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发布者:管理员 发布时间:2016/11/14阅读:1815次
 

  烧结金属多孔资料是一类具有特别功能的功能资料,其特点是内部富含很多连通或半连通的孔隙;因其比表面积大可作为过滤资料,广泛使用于冶金机械、石油化工、能源环保、原子能等工业范畴,近些年来开展很快。跟着所使用的范畴扩展到高温文腐蚀性环境,就请求所用的金属多孔资料具有高温抗氧化、抗腐蚀等功能。Ni-Cr-Al-Fe多孔资料是近年开展起来的典型资料,它在高温下具有杰出的耐高温、抗氧化、耐腐蚀功能,特别是耐硫腐蚀功能优于Fe3Al,且高温力学功能优良,在850℃下,其屈从强度是多孔Fe3Al的10倍,一起又具有极好的焊接功能。  

  可是,因为质料镍的本钱较高,能否用一种耐氧化、抗腐蚀的镍基高温合金代替镍制备多孔资料,以降低制备本钱,就变成该范畴的一个新课题。中国中南大学粉末冶金国家重点实验室,以Fe-Cr-W-Ti-Y合金粉末为质料,添加Fe/Al球磨混合粉末,使用克根达耳效应和Fe、Al反响造孔制备出了镍基高温合金多孔资料。他们将铁粉和铝粉按原子比为3:1的配比配粉,然后进行球磨,球料比为5:1,球磨8小时后得到Fe/Al混合粉。向Fe-14Cr-3W-0.5Ti-0.5Y(质量分数)合金粉中参加一定量的的Fe/Al混合粉,在400 MPa的压力下限制成压坯。真空封管后放入箱式炉中,以15℃/min的升温速率升至600℃,保温一定时刻,然后以一样的升温速率再升至1000℃,保温至烧结完结。

  实验证实,Fe/Al混合粉含量小于15%时,烧结坯的开孔隙率随Fe/Al混合粉含量添加而递加;在Fe/Al混合粉含量到达15%时,开孔隙率到达最大值33%。持续添加Fe/Al混合粉含量反而使烧结坯的开孔隙率降低。

  传统粉末冶金烧结制备的多孔资料,其孔隙主要是经过质料粉末空隙以及预置造孔剂的脱除而构成。这种办法制备出来的多孔资料存在孔结构的可控性较差,造孔剂的添加与脱除易形成资料和环境污染等缺陷。中南大学所采用的制备办法则有所不同,其孔隙的发作有多方面的机制:(1)试样在限制过程中,颗粒间存在很多孔隙;(2)跟着烧结温度的添加,在固态下,因为Fe与Al本征扩散系数的区别致使克根达耳效应而发作孔隙;(3)在温度到达580℃时,发作Fe+Al→Fe2Al5+FeAl+Fe放热反响,并致使系统膨胀使孔隙添加。开释的热量还会致使反响系统温度添加,在靠近Fe、Al反响界面处的Al会发作部分熔化,液态铝包裹Fe颗粒并与其发作反响;液态铝的流走,会在Al颗粒原有位置发作孔隙。别的,Fe/Al混合粉末的参加阻止了Fe-Cr合金粉末烧结致密化,这也是孔隙率添加的因素之一。镍基高温合金多孔资猜中的大部分孔隙在生成物颗粒之间发作,多孔体骨架由生成物颗粒构成,颗粒之间的边界可构成一个相互连接的网络。一定量Al的存在,可在原本相互连接的颗粒边界上完成孔隙的连通。当参加15% Fe/Al混合粉末时,可得到最大数量的孔隙。

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