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第二章 喷射成型技术

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发表于 2018-7-8 17:36:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
  第二章 喷射成型技术_材料科学_工程科技_专业资料。第二章 喷射成型技术 2.1 喷射成型技术原理与工艺 ? 喷射成形(Spray Forming)技术,也有人称为喷射沉积 (Spray Deposition)或喷射铸造(Spray castin
  第二章 喷射成型技术 2.1 喷射成型技术原理与工艺 ? 喷射成形(Spray Forming)技术,也有人称为喷射沉积 (Spray Deposition)或喷射铸造(Spray casting)技术 ,把液态金属的雾化(快速凝固)和雾化熔滴的沉积( 熔滴动态致密化)自然的结合起来,以最少的工序直接 制备整体致密并具有快速凝固组织特征的块状金属材料 或坯件。 技术原理 ? 喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液 流雾化成细小液滴,并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞 行,在这些液滴尚未完全凝固之前,将其沉积到一定 形状的接收体上成形。 ? 通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式,便 可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征, 整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉 积坯。 工艺过程: ? (1)提供液态金属 ? (2)将金属液转变为熔滴 ? (3)在基板上沉积形成高密度 的半成品(坯件) 喷射成型示意图 喷射成形工艺特点 ? 优点: (1)高致密度: ? 沉积密度可达理论值的95%以上。与粉末冶金相比,喷 射成形是一种金属液滴的直接固化成形工艺。由于在凝 固时基本不发生金属液的流动,喷射沉积毛坯中不出现 一般铸造条件下所发生的缩孔或疏松,而且喷射沉积工 艺减小了氧化,降低了杂质含量,避免了粉末固化时由 于污染产生的孔洞,因此,采用喷射沉积工艺可获得较 高致密度的毛坯。 (2)低含氧量: ? 含氧量低于同类粉末合金 (3)显微组织特征包括细小的等轴晶组织、宏观偏析消除 (4)合金性能提高 (5)工艺流程短,成本低 喷射成形将熔体的雾化和沉积过程合二为一,可直 接由液态金属制取快速凝固预成型毛坯,而一般的快速 凝固工艺制取的材料尺寸很小,难以直接加工成产品, 通常需经粉末冶金工艺的制粉、储存、运输、筛分、压 制烧结或挤压、锻造等工序成形。相比之下,喷射成形 工艺大大减少了产品制备工序,缩短了产品的生产周期, 提高了生产率。 (6)高沉积效率 (7)灵活的柔性制造系统 (8)近终形成形 (9)可制备高性能金属基复合材料 ? 缺点: ? (1)沉积态坯件中含有一定量的疏松,可通过挤压、 热/冷轧或热等静压达到完全密实。 ? (2)产品的效率低于100% 材料损失来源于:熔滴的过喷,熔滴或颗粒从坯件 表面弹开,检测报废或加工损耗、坯件基体和顶部的去 除,质量问题的报废等 喷射成形技术工艺分析 ? 喷射成形可分四个阶段:雾化阶段、喷射阶段、沉积 阶段、沉积体凝固阶段。 ? (1)雾化阶段: ? 利用高速流体(一般为惰性气体)将熔融金属液粉碎 成小液滴的过程,主要有气流雾化、离心雾化和机械 雾化。 ? 颗粒尺寸呈对数正态分布,尺寸随气流的增大而减小 ,合金液的表面张力及粘度越小、密度越大,越容易 得细小的液滴。 雾化影响因素: ? 雾化介质压力 ? 金属液与雾化气体的流量比 ? 喷嘴结构 雾化镍粉 (2)喷射阶段: 两个最重要的参数:喷射速率和雾化颗粒的状态 ? 只有使液滴具有足够的喷射速率才能有最大的 冲击力,使之在沉积时获得很高的致密度 ? 