一、试论中国粉末冶金企业的组织结构选择(论文文献综述)
魏伟[1](2021)在《铁基粉末冶金零件孔隙特性与车削刀具研究》文中研究指明粉末冶金是近净成型工艺,其特点之一是可少、无切削,但是目前技术条件下,通过粉末冶金工艺制得的零件还无法达到直接使用的目的,因此还需进行少量的机械加工,然而其切削加工一直是企业里生产加工的难题,实际加工过程中刀具出现的问题层出不穷。铁基粉末冶金零件在切削加工过程中往往造成刀具快速磨损的问题,给企业里生产加工带来较大影响。为了深入分析加工过程中刀具快速发生磨损的主要原因,以及为铁基粉末冶金零件的切削加工选出合适的刀)具,解决加工中因刀具快速磨损导致换刀)不及时造成的资源浪费和经济损失,对铁基粉末冶金零件的材料特性和切削加工性能进行分析与研究。首先,从铁基粉末冶金零件的制造工艺入手,分析其在切削过程中造成刀具快速磨损的原因。发现粉末颗粒在压制成型过程中,零件坯块形成了不均匀分布的孔隙结构,这些孔隙结构经过烧结完成后依然存在,使得刀具在切削加工时受到持续的间断性载荷冲击,而且空气是热的不良导体,孔隙内部的空气使得切削系统的热量较难散出,从而造成刀具出现一系列快速磨损的现象。其次,理论分析后得知,铁基粉末冶金零件较难加工的主要原因是孔隙结构的存在,故对铁基粉末冶金零件内部的孔隙特性进行分析。推导出孔隙结构存在条件下,切削过程中刀尖圆弧与孔隙圆弧碰撞下切削模型的建立;通过有限元分析与实验相结合,分析得出铁基粉末冶金零件的加工性能不同于传统冶金零件的加工,因其内部孔隙结构造成切削过程刀具受到频繁冲击、切削系统热量不易散出等现象,对刀具伤害较大;根据铁基粉末冶金内部孔隙特性选取不同材料切削刀具,经过仿真和实验分析最终选出用于加工铁基粉末冶金零件(同步器锥环)的理想刀具材料和切削参数。最后,对所选刀具进行可靠性实验和分析,确保其加工铁基粉末冶金零件的可靠性;对切削加工后刀具的磨损形式进行分析,并根据刀具磨损机理建立定量刀具磨损模型,预测刀具随切削时间的磨损规律;根据企业实际生产加工情况,对换刀操作进行合理规划,对企业里的生产加工具有一定指导作用。基于理论分析后,发现造成其较难加工的主要原因是内部孔隙结构的存在,研究了铁基粉末冶金零件内部孔隙特性及其切削加工过程中给刀具带来的影响,通过理论分析、仿真计算和实验三者相结合,分析了孔隙结构对切削加工的影响以及对铁基粉末冶金零件切削刀具的优选。
张鹏[2](2020)在《高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究》文中指出铜基粉末冶金闸片是保证高速度等级列车在紧急情况下制动安全的关键部件,但在高速重载条件下铜基制动闸片的摩擦系数会发生严重衰退并失稳,组元调控是解决这一问题的有效方法。然而,铜基制动闸片中繁多的组元在高速制动过程中的作用机理以及高速、高温下摩擦膜的演化以及失效过程尚没有被全面的揭示,这就限制了铜基制动闸片材料的开发以及性能的提高。本文以通过组元调控方法制备出满足高速重载条件下使用的铜基制动闸片为目标,首先模拟连续紧急制动实验,揭示了闸片中各组元的作用机理,得到了性能较好的基础闸片配方。组元作用机理及调控过程如下:研究了铜基体合金化的作用,发现预合金铜粉末(Cu-Fe,Cu-Cr,Cu-Fe-Ti)通过提高闸片材料强度促进低速低压下摩擦磨损性能的提升;铜镍合金化同时强化铜基体及摩擦膜,促进摩擦表面的稳定,从而提升高速高压下摩擦系数的稳定性;研究了铁粉种类及含量的作用,发现最佳Fe粉的种类及含量取决于其粒度和形貌。羰基Fe粉粒径小,等量的羰基Fe粉在闸片中产生的界面较多,强度低的片状粉末不能为基体提供足够的强度。雾化铁粉和铜包铁粉均具有合适的粒度和较高的强度,强化并稳定了摩擦表面,促进了连续高速紧急制动过程中摩擦系数的稳定。采用22 wt.%雾化铁粉最适宜;研究了金属硬质组元Cr和高碳CrFe粉的影响,发现二者均能提升闸片耐磨性以及高速高压下摩擦系数的大小。Cr粉对摩擦系数和耐磨性的提升效果强于高碳CrFe粉,而高碳CrFe粉有利于在不同制动条件下维持摩擦系数平稳性。因此进一步协同使用Cr粉和高碳CrFe提高闸片的制动性能。这是因为Cr在烧结过程中生成低强度多孔Cr,在高速制动过程中作为摩擦膜中细小氧化物的来源。高碳CrFe粉则更稳定,起承载载荷和强化摩擦亚表层的作用,二者协同作用提高摩擦表面稳定。采用Cr和高碳CrFe粉比例为1:1;研究了固体润滑组元石墨的影响,发现大粒度鳞片状石墨能提供良好的润滑,然而强度低易剥落,增加磨损量。而粒状石墨强度高,摩擦过程中钉扎在摩擦表面阻止裂纹拓展以及阻碍磨屑运动,提高摩擦系数大小和耐磨性,但是由于润滑性较差引起连续高速制动过程中摩擦系数的衰退。协同使用片状石墨和粒状石墨且比例为7:6;研究了固体润滑组元MoS2的影响,发现烧结过程中MoS2与基体中Cu和Fe反应,除了生成具有润滑作用的FeS和残余MoS2,生成的硬质相(Cu2Mo6S8,FeMo等)提高了摩擦表面塑性变形抗力,促进了摩擦表面的稳定性。而过度反应导致Fe颗粒粒度减小,基体不连续性增加,降低了摩擦表面变形阻力。在高能制动过程中,低变形阻力和加速的物质运动使得高MoS2含量的试样摩擦表面形成快速迁移的涡流结构摩擦膜,导致摩擦磨损性能失效。采用MoS2的含量为2 wt.%;研究了Al2O3纤维强化组元的影响,发现Al2O3纤维在低速低压下提高摩擦系数大小,在高速高压下有效地提高平均摩擦系数的稳定性,并最终使磨损量大幅度降低45%。这主要是由于Al2O3纤维突出于摩擦表面起第一平台的作用,阻碍了表面物质的快速转移并促进了高强度稳定的第二平台的形成。采用Al2O3纤维的含量为2 wt.%;其次,本文通过连续高速紧急制动实验以及高温摩擦实验,揭示了高速、高温下摩擦膜的演变以及摩擦磨损性能的失效机理,并进一步进行组元调控优化闸片材料基础配方。在连续紧急制动过程中,摩擦表面经历被氧化物覆盖,由富铜相和富铁相组成的局部近似层状摩擦膜,内部物质细化并混合均匀的摩擦膜以及最终摩擦膜掉落的过程。而盘磨损表面在温度达到600 ℃后开始生成双层结构并易转移的摩擦膜。铜在高温及高应力下的变形及软化对摩擦膜的演变起决定作用。摩擦界面间快速迁移、累积破坏的摩擦膜使得摩擦系数发生失稳、衰退并且磨损量异常升高。因此,除了已加入的Al2O3纤维能够阻止摩擦表面物质迁移,强化摩擦表面之外,增大闸片中主要硬质颗粒Cr和高碳CrFe的粒度,阻碍闸片表面摩擦膜的迁移并且加大磨粒磨损及时去除盘表面的富铜转移物,以降低高速高温下摩擦系数的严重衰退及失稳。综上,利用组元调控的方法,成功设计并优化出了一种闸片材料配方。1:1台架实验结果表明:在50-380km/h速度范围内,新研制闸片的摩擦系数均满足TJ/CL307-2019标准中B.3的要求,并且在380km/h时平均摩擦系数也维持在0.35-0.40,总磨耗(0.15 cm3/MJ)较标准规定值(0.35 cm3/MJ)下降了 5 7%。此外,与商用闸片相比,新研制闸片仍然具有更高且受压力变化影响更小的平均摩擦系数,并且盘表面出现的最高温度也更低,这表明新研制闸片不仅满足350km/h速度等级高铁列车制动要求,更有进一步应用在更高速度等级列车上的前景。
