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细晶粒钼棒材的制备和力学性能研究

细晶粒钼棒材的制备和力学性能研究

作者：张建德中南大学

学位级别：硕士

本研究以氢还原钼粉为原料,采用冷等静压成型和低温烧结及旋锻热加工致密化工艺,研制出了具有良好力学性能的细晶粒钼棒材,获得了一种制备低成本、细晶粒、高性能钼棒材的新方法。论文探讨了低温烧结钼坯热变形致密化的可能性,研究了低... 详细信息

本研究以氢还原钼粉为原料,采用冷等静压成型和低温烧结及旋锻热加工致密化工艺,研制出了具有良好力学性能的细晶粒钼棒材,获得了一种制备低成本、细晶粒、高性能钼棒材的新方法。论文探讨了低温烧结钼坯热变形致密化的可能性,研究了低温烧结细晶粒钼坯的热形变能力、形变致密化机理和规律、强化机理和规律,研究了该工艺条件下材料的组织结构、性能变化规律以及旋锻热加工与后续热处理对材料组织结构与性能的影响。研究结果表明:1.冷等静压条件下Mo粉成形时压坯密度与压制压力的关系符合黄培云双对数压制理论。2.普通钼粉经1600℃、保温2小时烧结,烧结密度可以达到8.4g/cm,抗拉强度达到380 MPa,外加包套即可顺利进行后续旋锻加工。超细钼粉经1400℃、保温2小时活化烧结,烧结坯密度可以达到9.4g/cm,强度达到550MPa,可以不加包套直接进行旋锻。3.变形温度、变形程度两个压力加工条件是对细晶粒钼坯热变形致密的主要影响因素,而旋锻模参数也显著影响着旋锻的过程和棒料的锻后性能。选择合适的变形温度、道次压缩率、总压缩率,设计合理的旋锻模参数是研究要解决的关键问题。4.对低密度细晶粒钼坯进行了大变形量旋锻,用锻造提高材料的密度和强度,用最终热处理调节材料性能,使材料的晶粒拉长产生纤维化,材料内部晶界杂质偏析明显降低。研究了锻造变形量对材料性能的影响,发现锻造后材料的强度、延伸率随变形量的增大而提高。

关键词：低温烧结细晶粒旋锻钼棒材

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复合细化超细晶工业纯锆的室温蠕变行为研究

复合细化超细晶工业纯锆的室温蠕变行为研究

作者：朱振西安建筑科技大学

学位级别：硕士

本文采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸力学性能测试和恒应力室温拉伸蠕变试验等方法,研究了ECAP+旋锻复合细化工艺制备的超细晶工业纯锆室温蠕变行为,分析对比了ECAP+旋锻复合细化工艺对工业纯锆室温蠕变性能的... 详细信息