颗粒尺寸不同,冷却和凝固速率不同。 理想状态为:雾化颗粒处于半凝固态,液相量应 足以填充已凝固颗粒之间的间隙,要有尽可能大的速 率,以增加沉积过程的冲击力,提高沉积体的致密度。 ? (3)沉积阶段: ? 喷射沉积过程中最关键的阶段。 沉积颗粒由液态、固态和半固态 雾滴组成。 ? 通过改变沉积器的位向和运动方 式、沉积器与雾化喷嘴之间的距 离、沉积器的表面状态等,可得 到所要求形状。 喷射成型带材的原理示意图 1-熔液池 2-铸带 3-导轨 4-激 冷带 5-除尘系统 6-雾化系 统 7-惰性气体室直浇道 (4)沉积体凝固阶段 提高基体的冷却速率并凝固速率的稳定是喷射 沉积技术工艺过程控制的关键。 措施: ? 对基体和沉积体采取必要的冷却措施 ? 控制沉积速率 2.2 喷射成形的雾化过程 ? 2.2.1 气体雾化 ? 雾化介质的选取原则: (1)不与金属粉末成分发生不良反应 (2)合适的冷却速率 (3)成本低 ? 一般采用惰性气体(Ar、He、N 2)作为雾化介质。 常用喷射成形雾化介质的主要物理参数 目前用于喷射成形的气体雾化方法主要有 (1)亚音速气体雾化:气体出口速度为0.3~0.6M,雾化 熔滴为球形,分布较宽。一般采用较低的气压和较大的气体 流量进行。 (2)超声气体雾化:喷嘴附加超声波发生装置,可获得 较大的熔滴冷却速率及更加细小的沉积组织。 ? 雾化器是获得理想坯件显微组织的关键,设计原则: ? (1)雾化介质能够获得尽可能大的出口散射束和能量 ? (2)雾化介质与金属液滴之间能形成合理的喷射角度 ? (3)金属液流能产生最大的紊流 ? (4)工作稳定性好,不被阻塞 ? (5)加工制造简单 ? (6)装卸安装方便 常见的雾化器结构: 性喷嘴 降落喷嘴 优点:能量损失小,拉瓦尔型喷口,气体动能高, 熔滴直径小 缺点:适用于低熔点合金 a-圆周排列 b多孔排列 c 线性排列 ? 雾化器气孔分布 2.2.2 离心雾化 ? 液态金属由快速转动的板或盘甩出,转动盘边缘的离 心力加速液态金属,使其超过表面张力和粘滞力,液 体变为非稳态并破碎。 ? 离心雾化的液滴尺寸: 1 d( )2 =A ? w-盘的转速,D-盘的直径 ρ-金属的密度,γ-金属的表面张力 A- 离心雾化喷射成型示意图 2.3 喷射成形技术关键和装置 ? 喷射成形的技术关键主要包括装置总体布置、雾化喷 嘴、沉积器结构和运动方式等。 ? 2.3.1 装置结构布局 (a)垂直布局 (b)倾斜布局 (c)水平布局 1-雾化室 2-雾化器 3-坩埚 4-金属液 5-雾化液 6-沉积坯 7-沉积器 喷射成形装置示意图 ? 2.3.2 雾化喷嘴系统 (a)垂直单固定 (b)倾斜单扫描 (c)倾斜双扫描 雾化喷嘴及沉积温度场示意图 ? 喷嘴系统始终是喷射成形装置的关键技术, 大体上沿着 固定式单喷嘴→扫描型喷嘴→双喷嘴→扫描型双喷嘴 的方向发展。雾化喷嘴系统的安装服从于装置布局的 需要,可以垂直或倾斜固定以产生不同的雾化射流。 (1)单喷嘴 ? 固定式单喷嘴及垂直布局是最初采用的结构,沉积坯形 状难以控制、收得率低、沉积坯尺寸小 (直径≤200mm) 、表面质量差。 ? (2)扫描型喷嘴 ? 扫描型喷嘴和倾斜布局能使雾化锥的熔滴质量(流率)分 布更趋均匀, 扫描喷嘴和倾斜布局降低坯件疏松,改善表 面质量 ,使沉积材料收得率平均提高约 10%。 ? (3)双喷嘴 ? 双喷嘴系统使坯件的温度剖面得到很大改善,两个射流相 互覆盖,射流中液相的含量可以按坯件的半径来控制,从 而促进沿坯件半径组织更加均匀, 金属流率高、气体消 耗少,沉积收得率进一步提高80%,表面疏松减少。 ? (4)扫描型双喷嘴 ? 扫描型双喷嘴系统可制备更大直径沉积坯(直径达 600mm),同时也能达到整体致密,表面质量改善,坯件 尺寸精度提高。沉积速率可达100Kg/min 、气体消耗 减少 25%、沉积收得率达90%,可用于规模化生产 。 ? 2.3.3 喷射成形装置 ? 喷射成形装置主要由真空、金属导流、雾化喷嘴 、沉积器、排气与收粉等几部分组成。 ? 