一、Possibility of utilizing water-atomized Fe-Ni-Mo steel powder as base materials for warm compaction process(论文文献综述)
邓正华[1](2020)在《高强耐磨Cu-Al粉末合金的成分设计与工艺优化研究》文中研究说明随着现代工业的快速发展,矿山机械、船舶、航天等领域对低速重载滑动轴承的使用提出了更苛刻的要求,现有的轴承材料已经无法满足需求。本论文基于逆向设计思想,根据需求导向筛选轴承材料,利用机器学习指导材料设计和工艺优化。研究了 Cu-Al粉末合金烧结机理,并研究了不同合金元素的加入对合金组织和性能的影响机理。研究内容主要包括以下几个方面:(1)对低速重载滑动轴承服役需求进行分析,得出了滑动轴承服役所需性能指标。然后,利用Ashby法绘制材料性能图,并对各种可用材料进行比较和筛选后,选择Cu-Al合金作为轴承材料。最后,确定采用粉末冶金法制备滑动轴承材料。(2)研究了单质粉为原料的Cu-9Al合金的烧结机理和膨胀机理。结果表明,在480℃,在Cu颗粒与Al颗粒间形成了 Al4Cu9、AlCu和Al2Cu三个连续的相,Al2Cu首先出现;在500℃,Al和Al2Cu相逆共晶反应形成液相,当液相渗透到铜颗粒之间的间隙时发生膨胀,烧结密度降低;在565℃以上,A14Cu9和α-Cu转变为AlCu3;在1000℃,残余的纯铜转化为AlCu3,孔隙率下降。(3)利用机器学习方法建立了 Cu-Al合金的力学性能和烧结密度的预测模型。首先,在六种抗拉强度和硬度预测模型中,支持向量回归的序列最小优化算法(SMOreg/puk)模型的相关系数最高,误差最小。利用SMOreg/puk模型指导铜铝合金的成分设计以达到力学性能的目标值。其次,在五种粉末合金烧结密度预测模型中,多层感知器(MLP)模型的预测值与实验值吻合良好,误差值小。MLP模型用于预测Cu-Al合金的烧结密度,并为选择工艺参数以达到预期烧结密度提供指导。最后,根据机器学习模型设计的成分和选定的工艺参数制备了 Cu-12Al-6Ni粉末合金,其孔隙率为11.22%,抗拉强度为390 MPa,硬度为139 HB,实验结果达到了目标值。(4)研究了 Ni含量对Cu-12Al粉末合金的微观组织演变和性能影响。结果表明,随着Ni含量的增加,α-Cu相逐渐增加,而Al4Cu9相逐渐减少;当Ni含量大于4wt.%时,NiAl相在晶界处析出。随着Ni含量的增加,合金的硬度逐渐降低,而合金的抗拉强度急剧变化,当Ni含量为6wt.%时,合金的抗拉强度和断裂应变达到最大值,同时,其摩擦系数最低。(5)研究了 Cu-12Al-6Ni-xB(x=0,0.2)合金的烧结行为。结果表明,在500℃,两种合金中纯铝消失,组织中均出现了大孔洞和大量Al4Cu9,烧结密度急剧降低;在600℃,两种合金中均出现马氏体AlCu3;在700℃,加B合金中Al4Cu9相和纯Cu消失;在1000℃,加B合金孔洞更少,且组织更细。并研究了 B含量对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响。当B含量为0.2wt.%时,合金组织被细化,组织中出现了大量的层错和位错,合金的烧结密度、硬度和抗拉强度均达到最大值,分别为91.7%、165.6 HB和476 MPa,同时磨损量最低。随着B含量继续增加,合金的烧结密度、强度、硬度逐渐降低,而摩擦系数和磨损量逐渐增加。(6)研究了 Ti含量对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响。添加0.2wt.%Ti,合金组织明显被细化,且组织中析出细小球状X相((Cu,Ni)2AlTi),随着Ti含量增加,X相增多并粗化,且其中心出现孔洞。合金的抗拉强度随着Ti含量增加先增后降,Ti的添加量为0.2wt.%时抗拉强度最高(412 MPa)。添加0.2wt.%Ti后,合金的摩擦系数和磨损量最低,随着Ti含量继续增加,摩擦系数和磨损量逐渐增加。(7)研究了石墨的添加对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响。随着石墨含量增加,孔隙增多,组织中Al4Cu9和NiAl相也逐渐增多;随着合金中石墨含量增加,合金的硬度和抗拉强度逐渐减小,而合金的摩擦系数和磨损量都先增后减。
刘宽宽[2](2020)在《温压FeSiAl软磁粉芯的制备工艺对组织性能的影响》文中研究说明FeSiAl软磁粉芯是由含铁、硅、铝等合金元素的粉末和绝缘介质混合后,经粉末冶金工艺压制而成的一种具备磁电转换功效的新型软磁复合材料。它具有饱和磁感应强度高、磁致伸缩系数小、损耗低、频率稳定性好等优点,被广泛用于功率因数校正电路、脉冲回扫变压器和储能滤波电感器等。温压工艺作为一种以低成本制备高密度和高性能粉末冶金零件的新技术,用于制备FeSiAl软磁粉芯时有利于降低成本,并提高其软磁性能,具有一定的经济价值。本文采用雾化法生产的FeSiAl合金粉末,同时使用聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉作为复合润滑剂,并引入“温压工艺”将经磷酸和二氧化硅复合包覆后的FeSiAl合金粉末在一定温度和压力下制备成磁粉芯。在热处理后,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、软磁材料交流测试装置以及精密磁性元件分析仪等对磁粉芯的表面形貌和性能进行观察测试,研究粉末粒度、绝缘包覆、温压工艺和退火热处理等制备工艺对FeSiAl软磁粉芯组织性能的影响,探寻出FeSiAl软磁粉芯的最佳工艺参数及提高软磁性能的途径。通过实验研究分析,本文得出以下结论:1.不同粒度的粉末温压成的FeSiAl软磁粉芯性能有较大差异,本文将FeSiAl原始粉末筛分出A(-250~+325目)、B(-325~+400目)、C(-400目)三组,研究发现粉末越粗(目数越小),对应磁粉芯的密度和磁导率就越大,磁损耗就越小。当采用A组(-250~+325目)的粉末所制备的磁粉芯综合性能最佳。2.绝缘包覆后的粉末表面覆盖了一层绝缘保护膜,使得磁粉芯的电阻率提高,并使粉末颗粒隔离开,从而降低磁损耗。首先,采用磷酸钝化后,相比未钝化处理的磁粉芯的磁损耗显着降低。在0.3~3wt%浓度区间内,随磷酸溶液浓度的增大,温压FeSiAl软磁粉芯的磁损耗、密度和磁导率均逐渐降低,而品质因数变化不明显。其次,在1~3wt%浓度区间内,随粘结剂浓度增大,温压FeSiAl软磁粉芯的磁损耗、密度和磁导率均逐渐降低。当磷酸溶液浓度为0.7 wt%,粘结剂浓度为1.5wt%时,磁粉芯的综合性能最佳。3.采用温压工艺制备的FeSiAl软磁粉芯的综合性能得到较大改善。首先,本文采用聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉作为复合润滑剂,随润滑剂含量由0.6wt%增加至2.2wt%,磁粉芯的密度和磁导率先增大后减小,磁损耗先降低后升高。其次,在90℃~140℃温度区间内,随温压温度的升高,磁粉芯的密度和磁导率均先增大后减小,磁损耗先降低后升高。最后,在600~1100MPa压力区间内,随温压压力的升高,FeSiAl软磁粉芯的密度和磁导率均先增大后减小,磁损耗先降低后升高。当质量比为1:1的聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉复合润滑剂的添加量为1.5%wt,温压温度为120℃,温压压力为900MPa时,FeSiAl软磁粉芯的综合性能最佳。4.温压FeSiAl软磁粉芯在经热处理后软磁性能得到较大改善。首先,在550~750℃温度区间内退火处理1h,FeSiAl软磁粉芯的密度、磁导率和品质因数均随温度的升高先增大后减小,磁损耗随温度升高先降低后升高。其次在600℃热处理0.5~2.0h时,随热处理时间的延长,FeSiAl软磁粉芯磁导率和品质因数先增大后减小,磁损耗变化不明显。最佳热处理温度为600~650℃,最佳热处理时间为1~1.5h。5.采用最优化工艺:粉末粒度为-250~+325目,磷酸溶液浓度为0.7 wt%,粘结剂浓度为1.5wt%,复合润滑剂的添加量为1.5%wt,温压温度为120℃,温压压力为900MPa,热处理600℃×1h时,制得FeSiAl软磁粉芯的综合性能:密度为6.65g/cm3,磁导率为154.2(100kHz),磁损耗为4.24W/kg(50kHz/50mT)。