刘博文[3](2020)在《粉末冶金高速钢合金成分及性能优化》文中提出喷射成形作为粉末冶金工艺的一种形式,可以有效地实现生产较低成本、低合金元素偏析、碳化物均匀的高速钢。然而在实际使用的过程中,喷射成形高速钢仍然需要对其进行热处理加工,以实现马氏体强化与碳化物二次硬化相结合来进一步增强其组织与力学性能。关于传统浇铸高速钢热处理强化已有大量研究,粉末冶金高速钢的热处理也有一些报道,但仍然存在一些尚未突破的机理性问题,例如较少学者针对喷射成形高速钢的组织特点进行热处理强化组织的研究,粉末冶金高速钢在热处理过程中碳化物的具体析出行为,以及回火过程中碳化物的复杂转变机制则鲜有报道。本文以喷射成形M42高速钢作为研究对象,探究了其最佳的热处理工艺,以及分别研究了淬火工艺与回火工艺对喷射成形M42高速钢组织、残余奥氏体与碳化物转变的影响机制,重点研究了二次硬化机理及其对M42高速钢摩擦磨损性能的影响。考虑到目前高品质喷射成形高速钢主要以高的V合金含量为主,使得其成本较高。本文以M2高速钢为蓝本,设计了添加稀土元素La强化的新成分,以期能够实现较高的力学性能以及优化的组织。主要的工作和结果如下:(1)揭示了喷射成形M42高速钢淬火与回火热处理过程对M42高速钢碳化物及尺寸的类型转变(M3C-M6C-M7C3)的影响规律,进一步阐明了残余奥氏体以及碳化物转变对M42喷射成形高速钢二次硬化的作用机理。适宜的回火工艺可以有效增强M42高速钢耐磨性能。基体内部弥散分布的碳化物可以有效防止M42高速钢组织在摩擦磨损过程中被剥离。(2)确定了喷射成形M42高速钢的最佳热处理工艺为:淬火保温温度1180℃,回火温度540℃,回火3次,每次1小时。在最佳热处理工艺下,M42高速钢的落实硬度以及抗弯强度分别达到67HRC、3115MPa。与传统浇铸高速钢以及常压烧结粉末冶金高速钢相比,具有较大的性能优势。(3)通过添加稀土元素La强化M2高速钢,阐明了稀土 La对于M2粉末冶金高速钢马氏体晶粒细化机制:稀土元素分布于马氏体晶界处,形成弥散的稀土合金碳化物,同时由于La置换Fe引起的晶格畸变以及细小陶瓷相产生的钉扎作用,可以促使马氏体晶粒尺寸由未添加La时的50 nm降低至添加La质量分数0.6%时的13 nm。揭示了 La细化马氏体晶粒以及生成的均匀弥散稀土合金M6C碳化物对粉末高速钢硬度及耐磨性的强化机理,获得了显微硬度达到573 HV、抗弯强度达到3298MPa的La强化M2粉末冶金高速钢。
邓正华[4](2020)在《高强耐磨Cu-Al粉末合金的成分设计与工艺优化研究》文中提出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。
牛应硕[5](2020)在《粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能》文中研究表明在强调可持续发展的当下,节能减排是一个重要措施,其有效途径之一是采用轻质材料如铝合金和镁合金等代替钢材,而铝在地壳中含量为金属元素之首,含量丰富;同时,工业金属中回收与再生利用率最高的金属也为铝。因此,铝合金具有广泛应用前景。结合粉末冶金和连续挤压技术分别制备了不同Si含量的Al-x Si(x=11.65、28.5wt.%)和不同粉末粒度的Al-28.5Si(粉末粒度为大于75μm、75~45μm、45~25μm、小于25μm)的铝硅合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、AG-X 100k N型电子万能拉伸试验机、电子背散射衍射系统(EBSD)等检测设备及系统对粉末连续挤压制备的铝硅合金的微观组织、力学性能进行研究分析。研究表明,粉末坯料的相组成包括α-Al基体、初晶Si和针状共晶Si,经连续挤压工艺后针状共晶Si消失,合金组织中的Si颗粒明显细化,形状更规则圆整,均匀的分布在铝基体中。粉末连续挤压制备的Al-x Si合金随着Si含量的增加,抗拉强度逐步提高,塑性有所下降。当Si含量由0%增加到11.65%和28.5%时,抗拉强度由98MPa分别增加到了223MPa和248MPa;Si含量从11.65%提高到28.5%,抗拉强度增加了25MPa,增加幅度不够明显,主要是因为Al-28.5Si合金粉末尺寸差异较大,没有Al-11.65Si合金粉末均匀圆整。快速凝固Al-28.5Si合金粉末形貌与冷却速度有关,冷却速度大时,熔滴凝固收缩幅度小,熔滴快速凝固易形成近球形表面光滑的小颗粒;反之,熔滴凝固后表面不光滑。随粉末粒度的减小,粉末形貌由棒状等不规则状转变为近球形状,粉末表面光滑,毛刺、凹坑和附着在颗粒表面的卫星颗粒明显减少。粉末连续挤压制备的Al-28.5Si合金的抗拉强度,断裂延伸率均随粉末粒度的减小而提高。粉末尺寸由75μm以上减小到25μm以下时,Al-28.5Si合金的抗拉强度由211MPa增加到266MPa,断裂延伸率则由0.99%提高至2.21%。通过粉末连续挤压制备的Al-28.5Si合金可获得尺寸细小的晶粒,Al晶粒尺寸主要集中分布在0.75~2.25μm之间,Si晶粒平均尺寸小于5μm,随着粉末粒度的减小,连续挤压后的晶粒尺寸逐渐减小。Schmid因子随着粉末粒度的减小而增大,变形后的铝晶粒内部位错活性较高,利于开动滑移系发生晶体滑移,塑性随粒度减小有所提高。
邱天旭[6](2020)在《固体润滑剂对金属基自润滑材料组织与性能的影响》文中指出随着工业发展水平的提高,人类探索极地、海洋乃至外太空,对机械零件的性能要求也越来越高。许多零件应用于高速、重载、贫油、极端温度甚至真空环境,这就要求材料不仅力学性能优异,更要有良好的自润滑减摩性能。金属基自润滑材料成为一个重要的研究课题。目前,金属基自润滑材料的主要方向是在金属基体中添加固体润滑剂以达到改善材料润滑减摩性能的目的。但添加固体润滑剂普遍影响基体材料的结合强度,损害材料的力学性能。本文以粉末冶金方法制备了铁基、铜基自润滑材料,研究了固体润滑剂的添加对基体的影响及润滑机理,以期制备出具有良好力学性能和自润滑减摩性能的金属复合材料。本文研究了烧结温度、石墨、磷和MoS2的添加对铁基自润滑材料组织、力学性能和润滑减摩性能的影响,分析了固体润滑剂与基体的反应机理及润滑机理。结果表明:(1)石墨添加量为1~2 wt%时,烧结温度为1070℃较为合适,此时材料中化合碳的含量低于0.8 wt%,其余碳元素仍以石墨形式存在,能改善材料的润滑减摩性能。添加少量的磷,能促进烧结过程中铁原子的扩散,球化孔隙,改善材料的力学性能。随着MoS2添加量的增加,材料中的硫化物含量增加,自润滑性能更加优异。(2)材料中的游离石墨弥散分布在液体润滑油中形成石墨-润滑油胶体,能增加油膜的稳定性,降低材料在油润滑条件下的摩擦因数。硫化物具有良好的润滑减摩作用,尤其能改善材料在高速重载条件下的润滑减摩性能。(3)1070℃烧结的Fe-5(Cu-10Sn)-1.5Graphite-0.3P-1.5MoS2材料的综合性能最佳,硬度68.0 HRB、径向压溃强度685 MPa;在150(±10)℃含油自润滑条件下,线速度为0.75m·s-1时的平均摩擦因数为0.0498。对于铜基自润滑材料,本文研究了镍包二硫化钼的添加对材料组织、力学性能和润滑减摩性能的影响,分析了镍包二硫化钼与基体的反应机理及润滑机理。结果表明:(1)在铜基材料中添加镍包二硫化钼,能提高材料的硬度,显着改善材料的润滑减摩性能。这归因于Ni对铜基体的固溶强化作用和MoS2作为固体润滑剂良好的润滑作用。(2)包覆在二硫化钼颗粒周围的镍阻隔了二硫化钼与铜基体的接触和反应,使基体的冶金结合良好,解决了二硫化钼与铜基体结合不良的难题。(3)含油自润滑时,材料中的二硫化钼作为固体润滑剂与孔隙中存储的液体润滑油共同起到润滑减摩作用;干摩擦时,材料基体中分布的二硫化钼作为固体润滑剂起到润滑减摩作用。(4)镍包二硫化钼添加量为12 wt%时,(Cu-10Sn)-12(Ni-coated MoS2)材料的综合性能最佳:硬度为66.9 HBW(2.5/62.5);在载荷为8 MPa、线速度为0.75 m·s-1,含油自润滑条件下的平均摩擦因数为0.0051,比不添加时降低了83%;在载荷为4 MPa、线速度为0.25 m·s-1干摩擦条件下的平均摩擦因数为0.1769,比不添加时降低了51%。
