一种高性能Fe—Cr—Mo粉末冶金钢的研究

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紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末工艺及性能研究

紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末工艺及性能研究

紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末工艺及性能研究紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末工艺及性能研究一、引言在材料科学领域,粉末冶金技术被广泛应用于粉末材料的制备和处理过程。

真空气雾化技术是一种重要的粉末冶金方法,能够制备合金粉末,并具有优异的性能。

Fe-Cr合金是一种重要的构造材料,广泛应用于航天、航空和核工业等领域。

本文主要研究紧耦合真空气雾化制备Fe-Cr合金粉末的工艺及其性能。

二、紧耦合真空气雾化制备工艺1.材料准备本实验选择高纯度的铁(Fe)和铬(Cr)作为原料。

将两种金属原料按照一定的比例混合,并经过高温熔炼,得到均匀的合金熔体。

2.真空气雾化设备本实验采用紧耦合真空气雾化设备进行粉末制备。

该设备主要包括真空室、感应加热装置和气雾化喷嘴等部分。

在制备过程中,先将合金熔体注入喷嘴内,通过感应加热装置对喷嘴进行加热,使合金熔体快速气化,然后通过气雾化喷嘴喷出,形成合金粉末。

3.制备工艺参数在制备过程中,需要控制合适的工艺参数,如加热功率、喷嘴压力和喷嘴孔径等。

通过优化这些工艺参数,可以获得理想的合金粉末。

三、Fe-Cr合金粉末性能研究1.物相组成分析通过X射线衍射(XRD)分析,可以确定合金粉末的物相组成。

实验结果显示,Fe-Cr合金粉末主要由α-Fe和Cr相组成。

2.显微结构观察通过扫描电子显微镜(SEM)观察合金粉末的显微结构,可以了解其形貌和颗粒尺寸分布情况。

实验结果显示,Fe-Cr合金粉末呈现出均匀的颗粒分布,颗粒尺寸大小适中。

同时,显微结构观察还发现,合金粉末表面存在一定数量的氧化物。

3.力学性能测试通过万能材料试验机对Fe-Cr合金粉末进行力学性能测试,可以评估其力学性能。

实验结果显示,Fe-Cr合金粉末具有较高的硬度和强度,表现出优异的力学性能。

四、结论通过紧耦合真空气雾化技术成功制备了Fe-Cr合金粉末,并对其性能进行了研究。

实验结果表明,制备的Fe-Cr合金粉末具有良好的物相组成,显微结构均匀分布以及优异的力学性能。

高性能粉末冶金材料

高性能粉末冶金材料

粉末制备工艺流程: 包括原料选择、制 备方法选择、工艺 参数控制等
粉末冶金材料制备工艺简 介
压制成型工艺原理
压制成型工艺流程
压制成型工艺优缺点
烧结原理:粉末冶金材料通过加热 和加压的方式,使粉末颗粒间发生 物理化学变化,形成致密的结构
烧结工艺参数:包括温度、压力、 时间等,这些参数对材料的性能和 结构有重要影响
高性能粉末冶金材 料性能特点
高强度:粉末冶金材料具有优异的力学性能,能够承受高负荷和应力,具有较高的抗拉强度和 抗压强度。
单击此处输入你的智能图形项正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点。单击此处输入你的智能图形项正文
硬度:粉末冶金材料具有较高的硬度,能够抵抗磨损和划痕,保持长期稳定的使用性能。 以 上内容仅供参考,您可以根据需要进一步补充和完善。
医疗器械领域:粉末冶金零件用于制造人工关节、牙科种植体和手术器械等,具有生物相容性 和耐磨性。
高性能粉末冶金材 料发展趋势与挑战
粉末冶金材料 制备技术不断 创新,提高材 料性能与质量
粉末冶金材料 在新能源汽车、 航空航天等领 域的应用不断
拓展
粉末冶金材料 在3D打印、增 材制造等领域 的应用前景广
以上内容仅供参考,您可以根据需要进一步补充和完善。
01 高 导 电 性 : 高 性 能 粉 末 冶 金 材 料 具 有 优 异 的 导 电 性 能 , 能 够 有 效 地 传 递 电 流 , 减 少 电 阻 , 提 高 导 电 效 率 。
单击此处输入你的正文,文字是您思想的提炼,为了最终演示发布的良好效果,请尽量言简意赅的阐述观点;根据需要可酌情增减文字
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烧结设备:包括真空烧结炉、气氛 烧结炉等,根据材料特性和制备要 求选择合适的设备