刘艳肖[3](2019)在《粉末冶金高锰无磁钢材料制备与性能的研究》文中研究指明采用粉末冶金工艺制备的大批量和小尺寸高锰无磁钢产品具有低成本和近净成形的优势,而采用铁粉混合锰粉或者含锰中间合金方式制造的粉末冶金高锰无磁钢难以保证材料的无磁性,限制了该方式的广泛应用。本文采用高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C的预合金粉末制备粉末冶金高锰无磁钢,可以保证材料的无磁性,通过添加不同成分的铜粉、M粉和镍粉来提升粉末冶金高锰无磁钢的密度和力学性能。本文制备一种含铜粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu,研究铜含量对材料组织与性能的影响。结果表明:粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu为顺磁性,相对于粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C,铜含量为5 wt.%时,材料的烧结机制为瞬时液相烧结,材料发生膨胀,材料的密度和力学性能降低。铜含量10 wt.%20 wt.%时,材料的烧结机制为持续液相烧结,随着铜含量增加,材料收缩增强,材料的密度和力学性能逐渐增加,其中,含铜样品(Cu=20 wt.%)的密度和致密度最高,分别为7.66 g/cm3和98.6%,而含铜样品(Cu=15 wt.%)的力学性能最好,抗拉强度为510 MPa,断后伸长率为6.3%,材料基体颗粒连接处的断裂形式为微孔聚集型,韧窝数量随铜含量增加而增多。自主开发一种烧结活化剂M,研究M活化烧结对粉末冶金高锰无磁钢组织与性能的影响。结果表明:粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xM为顺磁性,相对于粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C,样品(M=1,2,3 wt.%)的烧结过程有液相产生。随着M含量的增加,材料的磁性和密度逐渐增加,样品(M=3 wt.%)的密度最高,达到7.52 g/cm3,但它出现烧熔现象。材料的力学性能先增加后降低,其中,样品(M=2 wt.%)的力学性能最好,抗拉强度为503 MPa,断后伸长率为5.3%。样品(M=1 wt.%)的基体颗粒连接处的断裂方式为微孔聚集型,样品(M=2 wt.%)的断裂方式为穿晶断裂,样品(M=3 wt.%)的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合。制备含镍粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi,研究镍含量对材料组织与性能的影响。结果表明:粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi为顺磁性,相对于粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C,镍可以促进材料收缩,烧结温度为1200℃时,材料的密度和力学性能随着镍含量的增加而逐渐增加,其中,样品(Ni=3 wt.%)的密度达到7.35 g/cm3,并且它的力学性能最好,抗拉强度为502 MPa,断后伸长率为6.2%。含镍样品的基体颗粒连接处断裂形式为微孔聚集型,韧窝数量随镍含量增加而增多。通过提高烧结温度提升含镍粉末冶金高锰无磁钢的性能,结果表明:提高烧结温度可以提高材料密度和改善材料力学性能,相对于烧结温度1200℃的样品,烧结温度为1250℃的样品拥有更高的密度和更好的力学性能,并且材料的密度和力学性能随着镍含量增加而提高,其中,含镍样品(Ni=3 wt.%)的密度达到了7.41 g/cm3,并且它的抗拉强度达到了578 MPa,断后伸长率为11.2%。材料的断裂形式为微孔聚集型。
任继行[4](2018)在《FeSiBP粉末表面绝缘处理与非晶软磁复合粉芯的电磁性能研究》文中研究表明Fe基非晶软磁材料具有高强度、高硬度、强耐蚀性等机械性能,及优异的软磁性能,其采用冶金最短流程的绿色制造技术,被称为新一代“双绿色”高效节能材料。Fe基非晶软磁材料具有高的磁感应强度(Bs),但其电阻率ρ低,在稍高频率下即产生大的涡流,适用于低频。铁氧体软磁材料具有高的电阻率,适用于高频,但其亚铁磁性决定其Bs只有软磁材料的1/4-1/3,不利于小型化。软磁复合材料的绝缘包覆层明显降低软磁材料的静态及动态磁性能。因此,研究开发具有高饱和磁感应强度、大磁导率及低矫顽力,高电阻率和低铁芯损耗的新型软磁复合材料(SMCs)成为国内外研究的热点。本文通过溶胶-凝胶工艺制备包覆(NiZn)Fe2O4前驱体的Fe76Si9B10P5非晶软磁粉末颗粒,再采用放电等离子烧结(SPS)固结,在467℃、487℃、507℃和527℃的烧结温度和550 MPa单轴压力的条件下,制备Fe76Si9B10P5/(NiZn)Fe2O4软磁复合材料。通过SEM、XRD、VSM、AT512精密电阻测试仪等仪器检测经SPS技术制备的SMCs样品,分析发现Fe基非晶粉末颗粒间形成薄而均匀且结合紧密的尖晶石结构(NiZn)Fe2O4绝缘层,厚度约为400 nm。当烧结温度为467℃时,Fe76Si9B10P5/(NiZn)Fe2O4软磁复合材料电阻率最高,为1306μΩ·cm。当烧结温度为487℃时,SMCs的饱和磁化强度Ms为1.46 T,其在10 kHz的频率条件下,磁导率为370,样品的致密度较高,致密度达98%以上。当烧结温度为527℃时,SMCs的样品的显微硬度值为1218 HV。本文通过对Fe基非晶软磁复合材料的溶胶-凝胶软磁铁氧体绝缘包覆设计,构建一种基于放电等离子烧结技术的SMCs绝缘设计方法及相关的理论,解决因绝缘层降低磁导率的问题,同时有效抑制涡流损耗。为研究高性能的新型非晶软磁复合材料及开发提供一种可能。
程璐[5](2018)在《含Cr铁基粉末冶金结构零件材料的制备及组织性能研究》文中认为铁基粉末冶金结构零件应用广泛,在汽车、机械、家电、军工等领域都发挥着重要的作用。提高铁基粉末冶金结构零件的性能,一直是铁基粉末冶金的发展方向和研究重点。铁基粉末冶金材料中常采用C、Cu、Cr、Ni、Mo等合金元素,其中Cr元素具有良好的固溶强化效果,能够提升铁基粉末冶金材料的强度:另外,Cr对粉末的压缩性影响小,且相对于Ni、Mo等合金元素来源广而成本较低。本文尝试在Fe-2Cu-0.8C原料粉末中添加三种不同形式的含Cr粉末,经混合、压制和烧结,制得Fe-2Cu-xCr-0.8C铁基烧结材料。考察不同的Cr添加方式及Cr含量等对烧结体的显微组织、力学性能和在酸性腐蚀溶液中的耐腐蚀性能等的影响。另外,为了改善混合料的质量,分别采用干混、湿混两种工艺制备成形混合料,并通过对混合料及由其制备的烧结体的组织性能的测试分析,考察混料方式的影响。鉴于合金元素Mo在铁基烧结材料中的良好合金化作用,论文还制备了不同钼添加量的Fe-(1-4)Mo-(0-6)Cr-3Cu-3Ni-1C多元烧结合金并研究其组织性能。通过本论文工作可以为高性能含铬铁基粉末冶金材料的制备和组织性能研究提供理论和实验积累。论文第二章以还原铁粉、铜粉、纯铬粉和石墨粉为主要原料,通过机械混合制得成形混合料(成分为Fe-2Cu-xCr-0.8C),其中铬含量为1~5wt.%。经压制成形、烧结(1200℃保温1.5h,H2气氛)得到烧结体,并对烧结体密度、显微组织、其中的Cr元素分布和力学性能等进行了测试分析。实验结果表明,烧结体的硬度、抗拉强度随着铬含量的增加而呈现先增加后下降的趋势。当Cr粉加入量为3wt.%时烧结体具有最好的综合性能,其密度达7.05g/cm3,烧结态下材料的抗拉强度达420MPa,硬度达90HRB。此时耐腐蚀性最好,8h时腐蚀失重率最小为0.12%。论文第三章分别以纯Cr粉、低碳Cr-Fe粉、机械合金化Cr-Fe粉三种方式将Cr元素引入Fe-2Cu-0.8C原料中制得成形混合料,在700MPa压力下压制成形,在氢气气氛中于1200℃下烧结1.5h,制备出Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结材料,考察了不同的Cr元素添加方式对粉末混合料及烧结体显微组织和性能的影响。实验结果表明,在Cr元素加入量为3wt%时,与添加纯Cr粉以及低碳Cr-Fe粉相比,添加机械合金化Cr-Fe粉的Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体具有最好的综合性能,烧结体的密度可达7.07g/cm3,烧结态硬度为95HRB,抗拉强度为448MPa,且具有良好的耐腐蚀性。