擠壓模具材料用粉末冶金鎳基合金研究.pdf

1、擠壓模具一般處于一個(gè)高溫、高壓、表面劇烈摩擦且周期性變載荷的下環(huán)境工作。對(duì)現(xiàn)有的模具性能要求高，而一般模具均存在使用壽命較低、內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙，使得擠壓出的型材表面光潔度差、易產(chǎn)生裂紋等缺陷，尤其在擠壓復(fù)雜斷面、壁厚較薄、懸臂較長(zhǎng)的型材時(shí)，更容易發(fā)生模具斷裂、拉傷、疲勞磨損和變形等缺陷。以鎳為基體的合金已在許多高溫領(lǐng)域得到應(yīng)用，該合金的特點(diǎn)是在高溫下具有良好的強(qiáng)度、蠕變性能、抗氧化性、抗疲勞性、斷裂韌性和塑性等綜合性能，而且在油性環(huán)境下有優(yōu)

2、良的耐蝕性能。因此可開發(fā)鎳基高溫合金作為優(yōu)良的新型擠壓模具材料。
　　本論文采用高能球磨＋真空燒結(jié)的方法制備出鎳基高溫合金。并通過硬度測(cè)試、X射線衍射物相分析（XRD）、金相組織分析（OM）、掃描電子顯微分析（SEM）、以及能譜分析（EDS）等方法研究了不同球磨工藝、真空燒結(jié)工藝和熱處理工藝對(duì)鎳基高溫合金組織結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：
　?、女?dāng)球磨轉(zhuǎn)速為300r/min，球磨時(shí)間為48h時(shí)，采用大中小三種不同

3、規(guī)格的磨球進(jìn)行球磨得到的粉末，得到細(xì)化的效果是最好的。且球磨得到的粉末可以直接壓制成完好的坯體，不需要添加成型劑。在研磨過程中，磨球介質(zhì)和球磨罐都會(huì)對(duì)粉末造成不同程度的污染，要加以控制，采用尼龍球磨罐相比較來說是最佳選擇。
　　⑵燒結(jié)態(tài)的鎳基合金的組織結(jié)構(gòu)主要是由基體相γ相、γ'相、碳化物和少量有害相σ相,γ'相彌散分布在γ相基體中。隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)和燒結(jié)溫度的升高，該合金晶粒更加細(xì)化，第二相分布更加彌散均勻，燒結(jié)體的致密度也逐

4、步提高，燒結(jié)材料的強(qiáng)度和硬度呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)。當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到1330℃時(shí)，然后在800℃的溫度下，測(cè)得該合金的摩擦系數(shù)和摩擦率最小，硬度和強(qiáng)度也達(dá)最高。
　　⑶γ'相的形狀和大小受固溶溫度的影響比較大，合金硬度的變化與γ'相形態(tài)的變化有很大關(guān)系，γ'相逐漸長(zhǎng)大的過程，合金硬度是先減小后增大的變化趨勢(shì)。γ'相的形狀和大小受固溶時(shí)間的影響比較小，進(jìn)而對(duì)合金的硬度影響不大。合金中γ'相的析出數(shù)量和形態(tài)由固溶處理后的方式?jīng)Q定，對(duì)合金的硬度