氧对Fe(Cr,Mo)粉末冶金钢的显微组织与断口形态的影响

氧对Fe(Cr,Mo)粉末冶金钢的显微组织与断口形态的影响
b y h i g h t e mp e r a t u r e s i n t e r i n g wh i c h r e d u c e s t h e o x y g e n c o n t e n t o f s u c h ma t e r i a l s b e l o w 0 . 0 5 w t . %.
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关键词 : 铬钢 ; 韧性 ; 断裂 性 状
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《FeCrB-TiC复合材料的摩擦学性能研究》范文

《FeCrB-TiC复合材料的摩擦学性能研究》范文

《FeCrB-TiC复合材料的摩擦学性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,材料科学领域正面临着日益增长的挑战和机遇。

FeCrB-TiC复合材料作为一种新型的合金材料,其结合了铁基合金的高强度和硬度以及陶瓷材料的高耐磨性,被广泛应用于各种机械、汽车、航空航天等重要领域。

然而,这种材料的摩擦学性能对于其实际应用具有重要影响,因此对其摩擦学性能的研究显得尤为重要。

本文旨在研究FeCrB-TiC复合材料的摩擦学性能,为该材料在实际应用中的优化提供理论依据。

二、材料制备与实验方法本研究所用FeCrB-TiC复合材料通过粉末冶金法制备。

首先,将原材料按一定比例混合,然后在高温高压下进行烧结,最后得到所需的复合材料。

实验中,我们采用了球盘式摩擦试验机对材料的摩擦学性能进行测试。

通过改变摩擦条件(如载荷、速度、时间等),获取不同条件下的摩擦系数和磨损率数据。

同时,我们还采用了扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对磨损表面进行形貌观察和成分分析。

三、实验结果与分析1. 摩擦系数实验结果显示,FeCrB-TiC复合材料在不同条件下的摩擦系数有所不同。

在较低的载荷和速度下,摩擦系数相对较低;而在较高的载荷和速度下,摩擦系数有所增加。

这表明该材料的摩擦性能受外界条件影响较大。

此外,我们还发现,在一定的条件下,该材料的摩擦系数表现出较好的稳定性,这可能与材料的内部结构有关。

2. 磨损率与摩擦系数相似,FeCrB-TiC复合材料的磨损率也受外界条件影响。

在较高的载荷和速度下,磨损率较高。

此外,我们还发现,该材料的磨损率与对磨材料(如钢球、陶瓷球等)的硬度有关,硬度较高的对磨材料往往导致较高的磨损率。

3. 磨损表面形貌与成分分析通过SEM观察,我们发现FeCrB-TiC复合材料的磨损表面存在不同程度的划痕、剥落等现象。

XRD分析表明,磨损表面存在一定程度的氧化现象,这可能是导致磨损的重要原因之一。

此外,我们还发现,在一定的条件下,该材料的磨损表面会形成一层具有润滑作用的转移膜,这有助于降低摩擦系数和磨损率。

Fe-CR-Mo粉末冶金钢组织与性能的研究的开题报告

Fe-CR-Mo粉末冶金钢组织与性能的研究的开题报告

Fe-CR-Mo粉末冶金钢组织与性能的研究的开题报告一、选题背景及意义Fe-CR-Mo系列合金是一类具有优异耐蚀性、耐热性和高温强度的钢材,在广泛的领域有着重要应用,如航空、汽车、能源、石油化工和海洋工程等。

粉末冶金技术是一种新型的制备Fe-CR-Mo系列合金的方法,具有一定的优势,如原材料利用率高、合金成分可调控性强、制备过程易于实现自动化等。

因此,对于Fe-CR-Mo粉末冶金钢的研究,不仅有助于提高钢材的性能和降低制造成本,还有利于推动粉末冶金技术的发展和应用。

二、研究内容及方法本项目的研究内容主要包括Fe-CR-Mo粉末冶金钢的组织和性能分析。

具体来说,研究将从以下三个方面展开:1. 合金成分设计及制备工艺优化。

根据要求的合金成分,设计合适的粉末配方,制备出均匀分散的粉末原料。

同时,优化成型、烧结等制备工艺,以获得尽可能好的综合性能。

2. 组织和显微结构分析。

通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段,对Fe-CR-Mo粉末冶金钢的显微组织结构和相组成进行分析,探究其制备工艺对组织形态和相组成的影响。