张策[7](2019)在《基于HDH钛粉反应合成制备低间隙原子钛合金技术研究》文中指出钛及钛合金生产加工成本高是限制其广泛应用的主要原因,因此推进钛的低成本化是目前钛产业发展的总体趋势。粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法,它不通过熔化制备致密钛合金材料,解决了钛作为难熔金属的熔炼问题;同时其近净成形特点和微观组织优势减少了制造最终产品所需的原材料及开坯锻造过程,解决了铸锭冶金钛合金材料利用率低及热加工困难的问题。低成本氢化脱氢(HDH)钛粉可用于制备粉末冶金钛合金制件,但由于受间隙原子含量高、烧结致密度低和微观组织粗大等因素影响,使粉末冶金制品的组织性能优势得不到发挥。为此,本文将以HDH钛粉为主要原料,建立多种低间隙原子含量钛合金的粉末冶金制备工艺,并对其显微组织、力学性能等进行系统分析,具体研究内容和成果如下:(1)采用HDH钛粉、铝粉和铝钒合金粉的混合粉末,冷等静压成形结合真空烧结成功制备了低间隙原子含量的Ti-6A1-4V合金,其中氧含量为0.07~0.15 wt.%、氮含量为 0.018~0.045 wt.%、氢含量为 0.001~0.01 wt.%,达到钛合金锻件 ASTM B381-13 标准中 Grade F5(Ti-6A1-4V)和 Grade F23(Ti-6A1-4V ELI)的成分要求。结果表明HDH工艺能够获得极低间隙原子含量的钛粉,间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。(2)采用HDH钛粉(D50=10 μm)、铝粉(D50=5 μm)和铝钒合金粉(D50=10μm)的混合粉末1150℃真空烧结获得了致密度99%左右的Ti-6Al-4V合金。,抗拉强度为900~940 MPa,屈服强度为850~900 MPa,延伸率为14~16%,超过了钛合金锻件ASTM B381-13标准中Grade F5的要求。烧结态组织为40~70μm的近等轴/短棒状α相和晶间β的两相组织。随着烧结温度的提高,β晶粒显着长大,导致等轴/短棒状α相逐渐演变为α+β片层组织,最终形成长而平直的α集束,计算得到β晶粒长大激活能为518 kJ/mol。(3)采用氢化脱氢-自蔓延扩散制备部分预合金粉末,结合冷等静压成形和真空烧结致密化制备了低间隙原子的Ti-23Al-17Nb合金,氧含量为0.09~0.12 wt.%,氮含量为 0.028~0.04 wt.%,氢含量为 0.002~0.01wt.%。氢化钛粉、铝铌合金粉和铝粉的混合粉末在自蔓延扩散过程中发生了TiH2→Ti+H2、Ti+Al→TiAl3、Ti+Al3Nb→AlNb2+TiAl3→AlNb3+TiAl3 等反应。部分预合金粉末(D50=6.49 μm)在1100~1200℃真空烧结后相对密度分别为95.1%、96.3%、98.7%。1200℃真空烧结后Ti-23Al-17Nb微观组织为均匀细小的α2、B2和O相组成的三相组织,抗拉强度941 MPa,屈服强度862 MPa,延伸率11.7%。(4)采用氢化脱氢-气固反应制备Ti-TiC复合粉末、结合冷等静压成形和真空烧结制备了低间隙原子的Ti-TiC复合材料,氧含量为0.15~0.21 wt.%,氮含量为0.042~0.062 wt.%,氢含量为0.008~0.013 wt.%。在温度高于700℃的 CH4氛围下,TiH2 粉末经历 TiH2→TiH1.5+H2→Ti+H2、Ti+CH4→TiC+H2等反应实现TiC复合。烧结材料中TiC第二相尺寸为3~12μm,体积分数为0~35 vol.%。由于TiC颗粒的钉扎作用,钛基体α晶粒被明显细化,从87.89 μm降至34.76 μm。随着TiC体积分数提高,材料硬度从292 HV提升至773 HV。得益于晶粒细化、TiC第二相强化和C/N/O等间隙原子的固溶强化,以及基体较低的间隙原子含量,Ti-15 vol.%TiC获得优良的综合室温拉伸性能,抗拉强度715 MPa,屈服强度628 MPa,延伸率12.1%。(5)采用CaB6作为高氧含量HDH钛粉的固氧添加剂制备综合性能优异的粉末冶金钛合金。适量的CaB6添加能够促进烧结致密化,高氧含量Ti及Ti-6A1-4V粉(氧含量大于0.3 wt.%)中分别添加0.2 wt.%和0.1 wt.%CaB6使烧结相对密度从97.1%提升至99.3%、97.2%提升至98.8%。添加CaB6形成的两种第二相,即Ca-Ti-O的三元氧化物和TiB。添加CaB6能明显细化晶粒,1 wt.%CaB6能够使Ti基体α晶粒尺寸从178μm降低至36 μm,Ti-6A1-4V基体中α+β片层长度从203μm 降低至38μm。Ti-0.2CaB6和 Ti-6Al-4V-0.1CaB6获得良好的综合力学性能,抗拉强度分别为665 MPa和944 MPa,屈服强度为604 MPa和903 MPa,延伸率为15%和9%。对比未添加CaB6的Ti和Ti-6A1-4V,延伸率数值分别提升8%和5%。
姜苗苗[8](2019)在《汽车减震器粉末冶金活塞模具设计仿真与实验研究》文中研究指明模具是发展和实现材料成形不可或缺的工具,粉末冶金成形模具与粉末直接接触,对活塞压坯的强度、硬度以及表面精度有着重要的影响。为了获得表面质量好和尺寸精度高的压坯,对模具的设计、校核和长寿命使用的研究有着非常重要的实际意义和经济价值。本文对粉末冶金活塞模具进行设计、数值模拟仿真与耐磨性实验研究。设计一种新型粉末冶金汽车减震器活塞精密成形模具。根据所需求的活塞产品设计阴模、芯棒和模冲的具体参数;确定模架的结构方案、压制方式、脱模方式和结构形式;计算装粉高度、轴向尺寸和径向尺寸;并根据设计参数生产满足活塞尺寸和几何公差设计要求的阴模、芯棒和模冲,将该成形模具装配好安装到模架上进行生产。基于ANSYS软件对模具的关键零部件以及模架整体进行有限元分析。利用ANSYS Workbench模块对阴模组件和上、下模冲组件分别单独约束进行静特性分析,得出阴模组件和模冲组件在单独约束静力分析下的的应力云图和位移云图,根据工况要求分别对它们的强度和刚度进行分析和校核;对模架整体进行静态分析,考虑实际工况进行约束,对与粉末直接接触的阴模以及模冲进行六面体网格划分(Hex Dominant),其余部位进行自动的四面体网格划分(Tetrahedrons),得到最大等效应力和最大位移,并对模架整体进行模态分析得出模架的前十阶模态振型,验证模具设计的合理性。研究模具经过真空淬火后的金相组织、微观组织,进行力学性能测试、拉伸性能测试。