此外,以机械合金化处理的铬铁形式加入Cr元素,可以使Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体的显微组织更为均匀,减少其中Cr元素的团聚。论文第四章以湿混方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C粉末进行混合,将原料粉末及润滑剂等加入无水乙醇中进行湿混,经干燥、研磨及过筛后,对所得成形混合料粉末的工艺性能进行测试,并对由此制得的Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体的显微组织和性能进行测试分析,同时与干混混合料及其所制备的烧结材料进行对比。实验结果表明,与干混方式相比,湿混方式制备的混合料流动性更高,达32s/50g。当铬含量为3%时,烧结体硬度最大,达548MPa,抗拉强度最大,达28HRC,材料的断裂形貌为韧窝、解理面混合型形貌,与干混工艺制备的烧结体显微组织相比,该烧结体显微组织更加均匀,材料的耐腐蚀性更好。论文第五章以机械合金化Cr-Fe粉为铬添加形式,并加入含Mo的水雾化低合金钢粉、铜粉和镍粉等,通过湿混工艺制得混合料,经压制烧结制备出Fe-(1-4)Mo-(0-6)Cr-3Cu-3Ni-1C烧结材料,运用正交实验法考察了烧结温度、合金元素Mo、Cr含量等对Fe-Mo-Cr-Cu-Ni-C烧结材料组织性能的影响。实验结果表明:烧结温度对烧结材料性能的影响最大,经1050℃烧结得到烧结体的密度明显低于其他烧结温度制得的烧结体。而当烧结温度升高至1200℃时,Fe4Mo-6Cr-3Cu-3Ni-1 C 材料的抗拉强度达 652MPa。
杜丕国[6](2016)在《颗粒配比对Fe-Cu-C烧结件组织和性能影响的研究》文中研究指明近几年,汽车市场的快速发展为粉末冶金零件提供了一个具有广泛发展前景的消费市场,对其需求量不断增加;同时对齿轮零件的性能提出了更高的要求。对于粉末冶金零件而言,压制密度和烧结密度对材料的性能有着至关重要的作用,在很大程度上决定了材料的使用寿命和力学性能。对于企业而言,如何在低成本的条件下来提高粉末冶金件的密度,从而使性能得到提高,为企业带来更大的利润是一个值得考虑的问题,因此对开发低成本、高密度、高性能铁基粉末冶金材料具有重要的社会意义和经济效益。本实验通过将不同配比的400目、800目、3000目雾化铁粉和1000目气雾化铜粉添加到200目铁粉基粉中,经均匀混合、压制成形后进行烧结,研究了不同颗粒度配比、不同压制力和不同烧结温度下对试样组织和性能的影响,通过对烧结后的试样做金相显微组织测试、密度、硬度、X射线衍射分析以及SEM和TEM分析后,得到以下结论:1、实验研究表明添加3%的1000目气雾化铜粉和4%800目雾化铁粉时,试样经压制成形烧结后的性能优于其他颗粒配比的烧结试样。2、通过对试样的显微组织观察分析,可以得出试样在添加3%气雾化铜粉和4%800目雾化铁粉时的组织较好,而且当压制力为600MPa,烧结温度为1150℃时,颗粒间的结合程度较高,晶界之间呈现“三叉”晶界,晶界间的角度呈120°,对于材料的结构稳定性有重要影响;在该条件下的组织孔隙球化程度较高,在晶界的连接处分布较多。3、不同颗粒度不同压制力的实验中,密度与硬度表现出相似的变化规律,当试样中1000目气雾化铜粉的添加量为3%,800目雾化铁粉的添加量为4%时,密度与硬度均达到最大;不同压制力实验表明,在600MPa时的上述烧结试样表现出良好的密度与硬度;在不同温度的烧结实验中,1150℃下烧结,密度达到7.2g/cm3,但是硬度表现出了与密度不相似的变化趋势,在1090℃烧结前,硬度值先增大后减小,随后温度升高硬度增大,在1150℃时达到最大值,此时的硬度增量最小。4、通过X射线衍射实验和透射实验表明,1000目微米铜粉在铁基粉体粗颗粒界面或界隅处已完全熔解,形成Fe4Cu3,此界面层的厚度比较均匀,实现了铁粉颗粒的有效连接。5、SEM面扫描测试结果显示,试样烧结后铜在铁基体中呈网状分布,表明铜熔化后对铁基体颗粒间形成界面和孔隙进行了较好的填充;断口结果分析则表明添加气雾化铜粉的试样是韧性断裂和脆性穿晶断裂兼有的混合断裂。
丁伟[7](2014)在《铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的制备与性能研究》文中认为软磁复合材料是目前国际上新兴的一种软磁材料,如何减小铁粉的内应力,发挥出应有的磁性能是研究的焦点。本文以研制可高温去应力退火的新材料体系为目标,采用溶胶凝胶法及粉末冶金方法制备了铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、软磁测试系统、电子拉伸试验机和热膨胀仪等分析测试手段,对复合材料的微观组织及性能进行了研究。分析铁粉的平均粒径、体积分数、退火温度对铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料热膨胀行为、电学、磁学和力学性能的影响机理。设计制备出国际上目前已有的性能最优的复合材料,并对软磁复合材料和硬磁复合材料的未来进行了展望。本文通过理论计算和热膨胀系数的测试,最终确定了制备铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的玻璃相成分及配比为Si O2 54wt%、Na2O 41wt%、Ca O 5wt%,并比较了不同偶联剂对铁粉包覆Si O2膜的效果,最终确定了硅烷偶联剂KH550作为给铁粉包覆Si O2膜的偶联剂。然后对铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的制备方法进行了比较,确定使用溶胶凝胶法给铁粉包覆Si O2膜和硅酸盐玻璃干凝胶,并采用冷压配合退火处理的方式制备软磁复合材料。本文观察到了铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的界面反应物Fe O和Fe3O4,并呈不连续分布,当退火温度大于等于700℃时,基体玻璃相析出了Na12Ca3Fe2(Si6O18)2微晶。铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的铁粉内的残余应力的主要是热残余应力,铁粉内的热残余应力在退火温度小于700℃时为压应力,大于700℃时为拉应力,等于700℃时约为零。研究了铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的静态磁性能随铁粉的平均粒径、体积分数和退火温度的变化规律及机理。静态磁性能的影响因素包括热残余应力、内部退磁场、两相界面的面积、铁粉内的掺杂和磁畴数量,其中,热残余应力是静态磁性能随退火温度变化的主要影响因素。铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的最佳退火温度为700℃,与此同时铁粉的平均粒径和体积分数越大越有利于其静态磁性能。铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的磁损耗的影响因素包括热残余应力、内部退磁场、两相界面的面积、铁粉内的掺杂数量、磁畴数量、铁粉的平均粒径、复合材料的直流电阻率和“磁物”数量。对于铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料,磁滞损耗是磁损耗的主要部分,热残余应力是磁滞损耗和磁损耗随退火温度变化的主要影响因素。另外,剩余损耗较之文献报道的软磁复合材料小一个数量级左右。研究了铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的断裂过程和机理。复合材料的断裂过程可以分为弹性变形、形变硬化和损伤软化三个阶段。当复合材料达到断裂强度后,裂纹开始扩展,断裂扩展发生在两相界面和玻璃相中。裂纹扩展的方式有两种,一种是裂纹偏转即裂纹直接绕过铁粉沿加载方向连续扩展,另一种是裂纹绕过即裂纹遇到铁粉停止扩展,随着加载的继续,在铁粉周围衍生出新的裂纹,然后与原来的主裂纹连通后继续扩展。研究了铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料随铁粉的平均粒径、体积分数和退火温度的变化规律和影响因素,发现其弯曲性能的影响因素为复合材料的密度和玻璃相中的热残余应力,断裂韧性的影响因素为复合材料的密度、微晶、两相界面面积和玻璃中的热残余应力。