3. 性能测试和评价。

利用拉伸试验机、冲击试验机和硬度计等仪器,测试Fe-CR-Mo粉末冶金钢的机械性能、耐热性、耐蚀性和磨损性能,探究其与组织结构之间的关系。

三、预期研究结果1. 成功制备出Fe-CR-Mo粉末冶金钢。

通过优化合金配方和制备工艺,制备出品质优良、合金成分准确的Fe-CR-Mo合金粉末。

2. 对Fe-CR-Mo粉末冶金钢的组织结构进行深入分析。

通过显微组织分析和相组成分析,探究不同制备工艺对钢材组织形态和相组成的影响。

3. 确定钢材的性能。

通过性能测试和分析,探究Fe-CR-Mo粉末冶金钢的机械性能、耐热性、耐蚀性和磨损性能等特性,揭示其与组织结构之间的关系。

四、进度安排本项目拟分为四个阶段开展:1. 阶段一:文献综述和方案设计。

阅读相关文献,梳理研究现状和研究需求,制定具体的研究方案,明确试验过程中需要使用的仪器设备和各项实验指标。

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用

高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用项目推荐公示容一、项目名称:高性能钢铁粉末冶金材料关键技术与应用二、推荐单位意见:粉末冶金技术不仅可提高材料性能,而且可实现零部件的近终形制造,是国际上公认的“绿色制造技术”,是近些年来工业发达国家优先发展的高技术领域。

该项目选择应用面最广、产量最大的钢铁粉末冶金材料为研究重点,开展了高压缩性铁粉工业化生产及应用技术研发,任务来源于国家科技支撑计划和国家973计划。

该项目的创新性主要体现在:攻克了高纯冶炼、高效水雾化和精还原等产业化关键技术,创立了压缩性在7.20g/cm3以上的高压缩性铁粉工业化高效生产新工艺;基于粉体塑性特性和改性原理,开发出了粘结化混合粉末,其压坯密度可达7.60g/cm3;在探明Ni、Mo、Cu等合金元素的强化作用机理和规律的基础上,发明了具有“烧结硬化”特性的预合金粉和燃油发动机气门阀座专用粉及其工业化生产工艺;发明了雾化铁粉的表面绝缘双层包覆新方法和关键装备,创立了铁基软磁复合材料(零件)的致密成形和热处理工艺。

项目关键技术和产品性能达到了国际先进水平。

本项目共取得发明专利11项,实用新型专利15项,发表学术论文20篇,出版著作1 部,主持和参与修订国家标准3 项。

4项科技成果先后通过了省科技厅的鉴定,均“达到国际先进水平”,“产品密度居国际同类产品的领先水平”。

该项目形成了具有完全自主知识产权的钢铁粉末冶金材料生产成套技术,先后建设了8条工业化生产线,打破了国外公司的技术和市场垄断。

近三年新增销售额19.30亿元,新增利润2.48亿元。

项目成果丰富了粉末冶金过程理论和材料理论,提升了我国粉末冶金技术和产业的水平,对扩大粉末冶金的应用领域、推动我国粉末冶金行业品种结构的优化具有重要意义,并为我国汽车工业和高端装备制造业提供了有力的技术支撑。

经审查,提交的材料真实有效。

推荐该项目为国家科学技术进步奖_贰__等奖三、项目简介:2000年以来,随着我国汽车和高端装备制造业的快速发展,对高性能钢铁粉末冶金产品的需求量迅速增长。

由粉末冶金Fe(Cr,Mo)钢制备的同步器齿毂的力学性能

由粉末冶金Fe(Cr,Mo)钢制备的同步器齿毂的力学性能

a c c e s s t h e s t r e n g t h p r o p e ti r e s o f c o mp o n e n t s .S u c h i n f o r ma t i o n i s r e t r i e v e d f r o m s ma l l r e c t a n g u l a r b a r s( s i z e≈ 4 0 mm ×5 mm ×5 mm、 wh i c h a r e p r e p a r e d ro f m a c o mp o n e n t b y wa t e r — j e t c u t t i n g a n d s u b s e q u e n t g r i n d i n g . Us i n g a
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粉末冶金工具钢的高硬度与高强度研究

