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《粉末冶金快速凝固技術(shù)與材料.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2000年6月云南冶金Jun.2000第29卷第3期(總第162期)YUNNANMETALLURGYVol.29.No.3(Sum162)粉末冶金快速凝固技術(shù)與材料謝明,劉建良,鄧忠民,呂賢勇,施安,郭忠燕,管偉民,鄭福前(昆明貴金屬研究所,云南昆明650221)摘要:以粉末冶金快速凝固技術(shù)和材料為線索,系統(tǒng)評(píng)述了快速凝固制粉技術(shù)的發(fā)展、材料特性以及在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用,最終闡述了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:快速凝固;技術(shù);材料;應(yīng)用中圖分類號(hào)
2、:TF1225文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-0308(2000)03-0026-07RapidSolidificationTechniquesandMaterialsinPowderMetallurgyXIEMing,LIUJian-liang,DENZhong-min,LUXian-yong,SHIAn,GUOZhong-yan,GUANWei-minandZHENGFu-qian(KunmingInstituteofPreciousMetals,Kunming,Yunnan650221,China
3、)ABSTRACT:Basedontheinformationofrapidsolidificationtechniquesandmaterialsutilizedinpowdermetallurgy,thedevelopmentofrapidsolidificationtechniques,thematerialscharacteristicsandtheirapplicationsinthefieldofmetalmaterialswerereviewedsystematically.Thecurrents
4、tudiesandfuturedevelopmentsinthisfieldwerepresented.KEYWORDS:rapidsolidification;technique;materials;application晶材料和納米材料。90年代非平衡材料領(lǐng)域的研1前言究已集中在材料的應(yīng)用方面,包括新設(shè)備、新工藝快速凝固技術(shù)及材料的研究始于20世紀(jì)50年和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),達(dá)到降低成本和規(guī)模化生產(chǎn)的目代末,Pol.Duwez和H.willens首次報(bào)道了合金被的。快速淬火冷卻為玻璃態(tài),如Au70Si30非晶
5、態(tài)合金。2快速凝固理論的由來(lái)以后又相繼發(fā)現(xiàn)了快速凝固生成非平衡結(jié)晶相和擴(kuò)56大固溶度極限,如Cu-Ag,Ag-Ge合金等。由于快速凝固一般指以大于10-10K/s的冷卻速應(yīng)用快速凝固技術(shù)不僅可以顯著改善現(xiàn)有合金的微率進(jìn)行液相凝固成固相,是一種非平衡的凝固過(guò)觀組織結(jié)構(gòu)和提高其性能,而且還可以研制在常規(guī)程,往往生成亞穩(wěn)相(非晶、準(zhǔn)晶、微晶和納米2鑄造條件下無(wú)法獲得的具有優(yōu)異性能的新型合金。晶),使粉末和材料具有特殊的性能和用途。實(shí)本世紀(jì)60年代末期,平衡材料的研究基本上停止現(xiàn)液態(tài)金屬的快速凝固有兩條途徑:(1
6、)傳統(tǒng)的急而非平衡材料則認(rèn)為是尋找新型功能材料和結(jié)構(gòu)材冷快速凝固過(guò)程;(2)深過(guò)冷熔體的快速凝固。料的新途徑。快速疑固材料的研究動(dòng)態(tài)如圖1所對(duì)于快速凝固粉末材料,直到現(xiàn)在還沒(méi)有令人1示,國(guó)內(nèi)外有關(guān)的研究資料說(shuō)明,70年代金屬材滿意的理論,關(guān)鍵在于單個(gè)顆粒長(zhǎng)大之前,制備足料研究的重點(diǎn)是非晶態(tài)材料,以及熱激活能對(duì)非晶夠多的晶粒。即一定的金屬和合金成分,在相當(dāng)大態(tài)材料轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究。80年代研究的重點(diǎn)是微的冷卻速率下,使其處于不平衡的亞穩(wěn)狀態(tài),從而收稿日期:19990604九五攻關(guān)項(xiàng)目(95E11-3)
7、作者簡(jiǎn)介:謝明(1965~),男,云南昆明人,高級(jí)工程師。26謝明等粉末冶金快速凝固技術(shù)與材料合,獲得微晶、納米晶組織。因此,快速凝固過(guò)程將呈現(xiàn)出許多與常規(guī)凝固不同的動(dòng)力學(xué)特性。快速凝固粉末的制備目前國(guó)內(nèi)外多采用水霧化,氣體霧化,離心霧化和多輥霧化等,下面就氣體霧化法金屬液滴的快速凝固進(jìn)行說(shuō)明。在液態(tài)金屬霧化過(guò)程中,微小液滴以對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射三種方式散熱,但是主要以對(duì)流傳熱為主。金屬液滴總的表面換熱系數(shù)難以直接測(cè)定,根據(jù)對(duì)流傳熱方3程:4321/61/2h=2K/d+06(Kc/)(v/d)(2
8、-1)h-熱交換系數(shù),K、、c和分別是冷卻介質(zhì)的熱傳導(dǎo)系數(shù)、密度、比熱和粘度,d-霧化液滴直徑,v-液滴與冷卻介質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率。由(2-1)式可知,金屬液滴的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)圖1快速凝固材料的研究動(dòng)態(tài)隨著液滴尺寸的減小而增大,提高冷卻速率是實(shí)現(xiàn)Fig1Studytrendofrapidsolidificationmaterials這一過(guò)程的唯一手段。當(dāng)液態(tài)金屬過(guò)冷度達(dá)到臨界