张林祥[8](2013)在《Fe-Ni-Mo-Cr系烧结低合金钢组织与性能研究》文中认为摘要:本文以莱芜钢铁厂雾化合金钢粉LAP100.29A4(Fe-0.5Mo)为基体粉末,通过添加其它合金元素粉末配制成Fe-2.5Ni-1Cr-0.6Si-0.3Mo-0.1Mn-0.6C合金粉末,研究压制压力及真空预扩散Cr-Fe粉对于该烧结合金组织及性能影响。对采用预扩散方式加入Cr元素的合金试样,进行淬火-回火热处理,研究不同淬火温度对合金的性能和组织影响。结果表明:随着压制压力的提高,试样的压坯密度及烧结密度上升,孔隙率和开孔隙率下降,烧结样的抗拉强度变大。当压制压力为800MPa时,压坯密度和烧结密度分别为6.99g/cm3和7.11g/cm3,孔隙率和开孔率分别为9.53%、1.76%,试样烧结态抗拉强度可以达到730MPa。在含Cr铁粉与纯铁粉在预扩散温度为750℃、800℃、820℃时,压坯和铁基合金的密度随着预扩散温度的升高而略有提高,而在850℃时密度明显下降;铁基合金热处理后硬度随着含Cr铁粉预扩散温度的升高而增大;抗拉性能随着含Cr铁粉预扩散温度的升高而略有降低,而在850℃时下降明显。由含Cr铁粉与纯铁粉在800℃预扩散制得的含Cr合金钢粉制备的烧结样的热处理后硬度为30HRC,抗拉强度为783MPa。基于对Cr-Fe粉与纯铁粉在800℃预扩散所得的预扩散含Cr粉制备的烧结件进行最佳淬火温度研究,有如下结论:在925℃之前合金的硬度和抗拉强度随着淬火温度的上升而增加,在淬火温度为945℃时抗拉强度降低。淬火试样中的马氏体、贝氏体组织百分比随着淬火温度的提高而提高,在925℃及945℃时达到基本全马氏体、贝氏体组织。试样在925℃的条件下淬火可以达到最优综合力学性能,其硬度达到32.5HRC,抗拉强度达到840MPa。
董洪峰[9](2011)在《烧结温度对Cu基合金胎体性能的影响》文中研究指明本实验采用热压烧结工艺分别在不同温度下制备Cu-Sn,Cu-Co基和Cu-Fe基合金胎体,通过工艺优化来改善Cu基合金胎体的性能,进而提高Cu基胎体金刚石复合材料的性能。实验中使用XRD(X射线衍射仪)、EPMA(电子探针显微镜)、WDS(波普仪)、光学显微镜OP、布氏硬度仪、冲击试验机和万能力学实验仪等设备分别对热压烧结合金胎体的相分布、显微组织、硬度、抗拉强度和压缩屈服强度进行分析测试,从而探讨了烧结温度对三种胎体各性能的影响。结果表明:⒈Cu-Sn合金胎体组织主要由纯铜相和Cu-Sn二元固溶体组成,Cu-Sn固溶体呈枝晶状分布;随着温度的升高,枝晶尺寸变大,且过渡区域面积增大,枝晶排列方向垂直于热压压制方向;从枝晶中心到纯铜相,Sn元素和Cu元素存在浓度梯度。⒉Cu-Co基合金胎体组织主要由灰色钴预合金颗粒相、Cu-Sn二元固溶体枝晶相、灰色富铜相及颗粒与基体界面组成;随着烧结温度的升高,枝晶相增多,碳元素发生扩散,基体对钴颗粒的包镶力增大,钴颗粒的排布更加均匀。⒊Cu-Fe基合金胎体组织主要由颗粒相、深灰色弥散富铁相、黑色金属氧化物相和白色Cu-Ni-Sn三元固溶体相组成;随着烧结温度的升高,铁相更加细小且弥散分布,分布方向与热压压制方向垂直。⒋Cu基合金胎体的力学性能均随着烧结温度升高而增强,三种胎体材料中Cu-Co基合金胎体力学性能最优。
王德广[10](2010)在《金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究》文中进行了进一步梳理粉末冶金零部件已广泛用于机械、汽车、电子、自动化等领域,市场前景非常广阔。但孔隙的存在显着影响着粉末冶金制品性能,也增加了精密成形的难度,而传统的粉末压制制品相对密度一般小于90%,如何获得高密度高性能的粉末冶金制品成为目前粉末冶金行业的发展方向和研究重点。有限元数值模拟技术可以快捷、有效、详细的对粉末成型致密化过程进行研究。故此本文就粉末高致密化成型技术致密化机理、多孔材料力学性能与密度的关系以及粉末成型有限元数值模拟进行研究:(1)分析了粉末温压工艺关键要素—粉末模具控制温度和压制力对粉末温压致密化的影响,设计了电阻式加热控温的方法,验证了该加热控温方法的有效性。研究了铁基合金温压粉末在不同温度下流动性,获得温压过程中粉末控制温度范围。分析粉末和模具温度以及压制力变化对制品密度变化影响规律,得出了最佳温压工艺路线,分析了粉末温压成形致密化机理。(2)分析了电磁感应加热技术在粉末温压工艺中应用,设计了电磁感应温压加热控温系统,验证了电磁感应加热加热和控制温度的有效性。试验结果显示,电磁感应加热技术可以快速、精确、有效性的控制模具温度,成功地将电磁感应加热技术应用于金属粉末温压工艺,温压试验结果显示电磁感应加热温压加热系统可以获得了较高密度的粉末制品,磁化对致密化没有影响。(3)采用冲击锤法和分离式霍普金森高速撞击试验两种方法对铁基合金粉末(Distaloy4600A)和纯钛粉末(Ti-Dupont)高速成形变形过程进行了分析。利用National Instruments公司生产的数据采集模块(SCXI-1520和SCXI-1314)和采集软件Labview,编写了应变信息采集程序,研究了粉末高速成形过程模具变形特征。对于冲击锤法,研究了冲击锤高度和重量、粉末类型和质量、不同压制工艺等对高速成形制品密度的影响。对于分离式霍普金森高速撞击试验,分析了不同撞击压力下粉末致密化规律。分析了两种方法粉末致密化规律,研究了高速成形制品密度均匀性。试验结果显示冲击锤方法可以获得较高密度且均匀性较高粉末冶金制品,多次冲击对提高制品密度的作用是有限的。对于分离式霍普金森高速撞击试验,试验结果显示应力波对致密化没有影响。(4)研究了铁基合金粉末制品密度与力学性能的关系,成功的建立了相对密度与杨氏模量关,为了粉末成形有限元数值模拟建立了模型基础;分析了粉末压制过程中的摩擦行为,得到随着粉末制品密度的增加,摩擦先增加,达到一定程度后,几乎直线降低的规律。研究了铁基合金粉末、纯钛粉末、铝基合金粉末制品相对密度与维氏硬度之间的关系,成功的建立了相对密度与维氏硬度关系模型,通过此方法可以简单方便的研究制品局部密度分别规律,特别是复杂形状制品。(5)基于粉末温压成形致密化研究基础,建立了热力耦合的有限元模型,考虑温度、摩擦对压坯变形与性能的影响,采用更新的拉格朗日方法,对粉末温压成型过程进行了有限元数值模拟。分析了不同加热方式、不同摩擦状况、不同压坯高径比、不同压制方式、摩擦有利化和三轴向压制等多种不同的压制工艺形式对粉末温压工艺的致密化规律的影响,分析了压制过程的粉末颗粒变形,获得了粉末温压成形制品密度变化和应力分布规律。
二、Possibility of utilizing water-atomized Fe-Ni-Mo steel powder as base materials for warm compaction process(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Possibility of utilizing water-atomized Fe-Ni-Mo steel powder as base materials for warm compaction process(论文提纲范文)
(1)高强耐磨Cu-Al粉末合金的成分设计与工艺优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 滑动轴承材料性能要求 |
2.2 滑动轴承材料研究现状 |
2.3 材料设计方法 |
2.3.1 逆向设计方法 |
2.3.2 Ashby法 |
2.4 机器学习技术及其在材料中应用 |
2.4.1 机器学习技术 |
2.4.2 机器学习在材料中应用 |
2.5 粉末冶金技术 |
2.5.1 粉末冶金技术的特点 |
2.5.2 粉末冶金成形技术的发展 |
2.5.3 粉末冶金烧结技术的发展 |
2.6 研究内容、研究目的与技术路线 |
2.6.1 研究内容 |
2.6.2 研究目的 |
2.6.3 技术路线 |
3 实验方法 |
3.1 实验材料及试样制备 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 试样的制备 |
3.2 成分与组织测试 |
3.2.1 氧含量测试 |
3.2.2 显微组织表征 |
3.3 性能测试 |
3.3.1 密度测试 |
3.3.2 力学性能测试 |
3.3.3 摩擦磨损性能测试 |
3.4 机器学习方法 |
4 基于逆向设计思想的低速重载滑动轴承合金体系筛选 |
4.1 引言 |
4.2 滑动轴承参数、受力分析及性能需求 |
4.3 滑动轴承材料的基体元素筛选 |
4.4 滑动轴承材料的主要合金元素筛选 |
4.5 滑动轴承材料的制备方法选择 |
