粉末法生产Mn-Al中间合金

介绍了利用粉末冶金工艺生产MnAl25和MnAl15中间合金的过程及方法。通过试验得出粉末冶金生产MnAl25合金的最佳工艺条件为:压制压力650MPa,粘结剂用量0.6%,润滑剂用量0.6%;生产MnAl15中间合金的最佳工艺条件为:压制压力650MPa,粘结剂用量0.8%,润滑剂用量0.6%。MnAl25中间合金的粉化率为0.01%,密度可达4.41g/cm3;MnAl15中间合金的粉化率为0.02%,密度可达4.8g/cm3,且中间合金的成分均匀。

中间层厚度对P/M TC4-GCr15扩散焊接头强度的影响

采用不同厚度的电镀镍作为中间层,在900℃、4h和150MPa压力的热等静压条件下,使用TC4预合金粉末和GCr15轴承钢制备了钛钢扩散焊接头。利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和机械拉伸对接头进行了测试和分析。结果表明:当没有添加中间层时,接头的强度达到了564MPa;当添加了中间层且中间层的厚度为150μm时,接头的强度最高,为502MPa。中间层过厚或者过薄,都会导致接头强度的下降。

中间退火对形变Cu-15Cr-0．1Zr原位复合材料性能的影响

研究了采用中间退火+冷变形方法制备的形变Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料的显微组织、抗拉强度和导电性。结果表明:铸态铬相为树枝晶,在变形过程中,铬相变成纤维状,横截面上呈卷曲薄片状;适当的中间退火能显著提高其电导率;配合适当的中间退火与冷变形,可以得到较好的强度和导电性;应变量为6.43时,采用450℃+400℃或500℃+500℃两次中间退火工艺制备的形变Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料具有较好的性能组合,分别为1227 MPa/64.8%IACS、1025 MPa/71.5%IACS。

以铌+铜为复合中间层扩散焊接钛合金/不锈钢接头的组织与性能

以铌片+铜片为复合中间层材料,在Gleeble-1500型热力模拟试验机上对TC4钛合金和15-5PH不锈钢进行真空扩散焊,测试了接头的抗拉强度,观察了接头界面区和拉伸断口形貌并进行了微区成分分析。结果表明:铌+铜复合中间层可以有效阻碍钛合金和不锈钢之间钛、铁、铬元素的相互扩散;不锈钢/铜、铜/铌、铌/钛合金这3个界面通过原子扩散形成良好的连接,在铜/铌界面处局部生成的少量细小的铌铁金属间化合物对接头抗拉强度的影响不大,最高抗拉强度达到540MPa;拉伸断裂时裂纹穿过铜层、铌层和金属间化合物扩展。

不同扩散焊工艺下以钽+铜为复合中间层的钛合金/不锈钢接头性能

分别在常规工艺(20℃·s^(-1)速率升温至1000℃,保温1200 s,压力6.7 MPa,空冷)和阶梯工艺(20℃·s^(-1)速率升温至1050℃,停留2 s后以10℃·s^(-1)速率降温至950℃,此阶段压力2.8 MPa,然后在6.7 MPa压力下保温1200 s,空冷)下,以加钽+铜为复合中间层对TC4钛合金与15-5PH不锈钢进行真空扩散焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:复合中间层可阻碍钛合金与不锈钢间元素互扩散;阶梯工艺下接头的抗拉强度为550 MPa,高于常规工艺(390 MPa),这与柯肯达尔扩散空洞小且浅、焊后复合中间层厚度较小以及铜/钽界面连接质量较高有关。

钛合金管件与不锈钢内衬管真空扩散焊工艺研究

采用真空扩散焊工艺实现了TC4钛合金管件与15-5PH不锈钢内衬管的连接,研究了焊接温度、保温时间、中间层等对焊接界面结构、界面扩散及焊合率的影响规律。结果表明,在焊接温度为900℃,保温时间为4 h,Ni中间层厚20~30μm的条件下,可实现TC4管件与15-5PH内衬管的有效连接,焊合率最高。焊接接头界面产物组成,从钛合金侧到不锈钢侧依次为:TC4-(α+β)—NiTi_(2)—Ni_(x)Ti_(y)P_(z)—Ni_(3)Ti—FeNi_(3)—γ-(15-5PH)。焊接温度和中间层是影响连接质量最主要的因素,采用低于880℃的焊接温度或不采用中间层时,无法实现TC4管件与15-5PH内衬管的可靠扩散连接。保温时间为4 h时,焊接温度从890℃升高到910℃,焊合率和扩散层厚度先升高后略降低。焊接温度为900℃时,保温时间从2 h延长到4 h,焊合率和扩散层厚度均升高。