本文采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸力学性能测试和恒应力室温拉伸蠕变试验等方法,研究了ECAP+旋锻复合细化工艺制备的超细晶工业纯锆室温蠕变行为,分析对比了ECAP+旋锻复合细化工艺对工业纯锆室温蠕变性能的影响和退火处理对超细晶工业纯锆室温蠕变性能的影响。主要研究内容与结论如下:工业纯锆经过ECAP+旋锻复合变形后,其显微组织明显细化,晶粒尺寸约250 nm,晶粒内部位错密度增加,存在大量的位错缠结区和位错胞,TEM照片中能够观察到晶粒内部有亚晶出现。ECAP+旋锻复合变形能够明显改善工业纯锆的力学性能,提高屈服强度,增幅达185%。对超细晶工业纯锆进行不同温度的退火试验发现,组织内部位错密度随着退火温度的升高而减小。退火温度为150℃00℃时,超细晶工业纯锆发生回复,其显微硬度值随退火温度的升高缓慢下降;退火温度为400℃时,超细晶工业纯锆由于晶粒长大,其显微硬度值明显下降。对ECAP+旋锻复合细化超细晶工业纯锆在不同蠕变应力水平下进行室温蠕变试验发现,超细晶工业纯锆在蠕变应力较低时,出现蠕变饱和现象;随着蠕变应力的增加,超细晶工业纯锆的室温蠕变量逐渐增大。超细晶工业纯锆的室温蠕变机制为位错运动,其断裂类型为韧型断裂。在Norton公式的基础上建立了一个包含蠕变应力阈值的蠕变关系式,?=(-)),拟合后得A=7.211×10,n=5.3,=622 MPa。采用修正后的Monkman-Grant关系分析超细晶工业纯锆室温蠕变断裂数据,拟合得到蠕变损伤容量系数λ=1.98,说明超细晶工业纯锆室温蠕变第Ⅲ阶段的蠕变变形和最终的断裂是由孔洞引起的。对比了超细晶工业纯锆、250℃退火处理后的超细晶工业纯锆和粗晶工业纯锆的室温蠕变行为,分析得出:250℃退火处理能够提高超细晶工业纯锆室温蠕变性能,使室温蠕变应力敏感性降低,室温蠕变抗性增加。ECAP+旋锻复合细化工艺对工业纯锆的室温蠕变性能具有积极影响。

关键词：工业纯锆 ECAP 旋锻室温蠕变 Monkman-Grant关系

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粉末冶金钼合金热锻的性能和显微组织研究

粉末冶金钼合金热锻的性能和显微组织研究

作者：罗明中南大学

学位级别：硕士

Mo-Ti-Zr合金（Titanium-Zirconium-Molybdenum Alloy）具有高温强度高、抗蚀性能强以及高的抗蠕变性能、高热导率、低的热膨胀系数等优点而应用于电子、冶金、航空航天、原子反应堆等。传统粉末冶金法制备的Mo-Ti-Zr合金由于具有一定... 详细信息

Mo-Ti-Zr合金（Titanium-Zirconium-Molybdenum Alloy）具有高温强度高、抗蚀性能强以及高的抗蠕变性能、高热导率、低的热膨胀系数等优点而应用于电子、冶金、航空航天、原子反应堆等。传统粉末冶金法制备的Mo-Ti-Zr合金由于具有一定的孔隙,使其强度和韧性大大降低,限制了Mo-Ti-Zr合金的应用范围。围绕提高粉末冶金Mo-Ti-Zr合金密度和性能,论文采用采用冷等静压和高温烧结制备了Mo-Ti-Zr合金棒材,对高温烧结制备的Mo-Ti-Zr合金棒材进行高温旋锻形变强化处理,系统研究了烧结温度、旋锻温度、变形量、旋锻过程中的中间退火时间、退火温度对Mo-Ti-Zr合金棒材力学性能和显微组织的影响,探讨了孔隙和第二相粒子对旋锻Mo-Ti-Zr合金棒材的性能和显微组织的影响机理,研究结果如下：（1）随烧结温度的升高,Mo-Ti-Zr合金棒材经过高温旋锻后密度提高变小而硬度提高更加明显,抗拉强度的提高变小。在1800℃烧结的Mo-Ti-Zr合金棒材经过高温旋锻后性能最好,抗拉强度650Mpa,延伸率1.5%。随烧结温度的提高,Mo-Ti-Zr合金棒材旋锻后大尺寸晶粒更容易产生合并长大而粗化,Mo-Ti-Zr合金棒材旋锻后穿晶解理断裂的比例增加。（2）Mo-Ti-Zr合金棒材在1200℃旋锻的密度、硬度和抗拉强度比1400℃旋锻要高。采用低碳钢包套可以降低锻造温度,有效的避免Mo-Ti-Zr合金棒材晶粒的过分长大。随断面收缩率的增加,Mo-Ti-Zr合金棒材的密度和硬度、强度逐步提高。断面收缩率为27%时,Mo-Ti-Zr合金棒材密度为9.83g/cm3,硬度为HRB95,强度为648Mpa。Mo-Ti-Zr合金棒材烧结态断口主要是沿晶脆性断裂,断面收缩率为27%时,断口呈穿晶和沿晶混合型断裂。（3）随旋锻过程中的中间退火时间的增加,Mo-Ti-Zr合金棒材的密度和硬度逐渐提高,中间退火时间在40min, Mo-Ti-Zr合金棒材抗拉强度达到最大值。当退火温度低于1000℃时,随退火温度的升高,Mo-Ti-Zr合金棒材硬度末出现急剧下降,抗拉强度和延伸率逐渐提高,在900℃退火,合金棒材抗拉强度达到669Mpa,延伸率达到3.1%,获得良好的综合力学性能。（4）Mo-Ti-Zr合金棒材孔隙消除机理主要是高温使闭合之后的孔洞表面形成物理冶金结合与三向压应力使各种微裂纹焊合。Mo-Ti-Zr合金棒材第二相粒子（Mo,Zr,Ti）xOy有利于细晶强化和弥散强化,但同时因其与钼晶粒的界面结合较弱而易于产生微裂纹和促进再结晶,使晶粒发生长大降低合金的拉伸性能。