4.6 本章小结 |
5 Cu-9Al合金烧结机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 烧结温度对Cu-Al合金组织及烧结密度的影响 |
5.2.1 烧结温度对合金微观组织和物相影响 |
5.2.2 烧结温度对合金烧结密度影响 |
5.3 Cu-Al合金的烧结机理 |
5.3.1 烧结过程中组织结构演变机理 |
5.3.2 烧结过程中膨胀机理 |
5.4 本章小结 |
6 机器学习辅助Cu-Al粉末合金成分设计与工艺优化 |
6.1 Cu-Al合金力学性能预测 |
6.1.1 数据集建立 |
6.1.2 特征选择 |
6.1.3 模型构建 |
6.1.4 模型验证 |
6.1.5 预测模型指导Cu-Al粉末合金成分设计 |
6.2 Cu-Al合金烧结密度预测 |
6.2.1 数据集建立和特征选择 |
6.2.2 模型构建 |
6.2.3 预测结果与模型验证 |
6.2.4 预测模型指导Cu-Al粉末合金的制备参数的优化 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.4 本章小结 |
7 Cu-12Al-xNi合金的制备与组织性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 镍含量对合金组织和性能影响 |
7.2.1 镍含量对合金物相及显微组织影响 |
7.2.2 镍含量对合金性能影响 |
7.3 组织演变和性能强化机理分析 |
7.3.1 显微组织演变机理 |
7.3.2 镍含量对孔隙的影响机理 |
7.3.3 镍含量对性能的影响机理 |
7.4 本章小结 |
8 元素B对Cu-12Al-6Ni粉末合金烧结行为、组织和性能影响 |
8.1 引言 |
8.2 Cu-12Al-6Ni-0.2B合金在烧结过程中的组织演变及性能研究 |
8.2.1 烧结温度对合金物相及显微组织影响 |
8.2.2 烧结温度对合金性能影响 |
8.2.3 烧结过程中组织演变和性能变化机理分析 |
8.3 元素B含量对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响 |
8.3.1 B含量对合金显微组织及物相影响 |
8.3.2 B含量对合金性能影响 |
8.3.3 组织演变和性能强化机理分析 |
8.4 本章小结 |
9 元素Ti对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响 |
9.1 引言 |
9.2 Ti含量对合金组织和性能影响 |
9.2.1 Ti含量对合金物相及显微组织影响 |
9.2.2 Ti含量对合金性能影响 |
9.3 组织演变和性能强化机理分析 |
9.3.1 显微组织演变机理 |
9.3.2 Ti含量对性能的影响机理 |
9.4 本章小结 |
10 石墨对Cu-12Al-6Ni粉末合金组织和性能影响 |
10.1 引言 |
10.2 石墨含量对合金组织和性能影响 |
10.2.1 石墨含量对合金显微组织影响 |
10.2.2 石墨含量对合金性能影响 |
10.3 讨论分析 |
10.3.1 石墨含量对显微组织影响机理 |
10.3.2 石墨含量对力学性能影响机理 |
10.3.3 石墨含量对摩擦性能影响机理 |
10.4 B、Ti和石墨的添加对Cu-12Al-6Ni合金组织和性能影响比较 |
10.4.1 B、Ti和石墨的添加对合金显微组织的影响比较 |
10.4.2 B、Ti和石墨的添加对合金性能的影响比较 |
10.5 与现有铜铝轴承材料对比分析 |
10.6 本章小结 |
11 结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)温压FeSiAl软磁粉芯的制备工艺对组织性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 温压工艺概述 |
1.2.1 温压工艺的特点 |
1.2.2 温压工艺的关键技术及现状 |
1.2.3 温压工艺的致密化机理及研究现状 |
1.3 金属软磁粉芯概述 |
1.3.1 金属软磁粉芯的种类及性能比较 |
1.3.2 金属软磁粉芯的主要性能参数 |
1.3.3 金属软磁粉芯性能的影响因素 |
1.4 选题意义及研究内容 |
第二章 实验方法与性能表征 |
2.1 实验材料及药品 |
2.2 实验设备及仪器 |
2.3 FeSiAl软磁粉芯的制备流程 |
2.4 性能表征 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 形貌表征 |
2.4.3 磁粉芯的密度测量 |
2.4.4 磁损耗测试 |
2.4.5 磁导率测试 |
2.4.6 品质因数测试 |
第三章 粉末粒度对温压FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
3.1 实验方案 |
3.2 实验结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 绝缘包覆对FeSiAl软磁粉芯组织性能的影响 |
4.1 绝缘包覆对FeSiAl软磁粉芯的微观组织的影响 |
4.2 磷酸溶液浓度对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
4.2.1 实验方案 |
4.2.2 实验结果分析 |
4.3 粘结剂浓度对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
4.3.1 实验方案 |
4.3.2 实验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 温压工艺对FeSiAl软磁粉芯组织性能的影响 |
5.1 温压工艺对FeSiAl软磁粉芯的微观组织影响 |
5.2 润滑剂含量对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
5.2.1 实验方案 |
5.2.2 实验结果分析 |
5.3 温压温度对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
5.3.1 实验方案 |
5.3.2 实验结果分析 |
5.4 温压压力对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
5.4.1 实验方案 |
5.4.2 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 热处理对FeSiAl软磁粉芯组织性能的影响 |
6.1 热处理对FeSiAl软磁粉芯微观组织的影响 |
6.2 热处理对FeSiAl软磁粉芯性能的影响 |
6.2.1 实验方案 |
6.2.2 实验结果分析 |
6.3 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(3)粉末冶金高锰无磁钢材料制备与性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 粉末冶金含锰合金钢的研究进展 |
1.2.1 铁粉混合锰粉制备含锰合金钢 |
1.2.2 铁粉混合含锰中间合金粉制备含锰合金钢 |
1.2.3 含锰合金钢的预合金粉制备含锰合金钢 |
1.3 强化烧结 |
1.3.1 液相烧结 |
1.3.2 活化烧结 |
1.4 合金元素对粉末冶金材料性能的影响 |
1.4.1 C对粉末冶金材料性能的影响 |
1.4.2 Mn对粉末冶金材料性能的影响 |
1.4.3 Cu对粉末冶金材料性能的影响 |
1.4.4 Ni对粉末冶金材料性能的影响 |
1.5 主要研究背景及内容 |
第二章 实验材料与测试方法 |
2.1 粉末冶金高锰无磁钢的材料选择和制备方法 |
2.1.1 材料的选择 |
2.1.2 材料的制备方法 |
2.2 粉末冶金高锰无磁钢材料的分析测试方法 |
2.2.1 粉末流动性与松装密度的测量 |
2.2.2 生坯与烧结体密度的测量 |
2.2.3 粉末粒度分布的测量 |
2.2.4 烧结体磁性的测量 |
2.2.5 材料物相的测定 |
2.2.6 烧结体拉伸性能的测量 |
2.2.7 烧结体显微组织的测定 |
第三章 粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xCu组织与性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.3 实验结果及讨论 |