观察Cr12MoV冷作模具钢的低温回火组织,其组织由回火马氏体+残余奥氏体+白色碳化物组成,C和Cr元素含量较高,易形成大量硬度高的碳化物,使钢的耐磨性大为提高。同时Mo和V的加入可以细化晶粒,进一步提高钢的耐磨性。试样平均硬度值为52.7HRC,满足模具所需的硬度要求;真空油淬后模具的抗拉强度为826MPa,断后伸长率为28%,冲击功为9.5J均符合生产要求。采用MMW-1A型微机控制万能摩擦磨损试验机对模具的耐磨性进行实验研究,对不同载荷、不同转速、不同温度条件下的摩擦系数和磨损量进行分析,利用三维形貌仪观察试样的三维磨损形貌,分析磨痕形貌产生的原因。随着载荷增加,试样摩擦系数整体呈先上升后下降趋势,摩擦系数波动范围较大;随着转速增加,试样摩擦系数整体呈先上升后下降趋势,摩擦系数波动范围小,磨损量增大;低载荷下,试样磨损方式为磨粒磨损,随着载荷增加磨损方式变为磨粒磨损和黏着磨损的混合形式;低转速下,试样磨损方式为磨粒磨损,随着转速增加,试样磨损方式转变为摩擦界面氧化膜不断形成与脱落而引起的剥层磨损。不同温度条件下60℃下试样摩擦系数处于较高水平稳定在0.48~0.52,所有试样的磨损量增长斜率先升后降,磨损量增长趋于平缓。利用FY80粉末成形压机,根据设计参数,利用设计出的模具装备进行粉末冶金活塞压坯的制备,制备出一批活塞零件,随机抽取其中的24个零件分为三组,利用Mitutoyo轮廓仪进行尺寸测量;利用Polytec白光仪检测平面度,利用三坐标测量仪测试同轴度和圆跳动,检测零件的形位误差;利用面粗度仪测量零件的粗糙度。结果表明24个零件均满足生产要求。
李霞[9](2019)在《粉末冶金制备生物医用钛合金》文中指出钛合金材料因其优异的性能,成为高性能金属材料的代表,并在生物医药方面得到广泛应用。然而传统的钛合金,一方面,它们的合金元素如Ni,Al和V,具有毒性和致敏性。另一方面,它们的弹性模量仍然比人骨高,在植入弹性模量不相容的骨科植入物后,它们会导致应力遮挡,并导致植入体松动或骨折。为了克服上述问题,近年来已开发出新一代具有较低模量和较好生物相容性的无毒医用钛合金,其中Ti-24Nb-4Zr-8Sn(Ti2448)弹性模量低、强度高、耐腐蚀性能好,引起了众多学者的关注。本课题采用粉末冶金近净成形技术制备出了性能优异的Ti2448合金,研究了不同工艺制备对合金显微组织的影响,分析了密度、氧含量、析出相含量等因素,并总结了其影响机理。研究了不同工艺制备对合金力学性能的影响提出了制备低弹性模量、高强度、高塑性Ti2448合金的方法。并对合金的变形机理进行了表征分析,揭示了其性能优异的微观机理。首先,对粉末冶金烧结过程进行了研究。采用DSC分析了烧结过程中的物相变化,并分析样品的密度、氧含量差异。确定了α相到β相的相转变温度,为后续热处理工艺提供理论基础。采用不同压制压力得到不同密度的生坯,得出了试样条件下优化的压制压力为700 MPa。烧结和热处理都是在高温下进行,会导致样品的氧含量增加。其次,对不同工艺制备样品的显微组织进行了分析。由显微组织分析结果可知,烧结态合金由基体β相和针状α相组成,并且α相从β相的晶界开始析出并向晶内扩散,而且随着烧结温度的增加,α相的分布也变得更加均匀。热等静压处理的样品也是由β相和α相组成,但是α相含量增加。淬火样品的显微组织主要是β相,这是由于淬火时冷速较快,高温β相来不及转变成α相。然后,对不同工艺制备样品的力学性能进行了分析。纳米压痕试验结果可知,α相的弹性模量和硬度均高于β相。结合显微组织分析,烧结态和热等静压处理样品的断裂延伸率明显低于淬火样品,这是由于大量α相的存在导致样品脆化,尽管强度较高但牺牲了合金的塑性,也增加了弹性模量。得出试验条件下最优样品的烧结温度1400℃,淬火温度980℃,其弹性模量57.2 GPa,断裂应变率19.33%,极限拉伸强度725 MPa。最后,对最优工艺参数样品的变形机理进行了表征,采用AFM、SEM、TEM对拉伸试验前和拉伸试验之后样品的表面形貌、显微组织、元素分布、物相等进行了分析。实验结果表明,在拉伸过程中发生的马氏体相变是导致样品尽管制造工艺简单但是弹性模量低、塑性好的原因,尤其是其在不牺牲太多强度的基础上展现出来高塑性。
邝海[10](2019)在《涂层WC-Co硬质合金再生利用关键技术研究》文中提出涂层硬质合金因为其良好的耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性而得到广泛应用,但涂层硬质合金在回收过程中,涂层与基体和添入物质等相互作用,影响硬质合金回收工艺稳定性。与湿法冶金回收废硬质合金制备APT原料方法不同,本文采用涂层剥离、锌熔法、电解法和氧化还原法直接回收利用涂层WC-Co硬质合金,分析了涂层对回收工艺参数和回收粉末及合金产品的影响,并研究了涂层硬质合金的回收机理。主要研究结果如下:1.配置双氧水加焦磷酸钾为主要成分的剥离液,通过化学法成功剥离TiAlN单涂层和TiCN/Al2O3/TiN多涂层。在pH为8的溶液温度为55°C下6小时内可完全去除TiAlN单涂层;在溶液pH为9的温度为40°C下可以76小时内去除氧化铝涂层,基体损失相对较小。这为制备过程中基体保持完好但有涂层缺陷的废刀片涂层剥离后重新沉积新涂层再利用提供技术支持。2.采用盐酸作为电解液电解回收废涂层硬质合金得到再生WC粉末。在电解法回收废涂层硬质过程中,涂层将溶液与基体隔离延缓了电解反应;电解法回收废涂层硬质合金过程中更容易发生钝化现象,导致电解效率降低,得到纯的WC粉末生产效率低。这可能由于涂层硬质合金中钴含量一般低于10%,废涂层硬质合金不适用于电解法回收利用。3.采用锌熔法在880°C熔散废TiAlN单涂层硬质合金和TiCN/Al2O3/TiN多涂层硬质合金,再经盐酸溶解、分离清洗后成功得到再生WC粉末。在熔散过程中,涂层隔离了熔融锌液和基体,使得锌难以贯穿涂层进入基体,导致熔散过程中进展变慢。热应力和熔融锌的冲击力作用是缺陷扩展和失效的主要原因,缺陷为熔融锌液进入基体提供快速通道。通过物理清洗、添加稀土元素和按比例添加原生WC粉末可改善再生硬质合金性能。添加0.4%稀土后制备的YG6硬质合金抗弯强度相对于未添加稀土相同条件制备的合金提高14.33%。锌熔法回收料与原生WC粉末以3:7混合搭配制备成再生YG10硬质合金,抗弯强度接近于原生WC粉末制备的合金,硬度略有提高。4.采用氧化还原法回收废涂层硬质合金,通过高温反应降低涂层对再生硬质合金的影响。在氧化过程中,涂层阻碍氧元素向基体扩散,导致氧化速率降低,氧化温度较高。废涂层硬质合金被破碎成0.15 mm左右的合金粉末后,更多的WC-Co界面可以跟氧直接接触,在900°C条件下保温3小时可被完全氧化为WO3和CoWO4的混合物。在氧化过程中,缺陷为氧气和内部元素扩散提供快速通道,缺陷产生和扩展的主要原因是热应力、多孔氧化物的生成及气体挥发。完全氧化后,TiCN/Al2O3/TiN多涂层转变成TiO2/Al2O3/TiO2,在热应力作用下氧化膜开裂甚至脱落;TiAlN单涂层转变为富含WO3表面层、Al2O3集中的中间层及TiO2集中的最里层的三层结构。完全氧化的粉末在850°C氢气氛围下还原3小时后得到再生含钴的钨粉,在1450°C碳化为含钴WC粉末。通过按比例添加原生WC粉末可改善再生硬质合金性能,按回收料与原生WC粉末3:7混合制备的YG10硬质合金的抗弯强度和硬度比原生WC粉末制备合金的略高。