该装置三项主要功能(1)制备高温材料沉积坯(2) 生产球形低氧金属粉末(3)制备颗粒增强金属基复合 材料 2.4 喷射成形材料特性 ?(1) 晶粒组织:等轴细晶组织 ? 喷射成形属于快速凝固范畴,其冷却速度高,沉 积时高速雾滴撞击基板或沉积表面产生机械破碎,颗 粒普遍细化并形成细小、均匀的等轴晶组织。在快速 凝固过程中溶质原子来不及扩散和偏聚,使得合金成 分趋于均匀,减少或消除了偏析现象,并易于出现亚 稳相。 (2)气体含量: 喷射成形一般在惰性气氛下完成,避免了高温金属 与大气的接触,减少了氧化程度。而且液态金属一次成 形,工序简单,避免了粉末冶金中因贮存、运输以及材 料烧结、轧制等工序带来的氧化,减轻了材料受污染的 程度。 (3)宏观偏析: 雾化过程中,雾化熔滴中溶质原子的扩散和偏聚被限 制在微小的金属熔滴尺寸范围内,在沉积过程中,冷 却速度较快且沉积坯表面处于半凝固状态,溶质原子 来不及扩散与偏聚。因而,喷射成形材料无宏观偏析, 微观偏析相对较低 (4)致密度: ? 氮气雾化和氩气雾化沉积坯的整体致密度分别达 99.%和98.0%以上。 ? 氩气雾化沉积坯底部和外部致密度较高,中心部位 较低,与该部位存在气孔有关。 ? 热等静压处理可使氮气沉积坯致密度达100%. (5)热塑性:快速凝固细化了晶粒组织,极大地改善了合 金的热塑性。通常不能锻造的高强度铸造高温合金或难变 形高温合金经喷射成形后,即可进行热加工。 ? a、常规变形合金 b、喷射成形合金 ? GH742 合金的热工艺塑性 (6)力学性能 喷射成形细化了晶粒组织 ,材料的拉伸强度和塑性均 得到明显提高,一般高于常规变形工艺,与粉末冶金工艺相 当。同时 , 喷射成形 由于快速凝固作用 , 提高了合金元 素的固溶度 , 了初生相的粗化 , 从而提高了合金的 综合性能。 喷射成形合金(GH742、IN718)的拉伸性能 ? 喷射成形合金(GH742、IN718)的拉伸性能 2.5 共喷射成形技术 ? 在基体材料合金液喷射沉积工艺的基础上,将增强颗 粒喷到雾化的合金液流中,使两者同时沉积,获得复 合材料的技术。 1-雾化室 2-熔化炉 3-雾化器 4-沉积 体 5-压力罩 6-粉末回收料 7-搜集室 共喷射沉积工艺原理示意图 2.5 共喷射成形技术 ? 在喷射沉积过程中,增强颗粒的加入方式有三种: ? 直接从雾化气体管道中加入 ? 将增强颗粒直接加入到金属熔体中 ? 将颗粒流直接喷入金属熔体的雾化锥中 共喷射成形技术优点: (1)由于合金液与增强相颗粒间接触时间短,凝固速率 快,发生化学反应的倾向小 (2)不会发生由重力作用引起的增强颗粒沉降,可减少 偏析 (3)增强颗粒与合金液在接触的过程中,由于合金液的 冷却速度快、颗粒被熔化的程度小,所以颗粒可以保持 原始尺寸 (4)通过控制喷嘴角度和速率可以增强颗粒的加入量和 分布可控 ? 增强颗粒的加入带来两个问题: ? (1)增强颗粒与雾化液滴的相互作用: 增强颗粒嵌入液滴内部 增强颗粒黏附在液滴表面 增强颗粒被液滴反弹 ? (2)增强颗粒对沉积体表面液膜凝固过程的影响: 增强颗粒对合金液滴凝固过程的影响:热交换、异质 形核。 增强颗粒对沉积体表面凝固过程的影响:形核、生长 、凝固。 2.6 反应喷射成形技术 ? 反应喷射沉积时将喷射技术与原位反应合成陶瓷粒 子技术结合起来的一种制备颗粒增强金属基复合材 料的新技术。 ? 在喷射沉积过程中,金属液体被充分雾化成细小的 液滴,使其具有很大的体表面积,同时有处于一定 的过热条件下,这就为喷射沉积过程中液滴与外加 反应剂接触、发生化学反应提供了驱动力。 2.6 反应喷射成形技术 ? 在喷射成形过程中可发生雾化 气体与金属液滴之间的气/液 反应、外加合金液滴与基体金 属液滴之间的液/液反应、外 加固体粒子与基体金属液滴之 间的固/液反应。这些反应模 式成的弥散体粒度细小、 分散均匀,具有较高应用价值 。 反应雾化喷射沉积成形的示意图 2.6 反应喷射成形技术 ? (1)雾化气体与金属液滴之间的气体-液反应 在雾化气体中混入一定比例的反应气体(N2、O2、 CH4等),调整雾化气体与熔融金属的成分促使第 二相颗粒的原位形成。 