3.3.1 混合粉末压缩性分析 |
3.3.2 磁性及物相分析 |
3.3.3 烧结机制分析 |
3.3.4 断口形貌及力学性能变化分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 M活化烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xM组织与性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 粉末冶金高锰无磁钢材料的活化烧结 |
4.3 试验材料与方法 |
4.4 实验结果及讨论 |
4.4.1 磁性及物相分析 |
4.4.2 烧结机制分析 |
4.4.3 断口形貌及力学性能变化分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 镍活化烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究 |
5.1 引言 |
5.2 粉末冶金高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究 |
5.2.1 试验材料与方法 |
5.2.2 实验结果及讨论 |
5.3 高温烧结高锰无磁钢Fe-20Mn-0.6C-xNi组织与性能的研究 |
5.3.1 试验材料与方法 |
5.3.2 实验结果及讨论 |
5.4 本章小结 |
结论 |
本文主要创新点 |
后续工作建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)FeSiBP粉末表面绝缘处理与非晶软磁复合粉芯的电磁性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 软磁材料 |
1.3 软磁复合材料 |
1.3.1 软磁复合材料的应用 |
1.3.2 软磁复合材料的绝缘包覆层的分类与研究现状 |
1.3.3 铁基非晶软磁复合材料的发展趋势及目前需解决的问题 |
1.4 放电等离子烧结 |
1.4.1 放电等离子烧结的原理 |
1.4.2 放电等离子烧结的发展与应用 |
1.5 研究的主要内容及意义 |
第2章 实验原理与方法 |
2.1 材料的制备 |
2.1.1 气雾化制备粉末 |
2.1.2 溶胶-凝胶工艺 |
2.1.3 SPS烧结 |
2.2 实验测试及分析方法 |
2.2.1 样品密度测量 |
2.2.2 显微硬度测试 |
2.2.3 DSC热分析 |
2.2.4 X-射线衍射分析 |
2.2.5 扫描电镜观察及能谱分析 |
2.2.6 静磁性能检测 |
2.2.7 阻抗分析仪 |
2.2.8 电阻率分析 |
2.3 实验流程 |
第3章 Fe基非晶与无机纳米粉的组装与评定 |
3.1 引言 |
3.2 Fe基非晶粉末材料的结构表征 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 实验方案 |
3.3.2 制备纳米材料的基本原理 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 Fe基非晶与无机纳米粉末组装与评定 |
3.4.2 Fe基非晶与复合粉末的磁性能结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 Fe基非晶组装粉末的放电等离子烧结结果分析 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 SPS制备Fe非晶软磁复合材料的结果与分析 |
4.3.2 SPS制备Fe基非晶软磁复合材料的理论分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 Fe基非晶软磁复合材料的综合性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 Fe基非晶软磁复合材料的密度检测结果与分析 |
5.3.2 Fe基非晶软磁复合材料显微硬度检测结果与分析 |
5.3.3 Fe基非晶软磁复合材料磁性能结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(5)含Cr铁基粉末冶金结构零件材料的制备及组织性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 粉末冶金及粉末冶金铁基材料 |
1.2 高性能铁基粉末冶金材料的制备 |
1.2.1 高性能铁基粉末冶金材料的制备工艺 |
1.2.2 铁基粉末冶金材料的合金化 |
1.2.3 提高铁基粉末冶金材料的成分均匀性 |
1.3 合金元素的加入及混料方式对铁基材料性能的影响 |
1.3.1 合金元素的添加方式 |
1.3.2 铬元素的添加方式 |
1.3.3 混料方式 |
1.4 多元铁基烧结材料的制备 |
1.5 本课题的研究目的以及主要研究内容 |
第二章 Cr含量对Fe-Cu-Cr-C系铁基烧结材料组织和性能的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 材料制备 |
2.2.4 材料组织性能测试 |
2.3 结果分析与讨论 |
2.3.1 Cr含量对Fe-2Cu-xCr-0.8C烧结体密度的影响 |
2.3.2 Cr含量对Fe-2Cu-xCr-0.8C烧结体显微组织及力学性能的影响 |
2.3.3 Cr含量对Fe-2Cu-xCr-0.8C烧结体耐腐蚀性的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 不同Cr添加方式对Fe-Cu-Cr-C系烧结材料组织和性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验原料、设备 |
3.2.2 含铬合金粉末的处理 |
3.2.3 材料制备与组织性能测试 |
3.3 结果分析与讨论 |
3.3.1 Cr添加方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C生坯和烧结体密度的影响 |
3.3.2 Cr添加方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体显微组织的影响 |
3.3.3 Cr添加方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体断口形貌及力学性能的影响 |
3.3.4 Cr添加方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C烧结体耐腐蚀性的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 混料方式对Fe-Cu-Cr-C系烧结材料组织性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验原料及设备 |
4.2.3 材料制备和性能测试 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 润滑剂含量对混合粉末工艺性能的影响 |
4.3.2 混料方式对混合粉末均匀性的影响 |
4.3.3 Cr含量对Fe-2Cu-xCr-0.8C密度的影响 |
4.3.4 Cr含量对Fe-2Cu-xCr-0.8C显微组织的影响 |
4.3.5 混料方式对压坯密度及烧结体密度的影响 |
4.3.6 混料方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C力学性能及显微组织的影响 |
4.3.7 混料方式对Fe-2Cu-3Cr-0.8C耐腐蚀性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 含铬、钼多元铁基烧结材料的制备和组织性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 实验原料及设备 |
5.2.2 材料制备及组织性能测试 |
5.3 结果分析与讨论 |
5.3.1 正交实验结果 |
5.3.2 烧结体的显微结构 |
5.3.3 烧结体的力学性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(6)颗粒配比对Fe-Cu-C烧结件组织和性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 粉末冶金材料及其应用 |
