材料制備新技術(shù) 教學(xué)課件 作者 許春香 主編 張金山 副主編第三章 機械合金化技術(shù).ppt

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1、第3章機械合金化技術(shù)(a)攪拌球磨機(b)滾動球磨機(c)行星球磨機第3章機械合金化技術(shù)(d)一維振動球磨機(e)三維振動球磨機圖3-1機械合金化的球磨裝置第3章機械合金化技術(shù)(a)低轉(zhuǎn)速；(b)適宜轉(zhuǎn)速；(c)臨界轉(zhuǎn)速圖3-2球磨筒內(nèi)球和物料在轉(zhuǎn)速不同時的三種狀態(tài)第3章機械合金化技術(shù)(a)顆粒的夾擠和壓(b)團聚(c)團聚顆粒的釋放圖3-3夾擠兩球間粉末增量容積的變化過程第3章機械合金化技術(shù)(a)冷焊(b)粉末斷裂圖3-4為球—粉末—球碰撞過程示意圖第3章機械合金化技術(shù)(a)分布在表層(b)分布在局部區(qū)域(c)分布在整個區(qū)域圖3-

2、5活化點分布模型第3章機械合金化技術(shù)圖3-6摩擦等離子模型1—外激電子放出；2—正常結(jié)構(gòu)；3—等離子區(qū)；4—結(jié)構(gòu)不完整區(qū)第3章機械合金化技術(shù)圖3-7Tc和Tig隨球磨時間變化的曲線第3章機械合金化技術(shù)圖3-8球磨筒中溫度隨球磨時間變化的曲線第3章機械合金化技術(shù)圖3-9純鎳和鎳基合金在高溫下的屈服強度變化曲線T—絕對溫度；Tm—以絕對溫度表示的熔點第3章機械合金化技術(shù)圖3-10金屬混合粉、非晶態(tài)合金和金屬間化合物的自由能曲線第3章機械合金化技術(shù)圖3-11Ti-Si合金系不同相的自由能(T＝673K)表3-1一些機械力化學(xué)反應(yīng)類型反應(yīng)類

3、型反應(yīng)實例分解反應(yīng)MxCO3→MxO+CO2（M=Na+，K+，Mg2+，Ca2+，F(xiàn)e2+）合成反應(yīng)Mg+γ-Al2O3→MgAl2O4Ca9HPO4(PO4)5OH+CaF2→Ca10(PO4)6F2+H2OSn+2PhCH2X→(PhCH2)2SnX2(X=Cl,Br,I;Ph=C8H5)氧化還原反應(yīng)xM+y/2O2→MxOy(M=Ag+,Cu+,Zn2+,Ni2+,Co2+)Au+3/4CO2→1/2Au2O3+3/4C3/2TiO2+2Al→Al2O3+3/2Ti晶型轉(zhuǎn)變γ-Fe2O3→α-Fe2O3α-PbO2→β-Pb

4、O2表3-2高溫下各種彌散相的穩(wěn)定性比較分散相1273K時生成自由能的估算值/(kJ/mol)γ′－105碳化物－170Y2O3－920表3-3INCO公司開發(fā)的鎳基ODS合金的成分合金AlCrTiTaWMoFeZrCCNiY2O3MA60004.5152.52.04.02..0-0.150.050.01Bal.1.1MA7606.020--3.52.0-0.150.050.01Bal.0.95MA7540.3200.5---1.0-0.05-Bal.1MA7580.3300.5.---1.0-0.05-Bal.0.6MA7574.

5、0160.5-----0.05-Bal.0.6合金30024.0200.5-----0.05-Bal.0.6表3-4幾種機械合金化ODS超合金的典型性能性能①合金MA754MA6000MA758MA760合金類型Ni-CrNi-Cr-γ′Ni-CrNi-Cr-γ′密度/(g/cm3)8.38.118.147.88彈性模量（293K）/GPa149203--屈服強度②（0.2%殘余變形）/MPa134192147140拉伸強度②/MPa148222153141斷裂伸長率②/％12.59915斷裂應(yīng)力（1368K）/MPa----100

6、h102131501101000h94127-107①除另外標注外，均在1368K試驗；②縱向方向。表3-5幾種典型的鐵基ODS合金(質(zhì)量分數(shù))/%合金名稱CrMoTiAl彌散顆粒用途IncoloyMA95620-0.54.50.5Y2O3高溫部件材料PM200020-0.55.50.5Y2O3ODM75116.5-0.64.50.5Y2O3IncoloyMA957140.31.0-0.2Y2O3快中子堆燃料包殼管用材料DT2203Y05131.52.2-0.5Y2O3DT2906131.52.9-Ti2O3表3-6耐熱鋁合金的力學(xué)

7、性能合金系抗拉強度σb/MPa(室溫)伸長率δ/%(室溫)抗拉強度σb/MPa（300℃）抗拉強度σb/MPa（400℃）Al-C450~4958~10250150Al-Ti-C560~5808~10300Al-Mg-C680~7006~83500250表3-7一次MA和二次MAAl-5wt%Fe合金的力學(xué)性能工藝溫度t/℃抗拉強度σb/MPa屈服強度σ0.2/MPa彈性模量E/GPa伸長率δ/%硬度/HRB一次MA25342302628.855200257242494.630022220836.24.6400144144332.7

8、二次MA25454381813.67920034731666.62.8300264.3250563400186.3182.3470.88表3-8機械合金化法與常規(guī)方法制得的試樣性能對比AgNi合金密度/(g/cm3)硬度/HB電導(dǎo)率