简介:β-Ti型结构的钛基材料在生物材料领域具有广泛的应用前景。本文采用机械合金化法和放电等离子烧结制备β-Ti型Ti-Nb基合金,研究不同Nb,Fe含量对合金显微组织及力学性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等手段分析合金的显微组织变化情况。结果表明:机械合金化过程中,粉末的平均粒度减小,当球磨时间超过60h时粉末易发生团聚。当球磨转速为300r/min,球料比为12:1,Ti和Nb的质量分数分别为64%和24%时,球磨100h后制备的粉体材料中具有一定体积的非晶相。该粉末在1000℃下通过放电等离子烧结(SPS)制备具有均匀细小的球状晶粒组织的Ti-Nb合金,其强度、伸长率和弹性模量分别为2180MPa,6.7%和55GPa。通过控制Nb,Fe的含量,可以促进β-Ti相形成,获得高强度和低杨氏模量的Ti-Nb合金。
简介:本文利用XAFS方法研究机械合金化方法制备的Fe100-xCux(x=0,10,20,40,60,70,80,100,x为原子百分比)合金中Fe、Cu原子的局域环境结构随组成的变化。对于Fe100-xCux二元混合物,当x≥40时,Fe原子的近邻配位结构从bcc转变为fcc,但Cu原子的近邻结构保持其fcc不变;与之相反,当x≤20时,Fe原子的近邻配位保持bcc结构而Cu原子的近邻配位结构从fcc转变为bcc结构。XAFS结果还表明fcc结构的Fe100-xCux中Fe的无序因子σ(0.009A)比bcc结构的Fe100-xCux中的σ(0.081A)大得多;并且在同一机械合金化Fe100-xCux(x≥40)样品中Fe原子的σ(0.099A)比Cu原子的σ(0.089A)大。这表明机械合金化的Fe100-xCux样品中Fe和Cu原子可以有相同的局域结构环境但不是均匀的过饱和固溶体,而是fcc或bcc合金相同时存在Fe富集区和Cu富集区。
简介:以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶化的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。
简介:研究高能球磨制备Nb/Al化合物的工艺,探索在高能球磨过程中Nb、Al形成化合物的机理。结果表明,通过高能球磨可获得Al在Nb中的固溶体,固溶度与球磨转速和球磨时间成正比,并发现选用硬脂酸作为添加剂有利于Nb/Al的机械合金化。对高能球磨中机械合金化的机理进行了讨论,指出高能球磨产生的高比表面能和高密度晶体缺陷大大降低了整体的扩散激活能,使得在高温条件下才能发生的扩散和固溶反应在室温条件下也能进行。
简介:摘要:硅铝合金因为优异的性能,在电子封装领域的应用越发广泛,但该材料在机械加工过程中存在不少问题,主要有刀具磨损过快、切削效率较低、容易造成崩角、冷却方式及安全防护措施的选择等。本文选取较为典型的Al-50Si高硅铝合金,针对过程主要问题进行分析并采取相应的控制措施,对刀具选择、材料热处理、加工方式及加工参数等方面进行工艺优化,实现产品的加工要求。
简介:通过气雾化方法制备Al86Ni7Y4.5Co1La1.5(摩尔分数,%)合金粉末。首先,将粉末进行不同时间的球磨,然后在不同的烧结温度及保压时间等条件下对粉末分别进行热压烧结和放电等离子烧结。通过X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(sEM)以及透射电镜(TEM)对粉末和块体材料的显微组织和形貌进行表征。结果表明:在特定球磨参数下球磨100h以上可以产生非晶,而且通过放电等离子烧结可以得到非晶/纳米晶块体材料,然而这种材料的相对密度较低。通过热压烧结可制备抗压强度为650MPa的Al86Ni7Y4.5Co1La1.5纳米块体材料。
简介:摘要:铸造是一种常见的制造工艺,用于生产各种机械零件、汽车零部件以及其他工业产品。在过去的几十年中,铸造工业一直在积极追求提高铸件的质量和性能。微合金化铸造钢铁材料的研究与应用正是为了满足这种需求而发展起来的。传统的钢铁材料在铸造过程中存在一些问题,如热裂纹、气孔、夹杂物等。这些问题会降低铸件的强度、硬度和韧性,影响其性能和使用寿命。为了解决这些问题,研究人员开始探索添加微量合金元素来改善铸造钢铁材料的性能。本文研究了微合金化铸造钢铁材料。通过分析微合金化技术在钢铁材料中的应用,以及其在提高材料性能和应用领域方面的优势,本文提出了一些研究方向和发展趋势。