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    粉末冶金制備鐵基復合材料致密化過程的研究

    粉末燒結是粉末或粉末壓坯在適當的溫度和氣氛條件下加熱所發生的現象或過程。燒結的結果是顆粒之間發生粘結燒結體的強度增加而且多數情況下,電鍍層測厚儀密度也提高。如果燒結條件控制得當燒結體的密度和其它物理、力學性能可接近或達到相同成分的致密材料。從工藝上看燒結常被看作一種熱處理,洛氏硬度計即把粉末或粉末毛坯加熱到低于其中主要組分熔點的溫度下保溫,拉力試驗機然后冷卻到室溫。在此過程中發生一系列的物理和化學變化粉末顆粒的聚集體變為晶粒的聚結體從而獲得具有所需物理、力學性能的制品或材料。有研究分析了VC顆粒增強鐵基復合材料致密化的過程表明燒結對最終產品的性能起著決定性作用。影響燒結致密的因素很多例如燒結溫度、燒結時間、粉末粒度、壓坯密度以及成分等。鑒于此本文主要研究了球磨時間(粒度)、燒結溫度、活化燒結中B和C含量、稀土元素對VC/Fe基復合材料致密化的影響。

    實驗用的原材料及化學成分為(質量分數%):56釩鐵粉7.0石墨1硼鐵粉0.4Ce余量為水霧化鐵粉。配制好各粉末后選擇粉末球磨時間有24、36h燒結工藝為:以10℃/s的加熱速度分別升溫至1050、1150、1180、1210和1240℃保溫1h燒結后隨爐冷卻至室溫。取出試樣磨樣拋光并腐蝕。
    適當延長粉末的球磨時間、燒結時間可得到較小尺寸的顆粒顆粒越小體積收縮越大促進試樣的燒結致密化有利于空隙的逐漸消除。燒結試樣的最佳燒結溫度為1150~1190℃隨著稀土元素的加入加速了燒結的致密化進程。

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