TiH2对铁基含油轴承材料摩擦磨损性能的影响

为提高铁基含油轴承材料的力学和摩擦学性能,通过球磨含造孔剂TiH2的铁基混合粉末,制备孔隙、性能可控的铁基含油轴承材料,利用HDM-20端面摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行评价。结果表明:在铁基含油轴承材料中添加适量的TiH2可有效调控孔隙率,同时生成硬质相,增大材料的硬度,满足材料含油自润滑性能和力学性能要求;当TiH2质量分数为1%时,轴承材料综合力学性能和摩擦学性能较好。

Al-V含量对TiH2粉制备钛基合金性能的影响

为了揭示Al-V含量对钛基合金性能的影响,以TiH2粉、Ti粉为原料,制备不同含量铝、钒(质量分数:0,2.5%,5%,7.5%,10%)的钛合金试样,通过对样品的力学性能、物相、显微组织、断口形貌的分析,研究了铝钒含量对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:两种原料对应烧结试样的相主要由密排六方结构α-Ti和少量的体心立方结构β-Ti构成,铝钒含量的增加对烧结样品物相的相对含量无明显影响,但XRD衍射峰稍向右偏移;纯TiH2和纯Ti烧结试样为等轴组织,加入铝、钒合金元素后纯TiH2粉对应的组织为片状组织,纯Ti粉对应的组织以等轴为主,随铝、钒的增加,对应组织形貌变化较小;纯TiH2和纯Ti烧结样品的抗拉强度分别为562.88和513.44 MPa,强度较低,但延伸率高,分别为28.15%和29.09%;随铝、钒含量的增加,TiH2和Ti对应样品的强度、硬度增加,延伸率下降,最大强度值分别为914.10和937.23 MPa,对应的延伸率分别为7.60%和10.89%。随铝钒含量的增加两类合金的脆性增加,塑性降低,加入铝钒后纯TiH2粉对应试样断口形貌主要呈条形花样和少量韧窝,纯Ti粉对应试样断口以韧窝为主。

超细TiH2粉的制取及工艺研究

本文选用氢化脱氢/阻断剂包覆联合法制取超细TiH2粉。通过激光粒度测试,TEM及SEM等手段来研究制取TiH2粉的过程中一些工艺参数对TiH2粉的氧含量、形貌及粒度的影响,探寻出了阻断剂对TiH2粉颗粒的抑制机理。结果表明,在700℃/2hrs的条件下海绵钛经过渗氢之后球磨5小时,粉末的D50径达到了6.89μm,NaCl作为阻断剂对TiH2粉进行包覆,制得的TiH2粉为不规则形状,且D50达到6.16μm,氧含量变为0.89 wt.%。得出一个结论,阻断剂的引入能使TiH2粉中的氧含量得到微量增加。

化学镀TiH2粉的制备

本文采用包覆方法为对TiH2粉进行化学镀镍,并且分析了pH值、反应温度、联胺质量浓度和硫酸镍质量浓度对化学镀结果的影响。结果表明:NiSO4·6H2O为17.5~19.5g/L,联氨为75~150ml/L,酒石酸钠为17.0~20.0g/L/Pb2+浓度为0.30~0.50g/L,pH值为13.0~13.5,温度为89~92℃时,化学镀层及稳定性最好。

氢化钛粉制备钛及钛合金材料研究进展

综述了采用氢化钛粉制备钛及钛合金材料的历史及现状,报道了以氢化钛粉为原料制备医用钛材料的研究进展,并将其性能与锻造钛合金做了对比。指出采用该粉末冶金技术制备钛及钛合金性能满足应用要求,并具有工艺短、能耗低、成材率高、设备投入小的特点,能使生产成本得到控制,适用于制造批量小、品种规格多的医用钛产品。最后,分析了氢化钛粉制备钛及钛合金中存在的问题,并展望了其未来发展方向。

粉体颗粒粒度对粉末冶金法制备泡沫铝材料的影响

采用自制的Al-Si合金粉末为原料,将粒度为d<74μm,74μm<d<147μm,147μm<d<295μm的合金粉末分别与发泡剂(TiH2)混合,然后压制成金属坯,进行发泡实验.实验表明,随着粉末粒度的减小,TiH2的团聚现象减少,分布逐渐由"线-团"状变为"点"状.当合金粉末粒度为d<74μm时,TiH2呈"点"状,均匀分布在金属坯中.此时制得的泡沫铝材料,密度低、孔隙率高、泡孔分布均匀、泡体发育完全、泡壁较薄,是理想的泡沫铝材料.