粉末冶金工具钢的高硬度与高强度研究

粉末冶金工具钢的高硬度与高强度研究概述粉末冶金作为一种广泛应用的制造工艺,已经成为了制造工具钢的主要方法之一。

其制备工艺简单且能够生产出具有高硬度与高强度的工具钢。

本文将探讨粉末冶金工具钢的制备方法,研究其高硬度与高强度的原因,并讨论对其性能的影响因素。

引言粉末冶金工具钢是通过将金属粉末进行压制和烧结制备而成的,相比于传统的熔融冶金工艺,具有以下优势:材料损耗小、能耗低、成本较低、原料适用范围广等。

同时,粉末冶金工具钢还具有高硬度与高强度的特点,使其成为众多行业所青睐的材料。

制备方法粉末冶金工具钢的制备方法主要包括粉末制备、粉末成型和烧结三个步骤。

粉末制备:粉末制备是粉末冶金的关键步骤之一,直接影响工具钢的质量和性能。

常用的制备方法有机械合金化、雾化法、化学还原法等。

其中,机械合金化法是一种常用的方法,通过机械研磨和球磨使金属粉末和合金元素粉末充分混合,得到均匀的粉末混合物。

粉末成型:粉末成型是将粉末进行压制成型的过程。

常用的粉末成型方法有压制成型、注射成型和挤出成型等。

其中,压制成型是最常见的方法,将混合物放入模具中,施加足够的压力使之形成所需形状的制品。

烧结:烧结是指在一定的温度和压力下使粉末颗粒发生结合的过程。

烧结过程中,粉末颗粒之间会发生固态扩散,形成颗粒之间的原子结合,从而形成坚固的金属材料。

烧结温度和时间的选择对最终材料的密度、硬度和结构等性能有着重要的影响。

高硬度与高强度的原因粉末冶金工具钢具有高硬度与高强度的原因主要有以下几点:1. 物理特性:粉末冶金工具钢的颗粒大小和形状均匀,由于在制备过程中没有液体相的形成,使得材料的致密性和硬度得到了提高。