eg:Cu(Al)+N2/O2→Cu(Al)+Al2O3+N2 Fe(Al)+N2→Fe(Al)+AlN Fe(Al)+ N2/O2 →Fe(Al)+Al2O3+N2 2.6 反应喷射成形技术 ? (2)含有反应剂的熔体间的液/液反应 雾化过程中将两种液态金属混合,反应将形成高 熔点颗粒。可通过控制金属 熔滴中的冷却速率和坯 件中的冷却速率控制弥散相的尺寸。 eg:典型代表Cu/TiB2 Cu-B+Cu-Ti→Cu+TiB2 2.6 反应喷射成形技术 ? (3)液滴和外加反应剂粒子的固液反应 喷入的颗粒在雾化过程中溶解并与基体中的一种 或多种元素反应形成稳定的弥散相。 ? 反应体系的选择可用氧化物的ΔG-T图,用氧化物 比较稳定的金属去还原相对不稳定的氧化物。 ? 如用CuO/Fe2O3、SiO2等作为反应剂与Al反应生 成Al2O3并与Al共沉积。 2.6 反应喷射成形技术 反应合成与粉末冶金制备的Al-TiB2 强 度/MPa 反应喷射沉积 粉末冶金 235 121 抗拉强 度/MPa 334 166 均匀弥散 析出的增 强颗粒 2.6 反应喷射成形技术 反应剂颗粒的加入有两种形式: ? 在雾化沉积过程中,从雾化 锥外采用环孔或对称吹管, 用N2作为载体,将反应剂加 入到雾化锥中; ? 反应剂直接从雾化喷枪内加 入,与雾化金属液滴一同沉 积下来。 反应喷射沉积技术的特点: ? (1)良好的组织特征 反应喷射沉积技术结合了熔化、快速凝固的特点 ,能得到比较细心的晶粒组织,而且在了细晶基体 和增强颗粒分布均匀的同时,也了增强颗粒与基体 间良好的化学和冶金结合,反应生成的陶瓷相颗粒非常 细小,从而制得优良性能的复合材料。 ? (2)节约热能 反应过程充分利用金属液体的过热温度发生化学反 应,达到了节约热能的目的。 反应喷射沉积技术的特点: ? (3)工艺简单,成本低 ? (4)陶瓷相颗粒的特征可控 可以通过控制反应剂的加入量、粒度特征和喷射沉 积工艺参数来控制生成陶瓷相的多少,分布情况和粒径 的大小等,而且在喷射沉积过程中不会产生像反应铸造 法中产生的陶瓷颗粒上浮和团聚的现象。沉积坯基体组 织细小,反应剂弥散、均匀分布,有利于生成细小而分 布均匀的增强陶瓷颗粒,从而可以避免增强颗粒的偏聚 问题。 2.7 多层喷射沉积技术 ? 传统喷射沉积工艺的局限性: 传统的喷射沉积工艺在制备大型的厚壁管坯、筒坯 ,大直径圆锭坯和厚板坯时,特别是在制备一些对冷却 速度要求较高的坯件时,喷射条件往往受到一定的 。另外,在制备长宽尺寸均很大的板、带材时,传统的 喷射沉积工艺均采用V型喷嘴、摇动扫描喷嘴或多个喷嘴 工艺,使得工艺过程变得非常复杂。 ? 采用传统喷射沉积工艺制备的沉积坯的冷凝速度一般 只有1~10K/s。 ? 如果采用多层扫描往复式的沉积工艺,即雾化器 在沉积坯上方做往复扫描运动,则沉积坯表面单 位面积单位时间的金属沉积量可大幅度降低,每 一扫描薄层由于热容小散热表面积大,沉积间隔 了一定的时间,可获得充分冷却,从而显著降低 沉积坯的表面温度。同时,通过扫描薄层的层层 积累,沉积坯的厚度在理论上可无限增加。 管坯制备技术及装置 多层喷射沉积管坯生产装置原理 1-加热坩埚;2-喷嘴 ;3-雾化金属液滴;4-旋转轴; 5-喷射 沉积坯; 6-雾化室 ;7-强制外冷装置; 8-排气口 1、多层喷射沉积技术的过程原理 l.金属液滴的沉积轨迹 在多层喷射沉积过程中,雾化器和沉积基体同时运 动,因此雾化液滴的沉积轨迹与传统喷射沉积工艺的显 著不同,扫描轨迹如下图所示。 (a)管坯 (b)板坯 (c)圆柱锭坯 (d)环件 2.沉积层的凝固规律 ? 在大尺寸沉积坯的制备过程中,由于沉积坯表面积 大,因此散热面积也越大,同时雾化器的扫描周期 很长,因而沉积坯表面容易冷至较低温,沉积坯的 冷却速度也越大。因此,本技术更适合在制备大尺 寸沉积坯时很容易获得快速凝固效果。 ? 在喷射沉积过程中,雾化液滴的凝固过程是一个 碰撞、溅射、铺展的冷却过程。液滴在碰撞铺展 之后,可以获得气体对流散热、辐射散热和较冷 沉积层表面固体传热导的多重冷却效果。由于沉 积坯是沉积层无限叠加而成的,每一扫描薄层厚 度仅为几?m~几十?m,可获得极高的冷速,这 样沉积坯的厚度可以达到很大而冷速不受影响。 