1.2 铁基粉末冶金材料的研究进展及现状 |
1.2.1 国内外铁基粉末冶金材料的研究开发近况 |
1.2.2 有效提高粉末冶金材料力学性能的方法 |
1.2.3 铁基粉末冶金材料的构成体系及元素作用 |
1.3 粉末压制成形技术和高致密化技术研究进展 |
1.3.1 温压技术 |
1.3.2 动态磁力压制技术 |
1.3.3 爆炸压制技术 |
1.3.4 放电等离子烧结技术 |
1.3.5 热压烧结技术 |
1.4 铁基粉末冶金制品的烧结与物质迁移理论 |
1.5 课题研究的内容 |
第二章 实验材料及内容 |
2.1 实验工艺方案 |
2.2 实验材料及方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 配料计算 |
2.2.3 粉末压制 |
2.2.4 烧结 |
2.3 试样的组织和性能的测试方法 |
2.3.1 布氏硬度测试 |
2.3.2 密度测试 |
2.3.3 组织形貌分析 |
2.3.4 XRD测 试 |
2.3.5 SEM及EDS能 谱分析 |
2.3.6 TEM显 微分析 |
第三章 颗粒配比对Fe-Cu-C材料组织和性能的影响 |
引言 |
3.1 颗粒配比对Fe-Cu-C试样密度的影响 |
3.2 Fe-Cu-C材料金相组织分析 |
3.3 颗粒配比对Fe-Cu-C烧结试样硬度的影响 |
3.4 Fe-Cu-C材料烧结后XRD相分析 |
3.5 1000目铜粉和铁粉对Fe-Cu-C材料烧结后致密化的作用 |
3.5.1 不同添加量的1000目铜粉和铁粉对样品的致密化的影响 |
3.5.2 1000目铜粉和铁粉在烧结过程中对Fe-Cu-C材料致密性的作用 |
3.5.3 试样烧结后微米铜粉在铁粉颗粒界面上性状表征 |
3.6 本章小结 |
第四章 压制力对最佳颗粒配比试样组织和性能的影响 |
引言 |
4.1 不同压制力对Fe-Cu-C试样微观组织的影响 |
4.2 不同压制力对Fe-Cu-C试样密度的影响 |
4.3 不同压制力对Fe-Cu-C烧结试样硬度的影响 |
4.4 XRD物相分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 烧结温度对最佳颗粒配比试样组织和性能的影响 |
引言 |
5.1 烧结温度对Fe-Cu-C材料微观组织的影响 |
5.2 烧结温度对Fe-Cu-C材料密度的影响 |
5.3 烧结温度对Fe-Cu-C材料硬度的影响 |
5.4 XRD物相分析 |
5.5 断口分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(7)铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 磁性材料 |
1.3 软磁材料 |
1.3.1 金属软磁材料 |
1.3.2 铁氧体软磁材料 |
1.3.3 软磁复合材料 |
1.3.4 软磁复合材料与传统软磁材料的比较 |
1.4 软磁复合材料性能的影响因素 |
1.4.1 软磁粉末的对材料性能的影响 |
1.4.2 绝缘层对软磁复合材料性能的影响 |
1.4.3 制备过程对软磁复合材料的影响 |
1.5 软磁复合材料的性能 |
1.5.1 软磁复合材料的磁性能 |
1.5.2 软磁复合材料的力学性能 |
1.6 存在的问题及发展趋势 |
1.7 本文的研究目的和主要研究内容 |
第2章 材料及试验方法 |
2.1 软磁复合材料的原材料 |
2.2 微观组织及结构的观察 |
2.2.1 铁粉的粒度观察 |
2.2.2 复合材料的微观组织观察 |
2.3 软磁复合材料的性能测试 |
2.3.1 密度测试 |
2.3.2 热膨胀系数的测试 |
2.3.3 差热及失重分析 |
2.3.4 软磁复合材料的残余应力测试 |
2.3.5 物相分析 |
2.3.6 复合材料的直流电阻率的测试 |
2.3.7 软磁复合材料的直流磁性测试 |
2.3.8 软磁复合材料的铁损测试 |
2.3.9 软磁复合材料的弯曲强度测试 |
2.3.10 软磁复合材料的断裂韧性测试 |
第3章 软磁复合材料的设计及制备 |
3.1 引言 |
3.2 软磁复合材料的设计思路 |
3.2.1 磁性粉末的选择 |
3.2.2 绝缘层的设计思路及选择 |
3.3 软磁复合材料的制备 |
3.3.1 绝缘层的制备方法 |
3.3.2 复合材料的制备方法 |
3.4 软磁复合材料的制备方法及成分配比的优化 |
3.4.1 软磁复合材料的制备方法优化 |
3.4.2 软磁复合材料的成分配比的优化 |
3.5 本章小结 |
第4章 铁/玻璃软磁复合材料的微观组织与物理性能 |
4.1 引言 |
4.2 材料的微观组织 |
4.2.1 铁粉的形貌和三种平均粒径分布 |
4.2.2 软磁复合材料的微观结构 |
4.2.3 Fe粉内的显微组织 |
4.2.4 界面的显微组织 |
4.2.5 复合材料中的玻璃相 |
4.3 铁/玻璃软磁复合材料的物理性能 |
4.3.1 复合材料的密度 |
4.3.2 复合材料的致密度 |
4.3.3 复合材料的热膨胀系数 |
4.3.4 复合材料的热残余应力计算 |
4.3.5 复合材料的残余应力 |
4.3.6 复合材料的直流电阻率 |
4.4 本章小结 |
第5章 铁/玻璃软磁复合材料的静态磁性能和磁损耗 |
5.1 前言 |
5.2 铁/玻璃软磁复合材料的静态磁化曲线 |
5.3 铁/玻璃软磁复合材料静态磁化过程的影响因素 |
5.3.1 铁粉对复合材料磁化过程的影响 |
5.3.2 复合结构对复合材料磁化过程的影响 |
5.4 铁/玻璃软磁复合材料的静态磁性能 |
5.4.1 最大磁导率 |
5.4.2 饱和磁感应强度 |
5.4.3 矫顽力 |
5.4.4 剩余磁感应强度 |
5.5 铁/玻璃软磁复合材料的磁损耗 |
5.5.1 磁损耗的分类 |
5.5.2 软磁复合材料的磁损耗因子 |
5.5.3 软磁复合材料磁损耗的规律及其影响因素 |
5.5.4 不同文献报道的软磁复合材料的对比 |
5.6 本章小结 |
第6章 铁/玻璃软磁复合材料的断裂行为与力学性能 |
6.1 引言 |
6.2 铁/玻璃软磁复合材料的断裂行为 |
6.2.1 铁/玻璃复合材料的断裂过程观察 |
6.2.2 原位弯曲断口的观察 |
6.2.3 断裂过程分析 |
6.3 铁/玻璃复合材料的力学性能 |
6.3.1 铁/玻璃复合材料的弯曲强度曲线 |
6.3.2 铁/玻璃复合材料的断口 |
6.3.3 铁/玻璃复合材料的弹性模量 |
6.3.4 铁/玻璃复合材料的弯曲强度 |
6.3.5 铁/玻璃复合材料的断裂韧性 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)Fe-Ni-Mo-Cr系烧结低合金钢组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 铁基粉末冶金制品的现状及发展前景 |
1.2 影响铁基粉末冶金制品性能的主要因素 |
1.2.1 密度 |
1.2.2 合金化 |
1.2.3 后续热处理 |
1.3 含Cr铁基粉末的特点 |
1.3.1 KIP4100系列介绍 |
1.3.2 Astaloy CrL及Astaloy CrM介绍 |
1.3.3 ATOMET 4701系列介绍 |
1.4 选题意义及研究的主要内容 |
2 试验流程及试验方法 |
2.1 试验流程 |
2.2 试验器材 |
2.3 原材料 |
2.4 试验部分 |
2.4.1 混料 |
2.4.2 压制 |
2.4.3 烧结 |
2.4.4 热处理 |
2.5 性能检测与分析方法 |
2.5.1 粒度分布测定 |
2.5.2 密度测定 |
2.5.3 孔隙率及开孔隙率测定 |
2.5.4 硬度测定 |
2.5.5 拉伸强度测试 |
2.5.6 扫描电镜观察(SEM) |
2.5.7 金相显微组织观察 |
3 不同压制压力对Fe-Ni-Cr-Si-Mo-C合金性能的影响 |
3.1 压制压力对于压坯密度及烧结密度的影响 |
3.2 压制压力对烧结样孔隙率及闭孔隙率的影响 |
3.3 压制压力对烧结样孔隙形态的影响 |
3.4 压制压力对烧结样抗拉性能的影响 |
3.5 拉伸断口形貌与压制压力的关系 |
3.6 本章小结 |
4 预扩散处理Cr-Fe粉对Fe-Ni-Cr-Si-Mo-C合金组织与性能影响 |
4.1 预扩散处理对含Cr混合铁粉性能影响 |
4.2 合金压坯密度、烧结密度与含Cr铁粉预扩散温度的关系 |
4.3 扩散热力学计算 |