2. 合金元素的添加:在粉末制备过程中,可以根据需要添加合金元素来增加工具钢的硬度和强度。

例如,添加钴、钼等合金元素可以提高工具钢的硬度和耐磨性。

3. 压制成型和烧结过程:压制成型和烧结过程中施加的压力和温度可以改变粉末颗粒的结构和性质,从而影响到最终材料的硬度和强度。

粉末冶金工具钢的电化学性能研究

粉末冶金工具钢的电化学性能研究

粉末冶金工具钢的电化学性能研究电化学性能是用来描述材料在电化学环境下的行为特性的一种指标。

粉末冶金工具钢是一种重要的工程材料,它具有优异的机械性能和耐磨性,在工业生产中得到广泛应用。

了解和研究粉末冶金工具钢的电化学性能对于其应用和改进具有重要意义。

本文将对粉末冶金工具钢的电化学性能进行研究,并综述目前的研究进展。

首先,了解粉末冶金工具钢的基本电化学性质对于深入研究其电化学性能具有重要意义。

粉末冶金工具钢是通过将先进材料粉末进行混合、压制、烧结等工序得到的一种工程材料。

其具有较高的密度和较低的孔隙率,因此在电化学环境中具有较好的抗腐蚀性能。

此外,粉末冶金工具钢中的合金元素和微观组织也会对其电化学性能产生影响。

比如,控制合金元素的含量和相互作用可以提高合金的耐腐蚀性能,而调节微观组织可以影响材料的导电性和电化学反应速度。

其次,研究粉末冶金工具钢的电化学腐蚀行为是了解其电化学性能的重要途径。

腐蚀是材料在电化学环境中与周围介质相互作用,产生表面损伤和物质损失的现象。

粉末冶金工具钢的腐蚀行为受到多种因素的影响,包括电解质浓度、温度、氧化剂等。

通过使用电化学测试技术,比如极化曲线、阻抗谱等,可以研究粉末冶金工具钢在不同电化学条件下的腐蚀行为,并得到其腐蚀速率、腐蚀机制等信息。

这对于评估工具钢的耐腐蚀性能和寿命具有重要意义,也为材料的优化设计和应用提供了依据。

此外,粉末冶金工具钢的电化学行为还与其表面处理和涂层有关。

表面处理是通过给材料表面施加一种化学或物理方法,改变其表面化学成分、微观结构或表面形貌的过程。

常见的表面处理方法包括镀层、氮化、渗碳等。

这些表面处理方法可以提高工具钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,从而改善其电化学性能。

涂层是将一层材料覆盖在工具钢表面,起到保护作用的一种方法。

常见的涂层材料包括金属涂层(如镀铬、堆焊等)和陶瓷涂层(如氮化钛、氮化硅等)。

这些涂层可以提高工具钢的耐腐蚀性、耐磨性和导电性,影响其电化学行为。

金属粉末冶金抗摩复合材料研制方面的成就

金属粉末冶金抗摩复合材料研制方面的成就

写一篇金属粉末冶金抗摩复合材料研制方面的成就的报告,
600字
近年来,金属粉末冶金抗摩复合材料的研究及应用取得了显著成就。

首先,其实验室基础研究成果丰富,既有理论方面的扎实研究,也有实验数据支撑。

其次,包括基于激光湮没等3D
打印技术、基于激光熔化等抗摩复合材料制备工艺研究逐渐深入,以及抗摩复合材料微观力学特性研究也有了一定的进展,为抗摩复合材料的开发制备及应用奠定了良好的基础。

此外,金属粉末冶金抗摩复合材料的实际应用成果也不断凸现,例如在航空航天航行器结构件、高隔热隔音应用中,其超声损耗及热稳定性都得到了很好的应用效果。

另外,由于金属粉末冶金抗摩复合材料的密度较低,有效降低了零部件的重量,这在汽车、舰船及大型机械装备的轻量化及减震,电子行业的高效能精密机械件,以及太阳能电池组件等应用领域,都取得了良好的结果。

总的来说,金属粉末冶金抗摩复合材料的研究及应用已经取得了长足的进步,发展前景十分光明。

未来,将在实验室基础研究方面,进一步开展材料性能预测模拟、结构参数优化研究;整体装备方面,加强抗摩复合材料的高效制备及组装技术的研发;应用方面,继续开拓各种新的应用领域,提升金属粉末冶金抗摩复合材料的应用水平。

粉末冶金工具钢的合金设计与开发

粉末冶金工具钢的合金设计与开发

粉末冶金工具钢的合金设计与开发粉末冶金是一种重要的金属材料制备技术,其中粉末冶金工具钢在工具制造领域有着广泛的应用。

合金设计与开发是粉末冶金工具钢研究的关键部分,通过合理选择元素成分和合金化处理,可以改善工具钢的性能,提高其硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

本文将探讨粉末冶金工具钢合金设计与开发的相关内容。

首先,粉末冶金工具钢的合金设计需要考虑基础元素的选择。

常见的工具钢成分包括碳、钼、钒、铬、钛、钴等。

碳是提高工具钢硬度和强度的关键元素,同时也影响着工具钢的淬透性。

钼可以增加工具钢的硬度、热稳定性和耐磨性。

钒对工具钢硬度和强度的提高有重要作用,同时还可以提高工具钢的抗粘附性和耐蚀性。

铬可以增加工具钢的硬度、抗氧化性和耐蚀性。

钛可以提高工具钢的硬度和磨损性能。

钴可以提高工具钢的硬度、耐磨性和耐冲击性能。

其次,粉末冶金工具钢的合金设计需要合理控制元素的含量。

不同元素的含量对工具钢的性能有着不同的影响。

例如,过高的碳含量会导致工具钢易产生热裂纹和气孔,而过低的碳含量则会导致工具钢的硬度和强度降低。

过高的钼含量会导致工具钢的淬透性下降,而过低的钼含量则会降低工具钢的耐磨性。

过高的钒含量会导致工具钢的硬度、脆性和抗腐蚀性降低,而过低的钒含量则会降低工具钢的耐磨性。

过高的铬含量会导致工具钢的硬度和抗磨性下降,而过低的铬含量则会降低工具钢的耐蚀性。

因此,合理控制元素含量对于粉末冶金工具钢的合金设计至关重要。

此外,粉末冶金工具钢的合金设计还需要考虑合金化处理的控制。

合金化处理是指通过提高工具钢的温度,使其达到固溶、漏化或析出相的过程。

合金化处理可以改善工具钢的结构和性能,例如提高晶界的稳定性、改善晶界的致密性、减少晶界的缺陷和提高工具钢的耐热性。

常用的合金化处理方法包括固溶处理、沉淀硬化处理、固溶沉淀硬化处理等。

通过合理选择合金化处理方法,可以进一步优化粉末冶金工具钢的性能。

最后,粉末冶金工具钢的合金设计需要结合具体的应用需求进行综合考虑。

粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能研究

粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能研究

粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能研究在粉末冶金工具钢的制备和应用中,高温抗氧化性能是一个重要的性能指标。