3.热应力问题 采用本技术制备的大尺寸沉积坯中的宏观热应力要 远小于铸造及传统喷射沉积工艺产生的压力。在沉积 过程中,由于各沉积层在沉积过程中均已降至较低温 度 ( 约 200 ~ 350℃) ,因而大直径锭坯的内外温差较小 ,由此产生的宏观热应力也很小。而在铸造坯和传统 喷射沉积坯中,内外温差大,宏观热应力大,容易开 裂。由于沉积坯冷速高,基体合金中的析出物数量和 尺寸均较小,进一步避免了开裂现象。 此外,由于喷射沉积坯为非完全致密组织,存在一 定的孔隙。部热应力引起的微裂纹扩展至空隙时 ,可能发生转向或停止扩展,因而可能有利于应力的 松弛,使沉积坯中不会产生大的宏观裂纹。 四、多层喷射沉积工艺的特点 多层喷射沉积工艺与传统喷射沉积工艺相比具有 如下特点: ? ①冷速更高。由于沉积坯是沉积物多层合成的,每层 沉积物的厚度较传统喷射沉积工艺的要小得多,同时 沉积坯表面的温度控制得较低,雾化液滴碰撞至沉积 坯表面的瞬间即急冷凝固,因而沉积坯的冷凝速度高 于传统喷射沉积坯的冷速,可达 104K/s ,真正起到了 喷射沉积和快速冷凝的双重效果,可以获得快速凝固 组织。 ? ②制备件大、工艺操作简单。由于沉积坯为雾化器往复 扫描、喷射沉积而成,管坯尺寸可以制得很厚,并且冷凝 速度不受影响。在圆锭坯的制备中,由于雾化器的行程可 调,移动范围很大,因而锭坯的直径可以很大,并且采用 一般的雾化喷嘴即可,不需应用特殊的摆动扫描喷嘴或多 个喷嘴,工艺操作也简单得多。同时由于热应力较小,大 尺寸坯的开裂倾向比传统喷射沉积及铸造工艺要小得多。 ? ③能制备各种均匀性好的特殊材料。 多层喷射沉积工艺在制备金属 / 陶瓷复合材料、 梯度材料、互不固溶的双金属材料及其它特殊材料方面 有很大的优越性。由于是多层沉积,所制备的各种复合 材料均匀性非常好。 ? ④生产成本低,利于商业化生产。多层喷射沉积装置 的制造成本和沉积坯生产成本较低,能连续作业,工 艺简单,操作方便,可一机多用,系统能耗低,安全 可靠,是一种适合工业规模生产的大尺寸近形快速凝 固沉积坯装置,通过进一步完善有望迅速应用于商业 化生产。 2.8 喷射成形技术的工业化应用现状 ? 1、喷射成形铝合金 ? 铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点 ,在航空航天工业中被广泛用作结构材料,同时,也 正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发 动机。 ? 传统铝合金主要制备方法:铸造 ? 由于喷射成形工艺减轻了材料的偏析和氧化程度,使所 得铝合金材料比其他快速凝固方法制得的铝合金材料 具有更高的性能。 ? 目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下 几种: ? (1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于 Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽,比重差异大,采用传 统铸造方法生产时,易产生宏观偏析 且热裂倾向大。喷 射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发 达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机 的连杆、轴支撑座等关键部件。 ? 2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具 有密度小,弹性模量高等特点,是一种具有 发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶 金法在一定程度上了Al-Li合金性能潜力 的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li 合金的发展开辟了一条新的途径。 ? (3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si 系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数 低、耐磨性好等优点,但采用传统铸造工艺 时,会形成粗大 的初生Si相,导致材料性能 恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服 了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发 达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等 部 件。 ? (4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。 该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性, 可以在150~300℃甚至更高的温 度范围使用,部分替 代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢,以减轻重 量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直 接从液态金属制取具有快速凝固组织特 征、整体致密 、尺寸较大的坯件,从而可以解决传统工艺的问题。 ? (5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基 复合材料制备技术结合在一起,开发出一种“ 喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好 地解决了增强粒子的偏析问题。 ? 2、喷射成形钢铁材料研究 ? (1)喷射成形超高碳钢 ? 喷射成形超高碳钢晶粒较为细小(约20~50μm),晶界处 网状碳化物不明显,元素宏观偏析小,合金力学性能好。 喷射成形超高碳钢有望发展成一 种新的高强度钢种,填 补现有高强度钢(1000MPa)与超高强度钢(1400MPa以 上)之间钢种相对贫乏的空白区。 ? (2)喷射成形工、模具钢和高速钢 ? 1980年英国的Aurora钢铁公司开始将喷射成形原理应 用于高合金工具钢和高速钢的生产。欧洲英国 特冶产 品公司、丹麦 Danish 钢厂和 Osprey 等公司对 Cr12MoV ( AISI D2 冷作模具钢做了大量的工作,制) 成坯料的可锻性明显提高,易于加工成最终成品。 ? 近年来,宝钢研究院在自制5 kg级喷射成形装置上制备了 3种工、模具钢,其成分见表1。喷射成形工、模具钢 具 有均匀细化的等轴晶组织,经过热加工和球化退退火处理 ,可以获得与粉末冶金工、模具钢相似的球化组织和硬度 值,为顺利进行后续淬、回火创造条件。 ? 3、喷射成形锌合金 ? 国外对喷射成形锌合金研究较少 ,国内主要集 中于西 北工业大学凝固技术国家重点实验室、工业大 学和有色金属研究总院。 ? 喷射成形和合金化相结合的方法是改善锌铝合金高温 性能的主要途径。Mn作为合金化元素,加入到ZA合金 中主要用于提高力学性能。 ? 根据Zn-Al-Mn三元相图,Mn在 锌和铝中的固溶度极 小,传统铸造方法中,ZA合金和Mn合金化时,其加入 量均小于0.50%。 ? 利用喷射成形技术制备ZA35-3.5%Mn合金,组织为 典型细小均匀的等轴晶。晶粒尺寸约30μm。组织 中富Mn相消失,Mn溶入基体,固溶度大大提高。 非连续增强金属基复合材料的主要制备技术比较 不同工艺制备的共共晶Al-Si系合金中初晶Si相的尺寸 不同快速凝固工艺制备的共共晶Al-Si系合金的力学性能 不同快速凝固工艺制备的过共晶Al-Si系合金的力学性能 喷射成形与粉末冶金技术制备的材料的力学性能 喷射成形与粉末冶金技术制备材料的氧含量 喷射成形超高强7000系铝合金的力学性能 喷射成形高温合金B的力学性能 The end! 本章节完 谢谢! Thanks for your present and your advices!
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