氢化脱氢制备钛粉的研究进展

钛粉、氢化钛粉及其预合金粉是钛材加工的重要原料。综述了氢化制取钛粉末的研究现状,并分析了氢化制取钛粉末的主要工艺。氢化球磨法制粉具有操作简单、成本低等优点,但氧含量高是此法制粉的一大缺点。随着制粉工艺的发展,能够制备出低价优质的钛粉、氢化钛粉。制粉新工艺开发与应用也将极大推动钛材的发展。

BNi2+TiH_2复合钎料钎焊C/C复合材料与GH99镍基高温合金

采用BNi2+TiH2复合粉末钎料成功实现C/C复合材料与GH99镍基高温合金的钎焊,对焊后接头界面组织及力学性能进行了分析.结果表明,焊后接头典型界面结构为C/C复合材料/Cr3C2+MC+Ni(s,s)/MC+Ni(s,s)/Ni3Si+Ni(s,s)/Cr3C2+MC+Ni(s,s)/GH99高温合金.钎料中加入TiH2,可促进C/C复合材料母材的溶解,并在钎缝中部形成MC碳化物颗粒.随着TiH2含量的增加,钎缝中部MC形态由细小弥散向大片状转变.当TiH2含量为3%时,接头室温及800,1 000℃高温抗剪强度最高,分别可达40,19及10 MPa,接头强度高于BNi2钎料钎焊接头强度,并可有效保证接头高温使用性能.

TiH_2粉注射成形用新型粘结剂的研制及其性能

研发了一种适合TiH2粉注射成形用新型石蜡基粘结剂,对粘结剂组元间的相容性进行了计算,并分析了该粘结剂的流变性能和脱脂性能。结果表明:该新型粘结剂各组元相容性好,能够与TiH2粉实现良好混合,装载量(体积分数)达到70%以上;粘结剂流变性能佳且稳定,在注射温度为160℃和剪切速率为125s-1的条件下,黏度为0.081Pa.s,粘流活化能为36.85kJ.mol-1;与常规石蜡基粘接剂相比,在同样工艺条件下使用正庚烷脱脂时相同时间下脱脂率提高20%～30%;脱脂坯缺陷少、保形性好;与原料粉相比,经过热脱脂后坯样的碳含量仅增加了0.02%,氧和氮含量均降低。

高能球磨制备超细TiH_2粉研究

利用氢化钛的氢脆性,在室温下通过高能球磨制备超细氢化钛粉。研究不同球磨条件对粉末粒度和形貌的影响,并对制备的粉末进行了扫描电镜分析。结果表明,球磨时间对粉末粒度的影响很大,粉末粒度在球磨初期迅速减小,球磨2min粉末迅速细化,粒度约为5μm^10μm。粒度为40μm的氢化钛粉,用庚烷保护湿磨30min时粒度达到1μm以下,球磨60min即可制得粒度为0.1μm的超细氢化钛粉。

泡沫铝材的泡体演化过程

采用冷压和冷压+热压两种压制方式进行了对比实验,研究了压制方式对粉末冶金法制备泡沫铝材料的影响.通过对在680℃保温发泡制备的泡沫铝的研究,得出了Al-Si-Ca合金粉末制备的泡沫铝材料的泡体演化过程.泡体经历了形核、长大、坍塌3个过程,泡体形状也经历了从圆形到多边形的转变,最终在重力和毛细作用力的驱动下,气泡壁熔体流动引起气泡合并粗化,泡体底部出现实铝层,泡体开始坍塌.

以TiH_2为发泡剂制备泡沫铝的研究现状

探讨了发泡剂发泡法、粉末冶金发泡法、累积叠轧焊法中以TiH2为发泡剂制备泡沫铝的研究进展。在发泡剂发泡法中,对TiH2发泡剂高温下分解过快问题采取了热处理、化学改性、包覆等方法以减缓其释气速率,使泡沫铝生产易于控制;在粉末冶金发泡法、累积叠轧焊法制备泡沫铝夹心板的过程中,后者更有利于TiH2发泡剂的均匀分布。

泡沫铝发泡过程中气泡的稳定性

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料过程中气泡稳定性对发泡效果的影响进行了研究,对影响气泡稳定的因素进行了分析.确定熔体的黏度与氢化钛分解是决定气泡稳定的主要因素.采用在铝硅合金粉末中加钙来增加熔体黏度,控制熔体的表面张力;通过控制氢化钛加入量来控制氢化钛分解释放出氢气的量;控制发泡时间,使发泡在气泡的稳定时段内进行;保持气泡内气体压力与气泡表面张力的平衡,可获得孔结构均匀、密度适合的泡沫铝材料.