关键词： Mo-Ti-Zr合金棒材旋锻力学性能显微组织

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日本东芝芝浦电气公司的钨丝生产

稀有金属与硬质合金 1985年第2期 16-36页

作者：詹志鸿

本资科是1978年由伊藤忠商事株式会社向中国金属学会提供的。资料共分二个部分。第一部分为钨丝制造过程的简述。第二部分为钨丝的加工设备。现将全文翻译出来供我国钨钼材料工业参考。原文附有从钨粉制备到拉丝全套设备的照片,出于本... 详细信息

本资科是1978年由伊藤忠商事株式会社向中国金属学会提供的。资料共分二个部分。第一部分为钨丝制造过程的简述。第二部分为钨丝的加工设备。现将全文翻译出来供我国钨钼材料工业参考。原文附有从钨粉制备到拉丝全套设备的照片,出于本刊出版条件有限未予复制,敬希读者原谅。如果读者需要这些照片(共29张),我们可以代为翻印。

关键词：公用设施氢气工业气体旋锻拉线机拉拔机拉丝机送料器金属丝钨丝舟皿钨棒喷烧器送料装置升/分拉丝速度混合气体天然气夹头

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冷态旋转锻造

江苏机械 1984年第1期 29-37页

作者：周秉华国营宏光机械厂

冷态旋转锻造是一种高精度的无切削加工工艺,锻后无飞边或少飞边,光洁度和生产率均高,并可加工一般切削机床难以加工的特殊工件。本文介绍了该厂旋转锻造设备的机构原理、工件冷锻的应力应变分析以及圆锥变形角、模具圆弧半径的选取。... 详细信息

冷态旋转锻造是一种高精度的无切削加工工艺,锻后无飞边或少飞边,光洁度和生产率均高,并可加工一般切削机床难以加工的特殊工件。本文介绍了该厂旋转锻造设备的机构原理、工件冷锻的应力应变分析以及圆锥变形角、模具圆弧半径的选取。本文还介绍了一种针形工件的试验过程和工艺参数以及该厂应用冷态旋转锻造的实例。

关键词：旋转锻造椭圆度模具主轴变形角针形径向锻造不圆度传动轴锻模锻压设备锻压比旋锻冷态飞边

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新型锻压技术的发展趋势

金属加工（热加工） 2017年第17期 1-3页

作者：徐海山唐山爱信齿轮有限责任公司

现代制造业中,锻压成形的零部件结构越来越复杂,精度要求越来越高。同时,制作成本要求越来越低,周期要求越来越短,锻压技术正面临着技术升级的挑战,同时更面临着跨界技术的竞争。为应对挑战,适应严峻的市场竞争,锻压技术的创新成为其继... 详细信息