二、试论中国粉末冶金企业的组织结构选择(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、试论中国粉末冶金企业的组织结构选择(论文提纲范文)
(1)铁基粉末冶金零件孔隙特性与车削刀具研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 铁基粉末冶金零件的研究现状 |
1.2.1 粉末冶金工艺的发展 |
1.2.2 铁基粉末冶金零件材料特性研究 |
1.3 铁基粉末冶金零件的切削加工研究 |
1.3.1 铁基粉末冶金零件切削特性 |
1.3.2 铁基粉末冶金零件切削加工研究进展 |
1.4 技术路线与研究内容 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 章节安排 |
2 铁基粉末冶金零件与车削刀具相关理论 |
2.1 孔隙特性与切削模型的建立 |
2.1.1 孔隙特性分析 |
2.1.2 孔隙碰撞下切削模型的建立 |
2.1.3 刀具温度模型 |
2.2 铁基粉末冶金零件和切削刀具 |
2.2.1 铁基粉末冶金零件 |
2.2.2 切削铁基粉末冶金所用刀具的种类 |
2.2.3 刀具切削参数的选用 |
2.3 Deform有限元分析软件的选择 |
2.4 本章小结 |
3 铁基粉末冶金零件车削仿真分析 |
3.1 铁基粉末冶金零件切削仿真的相关理论 |
3.1.1 铁基粉末冶金零件材料属性设定 |
3.1.2 Usui磨损模型选择与设定 |
3.1.3 仿真中网格划分设定 |
3.1.4 铁基粉末冶金零件切削过程的摩擦模型及其设定 |
3.1.5 铁基粉末冶金零件切削过程的温度设定 |
3.1.6 DEFORM车削分析处理步骤 |
3.2 铁基粉末冶金有限元模型 |
3.2.1 材料模型的建立 |
3.2.2 切削模型的建立 |
3.3 孔隙模型车削有限元仿真研究 |
3.3.1 孔隙的存在对车削影响仿真 |
3.3.2 车入孔隙方式对车削的影响 |
3.3.3 材料内部孔隙不均匀分布对车削的影响 |
3.4 不同刀具材料的有限元仿真研究 |
3.4.1 仿真方案 |
3.4.2 仿真流程与数据记录 |
3.5 不同车削参数的有限元仿真研究 |
3.5.1 仿真方案 |
3.5.2 仿真流程与数据记录 |
3.6 本章小结 |
4 铁基粉末冶金零件车削实验验证 |
4.1 实验条件 |
4.1.1 工件材料 |
4.1.2 加工机床 |
4.1.3 车削刀具 |
4.1.4 车削方式 |
4.1.5 测量设备 |
4.2 零件材料对比实验 |
4.2.1 实验方案 |
4.2.2 实验数据及分析 |
4.3 刀具材料对比实验 |
4.3.1 实验方案 |
4.3.2 实验数据及分析 |
4.4 本章小结 |
5 刀具可靠性验证及技术应用 |
5.1 刀具可靠性实验及分析 |
5.1.1 实验方案及数据记录 |
5.1.2 可靠性统计分析 |
5.2 刀具磨损机理 |
5.2.1 刀具磨损机理 |
5.2.2 磨损模型 |
5.3 技术应用 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(2)高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 列车制动闸片材料的发展 |
2.1.1 铸铁基制动闸瓦 |
2.1.2 有机制动闸片 |
2.1.3 金属基制动闸片 |
2.2 高速列车用铜基粉末冶金闸片 |
2.2.1 铜基粉末冶金闸片的组成 |
2.2.2 摩擦表面 |
2.2.3 制动条件的影响 |
2.3 选题意义及研究内容 |
2.3.1 课题来源 |
2.3.2 选题意义 |
2.3.3 研究内容 |
3 实验方法 |
3.1 实验材料及制备 |
3.2 测试方法 |
3.2.1 密度及相对密度 |
3.2.2 硬度 |
3.2.3 微观结构 |
3.2.4 物相分析 |
3.2.5 摩擦磨损性能 |
4 铜基体合金化对铜基制动闸片性能的影响 |
4.1 预合金铜粉末对铜基制动闸片性能的影响 |
4.1.1 预合金粉末的析出特性 |
4.1.2 预合金粉末对闸片性能的影响 |
4.2 外加镍对闸片性能的影响 |
4.3 本章小结 |
5 金属摩擦组元对铜基制动闸片性能的影响 |
5.1 铁粉类型及含量对闸片性能的影响 |
5.2 铬粉对铜基闸片性能的影响 |
5.3 高碳铬铁粉对铜基闸片性能的影响 |
5.4 铬和高碳铬铁粉的比例对铜基闸片性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6 固体润滑组元对铜基制动闸片性能的影响 |
6.1 鳞片状石墨与粒状石墨比例对闸片性能的影响 |
6.2 增大鳞片石墨粒度对闸片性能的影响 |
6.3 石墨表面镀镍对闸片性能的影响 |
6.4 二硫化钼对闸片性能的影响 |
6.5 本章小结 |
7 纤维对铜基闸片材料性能的影响 |
7.1 氧化铝纤维对闸片性能的影响 |
7.2 碳纤维对闸片性能的影响 |
7.3 本章小结 |
8 摩擦表面物质的演变规律及对制动性能的影响 |
8.1 摩擦膜与摩擦系数的衰退行为 |
8.2 摩擦膜在高温下的演变 |
8.2.1 铜基闸片表面的物质变化 |
8.2.2 制动盘表面的物质变化 |
8.3 摩擦膜的成分与结构 |
8.4 本章小结 |
9 高铁列车制动闸片的制备及1:1台架试验 |
9.1 基础配方的筛选 |
9.2 闸片成分的优化 |
9.3 1:1台架实验 |
9.3.1 闸片及闸片组的结构 |
9.3.2 台架试验条件 |
9.4 台架实验结果 |
9.4.1 平均摩擦系数 |
9.4.2 磨耗性能 |
9.4.3 瞬时摩擦系数 |
9.4.4 盘摩擦表面温度 |
9.4.5 摩擦表面状态 |
9.5 本章小结 |
10 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 |
(3)粉末冶金高速钢合金成分及性能优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 喷射成形高速钢概述 |
2.1.1 粉末冶金高速钢概述 |
2.1.2 喷射成形技术概述 |
2.1.3 喷射成形技术研究进展 |
2.2 粉末冶金高速钢微观组织及合金成分 |
2.2.1 常见合金元素在粉末冶金高速钢中的作用 |
2.2.2 粉末冶金高速钢中碳化物 |
2.2.3 粉末冶金高速钢中夹杂物 |
2.2.4 粉末高速钢中稀土元素作用 |
2.3 粉末冶金高速钢的热处理 |
2.3.1 粉末冶金高速钢热处理工艺 |
2.3.2 高速钢的二次硬化 |
3 研究内容与技术路线 |
3.1 研究内容 |
3.2 技术路线 |
4 喷射成形高速钢组织及析出相的研究 |
4.1 M42高速钢主要成分 |
4.2 M42喷射成形高速钢微观组织 |
4.3 M42喷射成形高速钢夹杂物分析 |
4.4 M42喷射成形高速钢过喷粉中夹杂物分析 |
4.5 本章小结 |
5 淬火温度对M42高速钢的组织与性能影响规律 |
5.1 样品制备及实验条件 |
5.2 淬火温度对M42高速钢微观组织的影响 |
5.2.1 不同淬火温度M42高速钢物相变化 |
5.2.2 不同淬火温度M42高速钢微观组织变化 |