高能球磨工艺参数对氢化钛粉和镁粉性能的影响

采用氢化钛粉代替钛粉,与镁粉混合高能球磨,研究球磨工艺参数对粉末性能的影响。采用机械合金化法这种非平衡态的粉末冶金方法,通过高能球磨粉末,提高Mg在Ti中的固溶度。利用激光粒度仪、X线衍射仪、扫描电镜等测试分析仪器表征粉末的性能。研究发现,随球磨时间延长,混合粉末的粒径逐渐变小,确定16 h为最佳球磨时间。Mg的衍射峰随球磨时间增加而逐渐减弱,球磨8 h后基本消失,表明球磨过程可促使Ti和Mg原子的合金化。选取4%(质量分数)的硬脂酸作为过程控制剂,能有助于减小颗粒尺寸且能有效防止粉末冷焊,粉末的收得率提高至73.3%。

基于粉末冶金方法的泡沫铝制备

泡沫铝的制得是通过熔体发泡法实现的,选用发泡剂为TiH2粉,TiH2粉加热分解氢气的速率将直接影响到泡沫铝的发泡过程。熔体发泡法制备泡沫铝的关键之处在于如何降低高温下TiH2粉的分解释放氢气的速度。

TiH2基粉末冶金近α钛合金Ti-1100的热变形行为

通过热压缩试验,研究了TiH2基粉末冶金近α钛合金Ti-1100在973~1173 K温度范围和0.01~1.0s^-1应变速率范围内的热变形行为。建立了Arrhenius本构方程,计算出的热形变活化能为334.76kJ/mol。通过修改函数计算了温度灵敏度(θ),确定了应变率灵敏度(m)。根据温度灵敏度、应变率灵敏度和应变为0.5时的显微组织分析结果,对热加工条件进行了分析。结果表明,在应变率为0.01和1s^-1时,在整个温度范围内出现了失稳区,而在1135 K/0.29s^-1至1173 K/0.76s^-1、1040 K/0.33s^-1至1096 K/0.6s^-1的范围内获得了最佳的热加工条件。此外,微观结构分析表明,在0.01~0.1s^-1的应变速率条件下发生了动态再结晶(DRX),而应变率为1s^-1时微孔的形成是流动软化的主要机制。

热处理冷却方式对TiH2粉末冶金TC4组织及硬度的影响

通过对TiH2粉末冶金方法制备的TC4合金进行热处理,研究不同热处理后冷却方式对TC4合金组织及硬度的影响。结果表明,固溶处理和时效处理均能提高合金的致密度,且固溶处理的冷却方式能显著影响TC4合金中α相和β相的比例,从而导致显微组织形态的变化,其中空冷的试样中再结晶生成细小的等轴状组织,平均晶粒直径最小;固溶处理能显著增加合金的硬度。

钨对TiH2粉末冶金高温钛合金高温塑性的影响

采用氢化钛为原料粉末冶金法制备高温钛合金,探究在变形温度为750~900℃、变形量为50%、应变速率为0.1 s-1和1 s-1的压缩条件下,不同钨含量对高温钛合金高温塑性的影响。结果表明,合金在高温压缩后整体组织类似于网篮组织,α相片层间距明显减少,晶粒有所细化,应变速率较低时(0.1 s-1),钨可提高合金的流变应力。当钨含量为0.5%时,合金最大流变应力为423.1 MPa;当应变速率较高时(1 s-1),随着钨含量的增加,其流变应力先增加后减少,当钨含量为0.5%时,合金流变应力最大为505 MPa。

基于TiH_2粉末制备Ti-13Nb-13Zr合金的微观组织与结构

利用TiH_2、ZrH_2的脱氢特性,结合粉末冶金方法,将TiH_2、Nb和ZrH_2粉末经混合球磨、压制成形,真空烧制得到Ti-13Nb-13Zr合金,对样品进行金相显微镜、SEM、XRD分析,结果表明:烧结坯体相对密度达到92.2%,合金主要组织为α+β型片状魏氏组织,且在合金形成过程中β稳定元素的Nb发挥作用,使得钛的β相在降温完成后仍稳定存在;α-Ti及α-Zr为六方密排(hcp)结构,β-Ti、Nb及β-Zr同为体心立方(bcc)结构。

烧结温度对TC4合金的微观结构和力学性能的影响

将TiH2、Al-V粉末压制成型后进行真空烧结,制备出Ti6Al4V(TC4)合金,使用XRD、金相和SEM断口形貌观测以及力学性能测试等手段对其表征,研究了烧结温度对合金力学性能的影响。结果表明:烧结样品由密排六方α-Ti和体心立方β-Ti双相组成,其形貌呈等轴、网篮或板条(片状、针状)状,随着烧结温度的提高和保温时间的延长等轴组织减少,片状组织和针状组织增加且其组织粗化,在1150℃烧结的样品具有较好网篮结构组织;用该方法可制备相对密度为96.9%~99.6%、抗拉强度为719.3~914.1 MPa、延伸率为6.2%~9.4%、硬度为313.2~364.8HV的TC4合金试样;在1150℃保温1.5 h的样品性能较好,其抗拉强度最高(914.1 MPa),对应的延伸率和硬度分别为7.6%和355.5HV;用纯TiH2粉末烧结样品的断口呈韧性断裂;加入合金元素的样品其断口逐渐由韧性断口变为韧性和脆性混合的断口,其强度提高、延伸率下降。