随着工具钢在高温环境中的使用需求增加,对其高温抗氧化性能的研究也变得愈发重要。

本文将从粉末冶金工具钢的制备方法、高温氧化的机理以及提高高温抗氧化性能的方法等方面进行探讨。

首先,粉末冶金工具钢的制备方法对其高温抗氧化性能有着一定的影响。

传统的粉末冶金工艺通常包括原料选材、粉末制备、成型、烧结等步骤。

其中,原料的选择对工具钢的高温抗氧化性能有着显著影响。

目前常用的工具钢原料包括碳化物、铁粉等。

其中,添加合适的碳化物能够提高工具钢的硬度和高温强度,并且具有一定的抗氧化能力。

而适当的铁粉掺杂则可以改善材料的分散性和流动性,提高其制备过程中的致密性。

通过合理选择和控制原料,可以提高粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能。

其次,了解高温氧化的机理对于研究和提高粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能至关重要。

工具钢在高温下与氧气发生反应,会产生氧化产物,进而影响材料的性能和寿命。

高温氧化过程中的主要机理包括氧反应动力学、氧输运以及氧化产物形成等。

其中,氧反应动力学研究了氧化反应的速率和反应过程的动力学规律。

氧输运研究了氧气在材料中的扩散行为,其中包括氧气在气相和固相之间的传递以及在材料内部的扩散。

氧化产物形成研究了工具钢在高温下产生的氧化物的组成和结构。

通过深入了解和研究高温氧化的机理,可以针对性地设计制备粉末冶金工具钢,提高其高温抗氧化性能。

最后,提高粉末冶金工具钢的高温抗氧化性能的方法有多种途径。

一种常用的方法是添加合适的合金元素。

合金元素的加入可以改善材料的晶格结构和化学成分,从而提高其耐高温氧化的能力。

例如,添加镍、铝等元素可以形成一层致密的氧化物层,起到阻止氧气侵蚀的作用。

另一种方法是通过表面处理来改善材料的高温抗氧化性能。

例如,表面涂层、喷涂覆盖等工艺可以在材料表面形成一层保护层,防止氧化反应的发生。

此外,调整材料的微观结构,提高其致密性,也可以有效提高高温抗氧化性能。

新型高性能粉末冶金高速钢及其近净成形制备技术

新型高性能粉末冶金高速钢及其近净成形制备技术

新型高性能粉末冶金高速钢及其近净成形制备技术张惠斌;沈玮俊;庄启明;张乾坤;陈豫章;贺跃辉【摘要】目的研究无熔炼制备高性能近净成形粉末冶金高速钢的新工艺(SAP工艺).方法以铁粉、钴粉和碳化物粉末为原料,通过机械球磨和真空活化烧结制备SAP 6031粉末冶金高速钢,并采用扫描电镜、X射线衍射、碳含量、相对致密度等检测方法,探讨球磨和活化烧结对试样致密化过程的影响.结果球磨后的原料粉末具有较高的烧结活性,结合后续活化烧结过程中的碳氧反应,使烧结坯在远低于液相线温度下实现烧结致密化(>99.5%),材料力学性能优异,且杂质含量远低于标准值.结论 SAP工艺具有合金成分易调节、工艺流程短、生产能耗低、近净成形等优点,在特种粉末高速钢开发、异形件和非标件的灵活生产上具有显著优势.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2017(009)002【总页数】6页(P14-19)【关键词】高速钢;粉末冶金;近净成形;活化烧结;热处理【作者】张惠斌;沈玮俊;庄启明;张乾坤;陈豫章;贺跃辉【作者单位】中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083;湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭 411105;长沙市萨普新材料有限公司技术部,长沙 410205;中南大学粉末冶金研究院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TF124.3高速钢属于高碳高合金含量的莱氏体钢,采用传统的铸造工艺容易在凝固过程中产生粗大的组织和碳化物,因此必须通过后续热加工进行破碎。

