摘要：在综合分析现有常见的高速压制设备的基础上,提出了一种机械蓄能式粉末高速压制成形方法.设计了机械蓄能式粉末高速压制成形试验机,介绍了其工作原理并推导了冲击锤速度和动能的数学模型.建立了试验机的虚拟样机模型,运用ADAMS软件的刚柔耦合仿真分析方法对试验机进行了动态仿真分析.最后成功制作了试验机,运用316 L不锈钢粉末高速压制试验测试了试验机的实际性能.实践表明,机械蓄能式高速压制成形方法能够实现粉末的高速压制,试验机具有较好的粉末成形加工能力.

摘要：为探讨流动温压工艺对铁基粉末成形的效果,采用自行设计的流动温压测试系统,研究了雾化铁粉与细羰基铁粉的混合粉末的流动温压行为.研究显示:与常温压制相比,流动温压过程中的侧压力随横向距离的增加下降趋势更为缓慢,特别是在常规粉末成形压力600～700MPa下具有比常温压制更高的侧压系数,即在相同位置处具有更高的侧压力和致密度;以聚乙二醇(PEG)作为铁粉的粘结剂时,最佳压制温度、压制速度分别为62℃、240mm/min,适宜的PEG含量为2%～3%;在流动温压条件下,粘结剂将金属粉末包覆并粘结在一起,改善了金属粉末的填充能力,并提高了润滑膜的承载能力,从而改善了粉末的压力传递效果,可成形形状较为复杂且具有较高致密度的粉末冶金零件.

摘要：本文设计一种上下层致密、中间多孔的“三明治”梯度结构材料,多孔层分别采用19.6、23.0和333.3 J/mm3的能量密度制备出A、B、C三种不同孔隙率的梯度结构,并对其组织和力学性能进行研究。结果表明:A型结构孔洞是无明显取向的连通孔,多孔层看不到明显的初生β柱状晶;B型结构是大量孤立孔伴随少量垂直于成形方向的连通孔,含有少量不连续的β柱状晶;C型结构多孔层的孔洞是截面为近圆形的孤立孔,多孔层中存在粗大的等轴晶。A型结构下致密层和多孔层的结合强度仅为72.3 MPa,在热应力作用下产生开裂;B型结构的拉伸强度可以达到979.1 MPa,伸长率为4.54%;C型结构的抗拉强度为1121.7 MPa,伸长率为7.05%。A、B、C型梯度结构的压缩弹性模量分别为19.7、31.5和43.7 GPa。

摘要：复合材料具有其独特的性能优势。利用304不锈钢纤维和191不饱和聚酯树脂(UPR)进行真空无压浸渗并加热固化制成不同纤维含量的复合材料,分别测试其单向拉伸、压缩和冲击力学性能并分析破坏机制。实验表明,复合材料力学性能总体上随不锈钢纤维体积含量上升而增强,而随着骨架结构趋于饱和抗拉强度上升有其极限。单向拉伸曲线并没有明显的屈服阶段,但是准静态压缩曲线屈服阶段明显。失效是多种机制共同作用的结果,破坏断面在宏观上表现为脆断模式,但其SEM显示在微观层面上表现为韧性断裂。不锈钢纤维骨架结构韧性强,能够有效阻止裂纹在材料中的传播而起到增强作用。

摘要：采用自行研制的无坩埚电极感应熔炼气体雾化设备制备Ti-6Al-4V合金粉末。使用环孔型和环缝型两种气雾化喷嘴,改变雾化压力和熔炼功率,设计4组工艺参数,研究雾化工艺对粉末性能的影响规律。根据激光选区熔化(SLM)对粉末的要求,将筛分得到的粒径小于53μm的粉末进行表征,采用MASTERSIZE 2000激光粒度分析仪分析不同雾化工艺制备粉末的粒度分布,采用欧奇奥500NanoXY+HR型粒度粒形分析仪对粉末的粒形进行量化表征分析。结果表明,采用环缝型喷嘴、5 MPa的雾化压力和25 kW的熔炼功率的工艺参数组合制备的粉末效果最佳,得到的粉末粒径较小且分布集中,粉末粒度呈近似正态分布,D10、D50和D90分别为19.4、31.9和51.5μm;粉末的球形度较高,粉末圆度的平均值为90.6%,欧奇奥钝度的平均值为92.7%,超过80%粉末的赘生物指数为0,卫星粉较少。通过XRD、SEM、EDS能谱和氧氮仪等手段对粉末进一步分析,发现粉末内部组织为不同取向的针状α’马氏体,空心粉含量较少,粉末成分无损耗且氧含量较低。对该粉末进行SLM成形,成形件致密度达到99.02%,表面粗糙度为4.98μm,显微硬度HV0.5为3525 MPa。

摘要：介绍金属粉末流动温压成型技术的研究动态和技术特点,设计并研制了一套可测量不同横向位置上横向压力变化情况的流动温压横向压力测力装置。运用该装置对金属粉末流动温压成型过程进行实验研究,得到了流动温压中侧压系数随轴向压力变化的规律,成型了十字型零件。

摘要：采用真空氮气雾化技术制备出一种自主设计优化成分的Cu6AlNiSnInCe 3D打印仿金粉末,采用分光光度计、扫描电镜、激光粒度仪、激光粒形仪、差热分析仪等,对粉末的色度、形貌、粒度分布及显微组织等进行表征,并研究其激光选区熔化成形试样的性能。结果表明:Cu6AlNiSnInCe仿金粉末色度与纯金色度的色差ΔE为28.9;80%(体积分数)粉末的圆度拟合率达到85%,60%粉末的钝度拟合率达到70%,粉末形貌为球形或近球形;粉末流动性为16 s/50g,松装密度4.39 g/cm3,振实密度4.67 g/cm3;平均含氧量0.02%;粒径在15～53μm间的粉末单次收得率达40%;粉末组织结构由胞状晶和树枝晶组成,其显微组织为α-Cu固溶体基体和沿晶界分布的富Sn相。随激光功率增加或扫描速度减小,激光选区熔化成形的Cu6AlNiSnInCe合金相对密度增大,最高达到89.6%。

摘要：采用模壁润滑温压制备部分预合金Fe-2Cu-0.5Mn-1C烧结材料,设计材料的弯曲超声疲劳试样尺寸并研究对称弯曲超声疲劳行为,测试了材料在105~108周次下的疲劳性能。结果表明Fe-2Cu-0.5Mn-1C材料弯曲超声疲劳的条件疲劳极限存在,在106,107和108周次下相应的疲劳强度为402 MPa,331 MPa和273 MPa。疲劳裂纹一般在孔隙或夹杂物上萌生。超声疲劳断口的不同区域呈现出不同的特征。高疲劳应力时,裂纹源区位于靠近试样表面的孔隙或夹杂物处;低应力时,裂纹源区移动到材料亚表面或材料内部。裂纹扩展区出现了不规则分布的微观疲劳辉纹形貌,裂纹瞬断区中出现了解理面和韧窝等形貌。

摘要：流动温压工艺是一项以短流程低成本制造复杂几何形状零件的粉末冶金新工艺。该文作者自行设计并制造了一套流动温压成形横向流动能力及横向压力测量装置,用于研究流动温压专用混合粉末的制备,考察压制速度、温度及轴向压力对W-34Ni-5Fe混合粉末横向成形能力的影响。结果表明,该混合粉末在一定的温度下具有横向流动的能力,横向压力随压制速度和轴向压力增大而增大;横向距离愈长,横向压力愈小,将混合粉末加热到粘结剂的熔点温度96℃时横向压力最大。实验初步证明了流动温压成形十字形粉末冶金零件的可行性。