热处理对90W-7Ni-3Fe高密度钨合金力学性能的影响。结果表明,经循环热处理的合金试样其抗拉强度及冲击韧性明显提高,但延伸率有所下降。通过扫描电镜(SEM)对合金试样断口进行观察,探讨了氩气氛下循环热处理对合金力学性能影响的机理。

90W-7Ni-3Fe激光选区熔化热行为及试验分析

激光选区熔化是一种成形难加工金属的方法,文中以90W-7Ni-3Fe为研究对象,分别考虑材料在粉末和实体状态下的物性参数,建立温度场有限元模型,模拟成形过程中的温度场,研究了不同工艺参数下的熔池尺寸、温度梯度、冷却速率变化等.温度场分析表明,熔道中心温度超过了钨的熔点,粉末充分熔化,而熔道搭接处温度仅超过镍铁熔点,钨颗粒并未熔化,因此在相邻道之间区域是以液相烧结方式形成.同时,设计了相应参数的工艺试验,发现增大能量输入,可以使液相填充更加充分,成形件致密度提高.

冷加工和退火对90W-7Ni-3Fe重合金机械性能的影响

高密度钨基金属-金属复合材料具有广泛的用途。塑性和极限抗拉强度等机械性能在许多用途的设计中是最重要的。冷加工-退火是改善这类重合金机械性能的标准方法。印度工业学院的V. Srikanth及其同事试图研究冷加工和在700℃进行不同周期退火对90W-7Ni-3Fe重合金的影响。

放电等离子烧结时间对高密度W-7Ni-3Fe合金组织性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备高密度W-7Ni-3Fe合金,研究了烧结保温时间对合金致密度、物相、显微组织以及力学性能的影响。结果表明,在1200℃烧结5-14 min后,合金均能实现充分致密化,保温时间对相对密度影响较小。合金中的W晶粒随保温时间的延长开始尺寸变化不大,烧结11 min以上才明显长大,但大多数W晶粒尺寸仍小于5μm。烧结时间超过8min,合金中新出现一种灰色的富W组织。随保温时间延长,合金的洛氏硬度下降不大,然而抗弯强度却明显上升。合金弯曲断口形貌在较短保温时间以沿晶断裂为主,粘结相的延性撕裂和W晶粒的解理断裂随烧结时间延长逐渐增多。

稀土Y对纳米粉90W-Ni-Fe合金性能和微观结构的影响

采用SEM和金相仪器对添加不同Y量的纳米粉90W-7Ni-3Fe合金试样断口进行形貌观察和W晶粒测试;并对烧结态试样的相对密度、抗拉强度、延伸率等性能进行测定与分析。结果表明:当Y量在0.2%~0.6%(质量百分数,下同)时,试样相对密度为99.2%~99.6%,抗拉强度为1000MPa^1100MPa,延伸率为16%~19.5%;添加0.4%Y后,W晶粒从原来的20μm^25μm减小到12μm,W晶粒形状由不加稀土时的球形变为近球形或多边形。添加0.4%Y后,在界面上形成了W13.07Ni2.96Fe1.52Y23.65Ox(摩尔数比)的中间相,其阻止了W原子在粘结相中的扩散,阻止了W晶粒长大,细化了W晶粒,提高了合金的性能。

线能量密度对电子束增材制造W-Ni-Fe合金致密化过程的影响

采用粉床型电子束增材制造技术制备了90W-7Ni-3Fe高比重钨基合金,研究了不同的线能量密度对合金的显微组织及致密化过程的影响。结果表明:电子束增材制造成形的90W-7Ni-3Fe合金的组织由W颗粒和Ni-Fe固溶体粘结相组成,粘结相内溶解了一定量的W,随着线能量密度的增大,粘结相的含量及其内部W的含量增大;在不同的线能量密度下合金的致密化过程略有不同:在低的线能量密度下(0. 24 J/mm),合金的致密化过程主要是钨颗粒的粘结,随着线能量密度的升高(0. 3~0. 75 J/mm),出现了W颗粒的重排和W在Ni-Fe固溶体里的溶解-析出,随着能量密度继续增大(1. 0 J/mm),出现了一定量的钨颗粒的熔化和低熔点元素Ni、Fe的挥发,且随着钨在粘结相中的含量升高,合金的固溶强化作用增强,显微硬度相应提高。

Effects of Y2O3 on the microstructure and mechanical properties ofspark plasma sintered fine-grained W-Ni-Mn alloy

Fine-grained W-Ni-Mn-YOalloys were fabricated by mechanical alloying-assisted spark plasma sintering(SPS), and the effects of YOcontent on the microstructure and mechanical properties of the alloys were studied. Fine-grained 90 W-6 Ni-4 Mn-YOalloys with uniform microstructure and excellent properties were prepared by SPS at 1150 ℃. The addition of trace YOinhibited the sintering densification process and refined the W grain size. The average W grain size decreased from 5.5 μm to 2.1 μm.The fracture mode changed from W grain transgranular fracture and W-W interface fracture to W-W and W-Matrix phase interface fracture. The Rockwell hardness and bending strength of alloys initially increased and then decreased with increasing YOcontent. The optimum comprehensive mechanical properties(Rockwell hardness and bending strength) of the alloys were obtained at the same time when the mass fraction of YOwas 0.4%.

Mn对W-Ni-Fe合金性能的影响

通过液相烧结制备不同Mn含量的90%W-7%Ni-3%Fe合金,研究Mn对合金的烧结温度、保温时间和力学性能的影响。采用SEM观察试样断口形貌;利用金相显微镜观察样品显微组织并检测W晶粒尺寸;并对烧结试样的相对密度、抗拉强度和硬度等性能进行测定与分析。结果表明,当w(Mn)=0.25%时,1425℃保温1h,合金相对密度达到98.3%;1400℃保温45min,合金抗拉强度达到928MPa,硬度HRC达到37.2。W晶粒由20～25μm减少到12～15μm。Mn在相界面上生成的中间相,阻止了W原子在粘接相中的扩散,阻止了W晶粒长大,提高合金的力学性能。

细晶钨合金的制备与动态失效行为

采用喷雾干燥-热还原的方法制备纳米级93W-4.9Ni-2.1Fe复合粉末,并以其为原料制备出含0.03%Y2O3(质量分数)的细晶钨合金,研究微量稀土掺杂对烧结致密化和显微组织的影响以及93W-4.9Ni-2.1Fe合金在动态压缩状态下的力学行为。结果表明:纳米级复合粉末在1380～1410℃之间液相烧结可实现材料的近全致密化,比同种成分的传统钨合金的烧结温度降低了120℃左右,合金的相对密度可达99%以上,且合金的晶粒尺寸为5μm左右。与传统W-Ni-Fe合金相比,细晶W-Ni-Fe合金在高应变率下具有更高的合金强度和延性,同时,在较低应变率下有形成局部绝热剪切带的倾向;添加微量Y2O3能进一步提高细晶W-Ni-Fe合金的绝热剪切敏感性,有利于在较低应变率下形成绝热剪切带。

X射线飞点扫描盘形狭缝斩波轮

研究表明X射线飞点扫描探测有机物背散射成像,特别是对少量且轻薄的毒品、薄型炸药的探测显示,比透射探测显示更加突出。斩波轮是实现X射线飞点扫描背散射成像技术的关键部件,影响探测系统的成像分辨率,斩波轮机构的结构和屏蔽材料选用,直接影响探测设备的工艺性能和使用性能。