经过热加工后,组织中的粗大碳化物并不能完全得以消除,且易保留热加工过程引起的组织上的各向异性,导致其难以满足高精端产品的性能需求[1—2]。

粉末冶金高速钢采用真空熔炼-气雾化制粉-热等静压(HIP)工艺生产,从根本上避免了粗大碳化物和成分偏析的出现,组织及碳化物细小、均匀,具有热处理变形小、可加工性好、耐磨性高、强韧性高以及性能各向同性等优点[3—4]。

FeCr超晶格电子结构和磁性的第一性原理研究的开题报告

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题报告
一、研究背景
铁铬合金(FeCr)是一种重要的工程合金,广泛应用于核电站和化工设备等领域,因其良好的抗腐蚀性能和较高的耐热性能而备受青睐。

FeCr合金作为一种磁性材料和电子材料,其主要研究内容是研究其超晶格电子结构和磁性质,并确定其主要的物理和化学性质。

二、研究目的
本文的研究目的是通过第一性原理计算,研究FeCr超晶格的电子结构和磁性质,并探究其物理和化学性质。

具体目的:
1.通过第一性原理计算,研究FeCr超晶格的电子结构和磁性质。

2.探究FeCr超晶格的物理和化学性质,如熔点、热膨胀系数和硬度等。

3.通过研究其电子结构和磁性质,进一步探究FeCr超晶格的性质变化机制。

三、研究方法
本研究采用第一性原理计算方法,基于密度泛函理论和赝势方法,利用VASP计算软件研究FeCr超晶格的电子结构和磁性质。

具体步骤:
1.构建FeCr超晶格的计算模型。

2.优化模型的晶格参数。

3.计算FeCr超晶格的总能量和电子结构等参数。

4.研究FeCr超晶格的磁性质,如磁矩、磁各向异性等。

5.探究FeCr超晶格的物理和化学性质,如熔点、热膨胀系数和硬度等。

四、研究意义
本研究的开展对于深入理解FeCr超晶格的电子结构和磁性质具有重要意义,同时也对高温合金的设计和应用提供了理论基础。

另外,该研究还能够对其他金属合金的电子结构和磁性质的研究提供参考。

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水平[ 。
2 结 果 分 析 与讨论
2 . 1密 度
表 1给出了不同 C r 含 量合金试样 的压坯 密度 和烧 结块
密度值 。
本文 以廉价 的 C r 来 替 代铁 基合 金材 料 中的 Ni ,通 过 c r —F e 合 金粉末 的形式 引入 C r 元 素 ,采用 烧结硬 化 的处 理方式 ,得到一种高强度 的含 C r 铁基粉末冶金材料 。
金铁粉 ,如 A s t a l o y C r L和 As t a l o y C r M 等 。国 内对 含 C r
合金方面 的研究相对较 少 ,在研究 中主要 是以纯 C r 粉的形 式加人 C r E 1 0 , 1 1 ] 。通过粉末 冶金 方法 制备 的含 c r 铁 基合 金 材料可用来制备 高精度 的齿轮 ,其强度 可达 到锻 钢的强 度
长沙
莱芜 莱芜
4 1 0 0 8 3 ;
2 7 1 1 0 5 ; 2 7 1 1 0 5 )
3 . 莱芜职业技术学 院 ,山东
莱芜
2 7 1 1 0 0 ;
4 . 莱芜市粉末冶金先进制造重点 实验 室 ,山东
摘 要 :在 F e —O . 5 Mo预 合 金 粉 末 ( L AP 1 0 0 . 2 9 A4 ) 中 添加 不 同含 量 的铬 铁 合 金 粉 末 , 于 1 2 0 0 ℃ 烧 结 ,采 用 烧 结硬 化 工 艺制 备 一种 F e —C r —Mo粉 末 冶金 钢 ,研 究铬 铁 合 金 粉 末 添加 量 对 材料 的 密 度 、硬 度 、强 度 和 显 微 组 织 的 影 响 。 结 果
材料科技与设备
一种高性能Leabharlann F e —C r —M0粉末冶金钢 的研究
2 0 1 4年 ・ 第 4期