5.2.3 淬火保温温度对碳化物的影响 |
5.3 高速钢热处理工艺与力学性能 |
5.3.1 淬火温度对M42高速钢硬度的影响 |
5.3.2 淬火温度对M42高速钢抗弯强度的影响 |
5.4 热处理工艺正交试验 |
5.4.1 正交试验结果 |
5.4.2 正交试验结果极差分析 |
5.5 本章小结 |
6 回火对M42高速钢组织及性能的影响 |
6.1 回火温度对M42二次硬化及组织影响 |
6.1.1 回火过程中微观组织的变化 |
6.1.2 回火过程中的二次硬化现象 |
6.1.3 回火温度对碳化物转变的影响 |
6.1.4 回火温度对残余奥氏体的影响 |
6.2 回火时间对M42高速钢碳化物及组织影响 |
6.2.1 回火时间对微观组织的影响 |
6.2.2 回火时间对M42物相及残余奥氏体的影响 |
6.2.3 回火时间对M42碳化物的影响 |
6.2.4 回火时间对M42力学性能的影响 |
6.3 回火温度对M42高速钢摩擦磨损性能的影响 |
6.3.1 回火温度对M42高速钢摩擦磨损性能影响 |
6.3.2 摩擦磨损表面形貌及磨损机理分析 |
6.4 本章小结 |
7 稀土La强化M2高速钢成分设计 |
7.1 La强化M2高速钢热力学计算 |
7.2 La强化M2高速钢烧结工艺的探究 |
7.2.1 球形M2高速钢粉体与La粉体性质与混粉 |
7.2.2 SPS烧结工艺确定 |
7.3 不同La添加量对M2高速钢组织及性能的影响 |
7.3.1 La的添加对M2高速钢组织影响 |
7.3.2 La的添加对M2高速钢力学性能的影响 |
7.4 不同La添加量对M2高速钢摩擦磨损性能影响 |
7.4.1 M2高速钢摩擦磨损性能 |
7.4.2 La的添加量对于M2高速钢磨损机制的影响 |
7.5 本章小结 |
8 结论 |
9 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 |
(4)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 |
(5)粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高硅铝合金的研究进展 |
1.2.1 Al-Si合金成分、组织和性能 |
1.2.2 高硅铝合金性能研究 |
1.2.3 高硅铝合金的应用前景 |
1.2.4 高硅铝合金的制备技术 |
1.3 粉末冶金技术 |
1.3.1 基本工艺 |
1.3.2 粉末冶金特点及应用领域 |
1.3.3 粉末冶金研究现状及发展趋势 |
1.4 Conform连续挤压技术 |
1.4.1 Conform连续挤压基本工艺 |
1.4.2 工艺特点 |
1.4.3 Conform连续挤压研究现状及发展趋势 |
1.5 本文研究意义及主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 技术路线 |
2.2 试验材料及设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 挤压模腔与模具 |
2.3 连续挤压工艺参数确定 |
2.3.1 挤压比的选择 |
2.3.2 模具预热温度和保温时间 |
2.3.3 其他试验参数 |
2.4 粉末连续挤压铝硅合金制备 |
2.5 分析测试方法 |
2.5.1 金相制样、腐蚀与试剂 |
2.5.2 金相组织定量分析 |
2.5.3 致密度测试 |
2.5.4 X射线衍射分析 |
2.5.5 室温拉伸性能测试 |
2.5.6 硬度测试 |
2.5.7 扫描电子显微镜观察 |
2.5.8 EBSD检测 |
第三章 不同Si含量铝硅合金杆组织及性能 |
3.1 引言 |
3.2 不同含量合金粉末显微组织 |
3.3 粉末连续挤压Al-xSi合金相对致密度 |
3.4 粉末连续挤压Al-xSi合金的显微组织 |
3.5 粉末连续挤压对Al-xSi合金性能的影响 |
3.6 粉末连续挤压Al-x Si合金XRD分析 |
3.7 粉末连续挤压铝硅合金强化机制 |
3.8 本章小结 |
第四章 Al-28.5Si合金粉末微观组织 |
4.1 引言 |
4.2 Al-28.5Si合金粉末形貌特征 |
4.3 不同粒度Al-28.5Si合金粉末金相 |
4.4 快速凝固Al-28.5Si合金粉末粒度分布 |
4.5 粉末粒度与二次枝晶间距关系 |
4.6 本章小结 |
第五章 粉末尺寸对Al-28.5Si合金组织性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 不同粉末尺寸的显微组织 |
5.2.1 Al-28.5Si合金显微组织 |
5.2.2 粉末连续挤压Si颗粒形貌的转变 |
5.3 不同粉末尺寸连续挤压Al-28.5Si合金性能 |
5.4 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金EBSD分析 |
5.4.1 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金晶粒分布 |
5.4.2 不同粉末尺寸Al-28.5Si合金的晶粒取向织构变化 |
5.4.3 不同粉末尺寸下Al-28.5Si合金晶施密特因子 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士期间发表的论文及专利情况 |
(6)固体润滑剂对金属基自润滑材料组织与性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 金属基自润滑材料研究现状 |
1.1.1 铁基自润滑材料 |
1.1.2 铜基自润滑材料 |
1.1.3 铝基自润滑材料 |
1.1.4 镍基高温自润滑材料 |
1.1.5 银基自润滑材料 |
1.2 常用固体润滑剂分类 |
1.3 粉末冶金概述 |
1.4 本文的研究内容与意义 |
2 实验方法及分析手段 |
2.1 制备方法 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 制备工艺 |
2.2 性能测试 |
2.2.1 粉末流动性及松装密度测试 |
2.2.2 密度、孔隙率及含油率的测定 |
2.2.3 力学性能测试 |
2.2.4 摩擦学实验 |
2.3 微观组织的表征与分析 |
2.3.1 金相分析 |
2.3.2 XRD分析 |
2.3.3 SEM及 EDS分析 |
3 烧结温度对铁基自润滑材料组织及力学性能的影响 |
3.1 试样制备 |
3.2 物理及力学性能分析 |
3.3 显微组织分析 |
3.4 本章小结 |
4 石墨、磷、MoS_2对铁基自润滑材料润滑减摩性能的影响 |
4.1 石墨对铁基自润滑材料润滑减摩性能的影响 |
4.1.1 试样制备 |
4.1.2 力学性能与微观组织分析 |
4.1.3 油润滑摩擦性能 |
4.1.4 润滑机理 |
4.2 磷对铁基自润滑材料润滑减摩性能的影响 |
4.2.1 试样制备 |
4.2.2 力学性能与微观组织分析 |
4.2.3 油润滑摩擦性能 |
4.2.4 润滑机理 |
4.3 MoS_2对铁基自润滑材料润滑减摩性能的影响 |
4.3.1 试样制备 |
4.3.2 力学性能与微观组织分析 |