现代制造业中,锻压成形的零部件结构越来越复杂,精度要求越来越高。同时,制作成本要求越来越低,周期要求越来越短,锻压技术正面临着技术升级的挑战,同时更面临着跨界技术的竞争。为应对挑战,适应严峻的市场竞争,锻压技术的创新成为其继续生存和发展的关键。伴随锻压技术人员不断地技术攻关,温锻、半固态模锻、旋锻、液压成形、爆炸成形等许多新型锻压技术不断涌现,引领了锻压技术新的发展趋势。

关键词：锻压技术温锻半固态模锻旋锻液压成形爆炸成形

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针织用针打头工艺及模具的探讨

纺织器材 2007年第1期34卷 24-27页

作者：陆永海苏州神马织针器材有限公司江苏苏州215138

从针织用针针头成型的工艺机理及模具参数方面详细分析了针织用针打头采用旋转冷锻的方法时,锻击次数不因主轴转速高、滚柱个数多而增加,主要应从改善结构条件、减缓保持架的转速来增加锻击次数等提高打头质量;推荐打头模具及其零件的... 详细信息

从针织用针针头成型的工艺机理及模具参数方面详细分析了针织用针打头采用旋转冷锻的方法时,锻击次数不因主轴转速高、滚柱个数多而增加,主要应从改善结构条件、减缓保持架的转速来增加锻击次数等提高打头质量;推荐打头模具及其零件的形状尺寸精度、材料和加工方法,说明正确调试和使用模具是提高模具寿命的最有效手段之一。

关键词：针织用针旋锻机理工艺模具

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难熔金属线

稀有金属与硬质合金 1979年第1期 46-55页

作者： F.KIenzi 澳地利提罗尔州REUTTE METAIIWERH PIENSEE有限公司 KG公司拉线部部长工程师

“用粉末冶金法获得突破的难熔金属线”原文发表于《WireWorld Lnternational》1976年5/6期第136页,作者 Fritz Kienzl 工程师是奥地利,提罗尔州 Reutte 城MetallwerK Plensee AG 和 KG Co 的线材拉伸部分的主任。在工艺上最重要的高熔... 详细信息

“用粉末冶金法获得突破的难熔金属线”原文发表于《WireWorld Lnternational》1976年5/6期第136页,作者 Fritz Kienzl 工程师是奥地利,提罗尔州 Reutte 城MetallwerK Plensee AG 和 KG Co 的线材拉伸部分的主任。在工艺上最重要的高熔点金属有:钨(3400℃),铼(3200℃)钽(3000℃),钼(2600℃)和铌(2500℃),其中只有钨、钼和钽被

关键词：旋锻电子管电子设备线材

形变和热处理条件对掺杂钨中钾泡弥散状态的影响

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中南大学学报(自然科学版) 1988年第6期 643-648页

作者：刘心宇左铁镛中南矿冶学院材料科学与工程系

利用扫描电镜和透射电镜对采用不同形变和热处理工艺所生产的钨棒和钨丝进行了系统的研究,比较了钾泡的弥散状态和组织性能情况。研究结果表明,钾管的长宽比与变形程度之间有确定的关系,它随不同的变形阶段而变化。本文提出了钾管长宽... 详细信息

利用扫描电镜和透射电镜对采用不同形变和热处理工艺所生产的钨棒和钨丝进行了系统的研究,比较了钾泡的弥散状态和组织性能情况。研究结果表明,钾管的长宽比与变形程度之间有确定的关系,它随不同的变形阶段而变化。本文提出了钾管长宽比的关系式,计算结果与实验结果相符。研究还表明,旋锻加工再结晶退火后钨棒中钾泡的弥散状态,对于最终钨丝中钾泡的弥散状态及高温性能起决定的作用。

关键词：钨钾添加合金气泡弥散性再结晶(冶金) 旋锻金属线显微组织/钾泡钾管长宽比