种 高性 能F e —Cr —Mo粉 末 冶 金钢 的研 究
雷龙林H ,罗丰华h ,陈文。 ,李 国平 ,唐琳
( 1 .中南大学粉末冶金 国家重 点实验室 ,湖南
2 . 莱芜钢铁集 团粉末 冶金有限公司 ,山东
至今 ,含 C r 铁 基材 料 已成 为 Hb g a n  ̄ s公 司研 发 的重
2 . 2 wt ,并在混合 粉 中加 入 0 . 6 wt C和 1 . 5 wt C u ,
并外加 0 . 5 wt Wa x( 石蜡) 。混合粉在南京 大学仪器 厂生 产 的 QM- -3 S P 2 行 星式球磨机 上混合 3 0 m i n后 ,压制成 长
1 材 料 准 备 与研 究方 法
运用 预粘 结 的方 法在 水雾 化 F e 一0 . 5 Mo预合 金粉 末 ( L A P 1 0 0 . 2 9 A4 ,简称 A 4 )中加 入 平 均粒 度 为 1 6 . 4 1 m
表 明:添加铬铁合金粉 末获得 的 F e —Cr —M0 粉 末冶金钢 具有较 高密度 ;随铬铁 合金粉 末含量的增加 ,F e —C r —Mo粉 末 冶金钢 的硬度 升高 ,最高值达到 HR C 4 6 ; F e —C r —Mo 粉 末冶金钢 的强度随着铬 铁合金粉末含量的增加 ,总体 上呈现 出先 上升后 下降的趋 势,抗拉 强度 最高值 达到 了 8 3 9 MP a ,屈服 强度 达到 8 2 0 MP a 舍 金组 织 中以马氏体相 变为主 ,从 而 可获 得 高强度 、高硬度 的 F e —C r —Mo粉末 冶金钢 。 关键词 :F e —C r —Mo 粉 末冶金 钢 ;烧结硬化 ;马 氏体相 变;高强度 、高硬度
成本 _ 1 ’ ; 同时 他 们 也 研 发 出 了有 优 异 性 能 的 含 C r 预 合
2 5 0 F E G场 发射 环境 扫描 电子显 微镜 对合金 的金相显 微组
织进行进一步 的分析 ;在上海 沃伯特生产 的 5 0 0 MRA 电动 洛 氏硬度计上进行 HR B和 HR C表观硬度测试 ;在 珠海三 思试验设备公 司生 产 的 C MT7 2 0 5电子 万 能试验 机上 进行 拉伸实验 ,加载速率 为 0 . 5 mm/ mi n 。
中 图分 类 号 :T F 1 2 4 文 献 标 识 码 :A 为1 . 0 wt 、1 . 3 wt 、1 . 5 wt 、1 . 7 w t 、2 . 0 wt 和
0 前 言
传统的铁基材 料一般 通过 添加 Mo 、Ni 来 达到 所需 的 强度 ,而随着 Mo 、Ni 粉末 价格 的不 断升 高,以添加 更加 价廉 的 C r 来研 发出高性 能的铁基材料 已成为现今铁基材料 研究 的一种趋势r - 引。由于 C r 与 0 的亲和力大 ,在 烧结过 程特别是低温烧结时很难控制其 不被氧化 ,因而在过 去 C r 元素在很大程度上没有得到利用 。然而 ,随着新 的含 C r 预 合金粉末的开 发 、在 烧结 炉 中 N2 一Hz保 护气 氛 的使 用 , 使得 含 c r 预合金粉末 的优势越发明显l _ 3 ] 。
硝酸和苦 味酸的酒精 溶液进行 腐蚀 ,然后在徕 卡 D M4 5 0 0 P
金相显微镜上进行金相 观察 ,并进 一步用 美国 F E I Qu a n t a
点L 1 ] ,其 中涉及 到了含 C r 铁基 材料烧结 硬化等处 理方法 的运用 ,简化 了生 产工艺 ,缩 短 了零件 生产周 期 ,节 约 了
条形试 样 ( 5 0 ×1 0 mm) ,压 制压 力 为 6 0 0 MP a 。根据 前 人
的研究结果 [ 1 “ ] ,本次试验选择于 1 2 0 0 o C在氢气 气氛中进
行 常规烧结 6 0 mi n后 ,将 试 样推 进水 套 中进 行快 速 冷却 , 并将经 过烧 结的材料于 1 8 0 ℃ 回火 1 h后空冷 。对 烧结后 的 试样采用 阿基米德 排水 法测 密度 ;把 各个 试样 用 2 . O 的
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