4.3.3 油润滑摩擦性能 |
4.3.4 润滑机理 |
4.4 本章小结 |
5 镍包二硫化钼对铜基自润滑材料润滑减摩性能的影响 |
5.1 试样制备 |
5.2 力学性能测试结果及分析 |
5.3 显微组织分析 |
5.3.1 金相分析 |
5.3.2 XRD分析 |
5.4 油润滑摩擦实验 |
5.4.1 油润滑摩擦性能 |
5.4.2 润滑机理 |
5.5 干摩擦实验 |
5.5.1 干摩擦性能 |
5.5.2 磨损机理 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于HDH钛粉反应合成制备低间隙原子钛合金技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 钛产业发展概述 |
2.1.1 钛的应用领域 |
2.1.2 世界钛产业和中国钛产业 |
2.2 钛的传统生产工艺 |
2.2.1 钛冶炼 |
2.2.2 钛真空熔炼 |
2.2.3 钛热加工和深加工 |
2.2.4 钛的铸锭冶金和粉末冶金 |
2.3 钛的粉末冶金技术研究进展 |
2.3.1 预合金法粉末冶金钛合金技术 |
2.3.2 混合元素法粉末冶金钛合金技术 |
2.3.3 粉末冶金钛合金成分体系研究 |
2.4 选题意义及研究目的 |
2.4.1 选题意义 |
2.4.2 研究内容 |
3 HDH钛粉制备低间隙原子含量钛合金的工艺优化 |
3.1 实验设备及检测方法 |
3.1.1 实验设备 |
3.1.2 检测方法 |
3.2 制粉 |
3.2.1 制粉工艺对比分析 |
3.2.2 HDH制粉工艺优化 |
3.3 成形 |
3.4 烧结 |
3.5 成本分析及典型产品 |
3.6 本章小结 |
4 Ti-6Al-4V合金粉末冶金制备技术研究 |
4.1 实验原料、方案及检测方法 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验方案 |
4.1.3 检测方法 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 化学成分 |
4.2.2 致密度 |
4.2.3 微观组织 |
4.2.4 合金粉末 |
4.2.5 力学性能 |
4.3 本章小结 |
5 Ti-23Al-17Nb合金粉末冶金制备技术研究 |
5.1 实验原料、方案及检测方法 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 实验方案 |
5.1.3 检测方法 |
5.2 实验结果与讨论 |
5.2.1 部分预合金粉及烧结致密度 |
5.2.2 微观组织 |
5.2.3 化学成分及力学性能 |
5.3 本章小结 |
6 Ti-TiC复合材料粉末冶金制备技术研究 |
6.1 实验原料、方案及检测方法 |
6.1.1 实验原料及实验方案 |
6.1.2 检测方法 |
6.2 实验结果与讨论 |
6.2.1 气固反应机理 |
6.2.2 微观组织 |
6.2.3 化学成分及力学性能 |
6.3 本章小结 |
7 高氧含量HDH钛粉固氧实验研究 |
7.1 实验原料、方案及检测方法 |
7.2 实验结果与讨论 |
7.2.1 致密度 |
7.2.2 固氧机理 |
7.2.3 微观组织 |
7.2.4 力学性能 |
7.3 本章小结 |
8 结论和创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
附录A 作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)汽车减震器粉末冶金活塞模具设计仿真与实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 模具耐磨性研究概况 |
1.3 模具数值模拟技术研究概况 |
1.4 课题来源、意义和研究内容 |
1.4.1 课题来源、意义 |
1.4.2 课题研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 粉末冶金活塞模具设计 |
2.1 引言 |
2.2 产品分析 |
2.3 模具设计方案 |
2.4 模具设计 |
2.4.1 阴模设计 |
2.4.2 芯棒设计 |
2.4.3 模冲设计 |
2.5 减震器活塞精密成形模具 |
2.6 本章小结 |
第三章 粉末冶金活塞模具有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 阴模组件静特性分析 |
3.2.1 前置处理 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 模冲静特性分析 |
3.3.1 前置处理 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 模架整体结构分析 |
3.4.1 模架整体结构分析 |
3.4.2 模架整体模态分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 粉末冶金活塞模具实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验设备与方法 |
4.2.1 组织结构分析 |
4.2.1.1 金相组织观察(OM) |
4.2.1.2 微观组织观察(SEM) |
4.2.1.3 三维形貌观察 |
4.2.2 力学性能测试 |
4.2.2.1 硬度测试 |
4.2.2.2 拉伸性能测试 |
4.2.3 摩擦磨损性能测试 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 金相实验结果与分析 |
4.3.2 力学性能实验结果与分析 |
4.3.3 摩擦磨损性能实验结果与分析 |
4.3.3.1 不同试验条件下摩擦系数分析 |
4.3.3.2 不同试验条件下磨损量分析 |
4.3.3.3 磨痕表面三维形貌分析 |
4.3.3.4 磨痕形貌及磨损机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 粉末冶金活塞压坯压制与检测 |
5.1 引言 |
5.2 粉末冶金活塞压制过程 |
5.3 粉末冶金活塞检测 |
5.3.1 尺寸检测 |
5.3.2 形位误差检测 |
5.3.2.1 平面度检测 |
5.3.2.2 同轴度和圆跳动检测 |
5.3.3 表面粗糙度检测 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间研究成果和参加的研究项目 |
(9)粉末冶金制备生物医用钛合金(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 生物医用材料 |
1.2.1 生物医用材料的定义和分类 |
1.2.2 生物医用钛合金的研究现状 |
1.3 粉末冶金工艺制备生物医用钛合金 |
1.4 本文拟解决的科学问题和主要研究内容 |
1.4.1 拟解决的科学问题 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 实验材料的制备和实验方法 |
2.1 实验材料的制备方法 |
2.1.1 总技术路线 |