4.4 合金热处理后硬度与含Cr铁粉预扩散温度的关系 |
4.5 铁基合金抗拉强度与含Cr铁粉预扩散温度的关系 |
4.6 热处理后金相组织与含Cr铁粉预扩散温度的关系 |
4.7 拉伸断口形貌与含Cr铁粉预扩散温度的关系 |
4.8 本章小结 |
5 淬火温度对Fe-Ni-Cr-Si-Mo-C合金的组织与性能影响 |
5.1 淬火温度对合金的硬度影响 |
5.2 淬火温度对合金抗拉性能影响 |
5.3 淬火温度对合金组织的影响 |
5.4 淬火温度对合金拉伸断口形貌的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
(9)烧结温度对Cu基合金胎体性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 胎体材料 |
1.1.1 金刚石工具 |
1.1.2 金刚石工具胎体 |
1.1.3 金属胎体对金刚石的把持能力 |
1.1.4 金属胎体的组成和作用 |
1.2 金属胎体材料的研究进展 |
1.2.1 常见金属胎体粉末 |
1.2.2 新型预合金胎体粉末 |
1.3 粉末冶金技术概述 |
1.3.1 粉末冶金的定义 |
1.3.2 粉末冶金技术的发展 |
1.4 粉末冶金技术的方法及其优缺点 |
1.4.1 粉末冶金工艺 |
1.4.2 烧结工艺 |
1.4.3 粉末冶金工艺的优缺点 |
1.5 选题意义和研究内容 |
1.5.1 选题的意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 铜基合金胎体试样的制备和试验方法 |
2.1 粉末及其性能 |
2.2 金属粉末的选取和制样 |
2.2.1 胎体的化学成分 |
2.2.2 铜基胎体中各合金元素在胎体中的行为 |
2.2.3 实验方案和试样制备 |
2.2.4 实验工艺过程 |
2.3 主要实验内容 |
2.3.1 致密度的测量 |
2.3.2 力学性能测试 |
2.3.3 金相显微组织观察 |
2.3.4 结构分析 |
2.3.5 X-射线衍射分析(XRD) |
2.4 本章小结 |
第三章 烧结温度对铜基胎体结构、显微组织的影响 |
3.1 实验结果 |
3.1.1 致密度 |
3.1.2 Cu 基胎体显微组织 |
3.1.3 Cu 基合金胎体的物相分析 |
3.1.4 微区分析 |
3.2 分析与讨论 |
3.2.1 烧结温度对Cu-Sn 合金胎体显微组织的影响 |
3.2.2 烧结温度对Cu-Co 基合金胎体显微组织的影响 |
3.2.3 烧结温度对Cu-Fe 基合金胎体显微组织的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 烧结温度对铜基胎体力学性能的影响 |
4.1 实验结果 |
4.1.1 硬度 |
4.1.2 抗拉强度 |
4.1.3 屈服强度 |
4.2 分析与讨论 |
4.2.1 烧结温度对Cu-Sn 合金胎体力学性能的影响 |
4.2.2 烧结温度对Cu-Co 基合金胎体力学性能的影响 |
4.2.3 烧结温度对Cu-Fe 基合金胎体力学性能的影响 |
4.3 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士期间所发表的论文 |
(10)金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
致谢 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 粉末高致密化成形新技术简介 |
1.2.1 粉末温压成形 |
1.2.2 流动温压成形技术 |
1.2.3 模具润滑技术 |
1.2.4 高速压制技术 |
1.2.5 动力磁性压制技术 |
1.2.6 爆炸压制 |
1.2.7 金属注射成形 |
1.3 温压工艺研究与应用 |
1.3.1 国外研究与应用 |
1.3.2 国内研究与应用 |
1.3.3 温压致密化机理的研究 |
1.4 粉末高速压制成形的研究 |
1.5 粉末成形数值模拟研究 |
1.5.1 国内研究状况 |
1.5.2 国外研究状况 |
1.6 研究内容与方案 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究方案 |
1.7 支持项目 |
第二章 粉末温压成形与致密化机理 |
2.1 温压工艺特点 |
2.2 粉末温压致密化影响因素的分析 |
2.2.1 温压粉末 |
2.2.2 温压温度 |
2.2.3 压力和压制速度 |
2.2.4 温压加热系统 |
2.3 粉末温压成形及致密化机理研究 |
2.3.1 电阻式温压加热系统 |
2.3.2 电磁感应加热系统的研究与开发 |
2.4 温压致密化机理的分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 粉末高速压制成形与致密化机理 |
3.1 引言 |
3.2 高速压制成型工艺特点 |
3.3 粉末高速压制成型工艺的研究 |
3.3.1 冲击锤法 |
3.3.2 分离式Hopkinson 高速撞击法 |
3.3.3 传统浮动阴模压制 |
3.4 粉末高速成形致密化机理的分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 粉末多孔材料力学性能与密度关系 |
4.1 粉末多孔材料杨氏模量与密度关系研究 |
4.1.1 研究现状 |
4.1.2 粉末多孔材料弹性模量的研究 |
4.2 粉末多孔材料局部密度评价方法 |
4.2.1 引言 |
4.2.2 局部密度评价方法的研究 |
4.2.3 硬度法评测制品局部密度方法的研究 |
4.3 粉末压制过程摩擦现象的研究 |
4.3.1 引言 |
4.3.2 摩擦描述模型 |
4.3.3 粉末成形过程摩擦行为研究现状 |
4.3.4 粉末压制过程摩擦行为的研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 粉末温压成形有限元数值模拟 |
5.1 有限元方法概述 |
5.2 粉末压制热弹塑性力学问题的基本方程 |
5.3 金属粉末温压成型数值模拟模型建立 |
5.4 金属粉末温压成型数值模拟分析 |
5.4.1 不同温度状况下的粉末压制 |
5.4.2 压制方式对粉末压坯性能的影响 |
5.4.3 压坯的形状因子对粉末压坯性能的影响 |
5.4.4 压制速度对粉末冶金性能的影响 |
5.4.5 摩擦有利化研究 |
5.4.6 粉末三轴向压制成型 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结、创新之处及工作展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 创新之处 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研工作 |
四、Possibility of utilizing water-atomized Fe-Ni-Mo steel powder as base materials for warm compaction process(论文参考文献)
- [1]高强耐磨Cu-Al粉末合金的成分设计与工艺优化研究[D]. 邓正华. 北京科技大学, 2020(01)
- [2]温压FeSiAl软磁粉芯的制备工艺对组织性能的影响[D]. 刘宽宽. 广东工业大学, 2020(06)
- [3]粉末冶金高锰无磁钢材料制备与性能的研究[D]. 刘艳肖. 华南理工大学, 2019(01)
- [4]FeSiBP粉末表面绝缘处理与非晶软磁复合粉芯的电磁性能研究[D]. 任继行. 长春工业大学, 2018(08)
- [5]含Cr铁基粉末冶金结构零件材料的制备及组织性能研究[D]. 程璐. 合肥工业大学, 2018
- [6]颗粒配比对Fe-Cu-C烧结件组织和性能影响的研究[D]. 杜丕国. 长春工业大学, 2016(11)
- [7]铁/钠钙硅酸盐玻璃软磁复合材料的制备与性能研究[D]. 丁伟. 哈尔滨工业大学, 2014(02)
- [8]Fe-Ni-Mo-Cr系烧结低合金钢组织与性能研究[D]. 张林祥. 中南大学, 2013(06)
- [9]烧结温度对Cu基合金胎体性能的影响[D]. 董洪峰. 兰州理工大学, 2011(09)
- [10]金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D]. 王德广. 合肥工业大学, 2010(06)