2.1.2 实验材料 |
2.1.3 制备方法 |
2.1.4 工艺参数 |
2.2 样品的分析表征 |
2.2.1 氧、氮、碳、硫含量分析 |
2.2.2 同步差热分析 |
2.2.3 样品的密度分析 |
2.2.4 X射线衍射物相分析 |
2.2.5 显微组织和元素分布分析 |
2.2.6 拉伸力学性能分析 |
2.2.7 纳米压痕力学性能分析 |
2.2.8 变形机理的表征 |
第3章 不同制备工艺对合金显微组织的影响 |
3.1 引言 |
3.2 粉末冶金烧结过程分析 |
3.2.1 DSC |
3.2.2 样品密度 |
3.2.3 氧含量分析 |
3.3 物相分析 |
3.4 显微组织分析 |
3.4.1 烧结样品 |
3.4.2 淬火样品 |
3.4.3 热等静压样品 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同制备工艺对合金力学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 拉伸力学性能 |
4.2.1 不同烧结温度样品 |
4.2.2 不同温度烧结后淬火样品 |
4.2.3 不同淬火温度样品 |
4.2.4 热等静压样品 |
4.3 纳米压痕力学性能 |
4.3.1 烧结样品力学性能参数分析 |
4.3.2 淬火样品力学性能参数分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 变形机理表征 |
5.1 引言 |
5.2 拉伸过程分析 |
5.2.1 应力应变曲线分析 |
5.2.2 拉伸过程中的应变分析 |
5.3 表征样品表面形貌和元素分布 |
5.3.1 AFM表征样品表面形貌变化 |
5.3.2 AFM和SEM表征样品元素分布 |
5.4 表征样品的显微组织和相成分变化 |
5.4.1 SEM表征样品的显微组织和相成分的分布 |
5.4.2 TEM表征样品的显微组织和相成分 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(10)涂层WC-Co硬质合金再生利用关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 硬质合金表面涂层材料及结构 |
1.2.1 硬质合金表面涂层材料 |
1.2.2 硬质合金表面涂层结构 |
1.3 废硬质合金回收方法 |
1.3.1 电解法 |
1.3.2 锌熔法 |
1.3.3 氧化还原法 |
1.4 回收料再生利用技术 |
1.4.1 稀土添加在硬质合金中的应用 |
1.4.2 回收料再生利用 |
1.5 本文的选题意义及主要内容 |
第2章 实验原料、设备及测试方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验研究方案及技术路线图 |
2.4 测试分析方法 |
2.4.1 X-射线衍射分析(XRD) |
2.4.2 电感耦合等离子体光谱分析(ICP) |
2.4.3 热重-差示扫描量热分析(TG-DSC) |
2.4.4 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
2.4.5 氧含量分析 |
2.4.6 WC-Co硬质合金密度测试 |
2.4.7 WC-Co硬质合金洛氏硬度测试 |
2.4.8 WC-Co硬质合金抗弯强度测试 |
第3章 化学法去除废硬质合金表面涂层工艺及机理 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.3 TiAlN单涂层去除工艺规律及作用机理 |
3.3.1 剥离液配置 |
3.3.2 工艺参数影响规律 |
3.3.3 TiAlN单涂层去除作用机理 |
3.4 TiCN/Al2O3/TiN多涂层去除工艺规律及作用机理 |
3.4.1 剥离液配置 |
3.4.2 工艺参数影响规律 |
3.4.3 含Al2O3多涂层去除作用机理 |
3.5 小结 |
第4章 电解法回收废涂层硬质合金工艺及机理 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 电解工艺参数影响规律 |
4.3.2 涂层对电解回收效率的影响 |
4.4 小结 |
第5章 锌熔法回收废涂层硬质合金工艺及机理 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 熔散硬质合金过程 |
5.2.2 再生硬质合金制备 |
5.3 涂层组元及结构对硬质合金熔散过程的影响规律 |
5.3.1 TiCN/Al2O3/TiN多涂层 |
5.3.2 TiAlN单涂层 |
5.4 提高再生硬质合金性能的工艺及机理 |
5.4.1 超声清洗回收料杂质 |
5.4.2 添加稀土增强机理 |
5.4.3 混合再生硬质合金制备 |
5.5 小结 |
第6章 氧化还原法回收废涂层硬质合金工艺及机理 |
6.1 引言 |
6.2 实验 |
6.2.1 氧化过程 |
6.2.2 含钴钨粉制备 |
6.2.3 含钴碳化钨制备 |
6.2.4 混合再生硬质合金制备 |
6.3 废涂层硬质合金的氧化行为及机理 |
6.3.1 TiCN/Al2O3/TiN多涂层硬质合金 |
6.3.2 废TiAlN单涂层硬质合金 |
6.4 钨酸钴和氧化钨共还原 |
6.4.1 还原工艺对含钴钨粉的影响 |
6.4.2 共还原过程机理讨论 |
6.5 含钴钨粉碳化质量控制 |
6.5.1 配碳量理论计算及优化 |
6.5.2 含钴钨粉碳化进程分析 |
6.6 混合再生硬质合金制备 |
6.7 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 进一步发展方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、试论中国粉末冶金企业的组织结构选择(论文参考文献)
- [1]铁基粉末冶金零件孔隙特性与车削刀具研究[D]. 魏伟. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]高铁用铜基粉末冶金闸片的设计,制备和摩擦行为研究[D]. 张鹏. 北京科技大学, 2020(02)
- [3]粉末冶金高速钢合金成分及性能优化[D]. 刘博文. 北京科技大学, 2020(11)
- [4]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)
- [5]粉末连续挤压制备铝硅合金组织与性能[D]. 牛应硕. 昆明理工大学, 2020(05)
- [6]固体润滑剂对金属基自润滑材料组织与性能的影响[D]. 邱天旭. 南京理工大学, 2020(01)
- [7]基于HDH钛粉反应合成制备低间隙原子钛合金技术研究[D]. 张策. 北京科技大学, 2019(06)
- [8]汽车减震器粉末冶金活塞模具设计仿真与实验研究[D]. 姜苗苗. 扬州大学, 2019(06)
- [9]粉末冶金制备生物医用钛合金[D]. 李霞. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]涂层WC-Co硬质合金再生利用关键技术研究[D]. 邝海. 南昌大学, 2019