材料制备新技术(许春香)__第三章_机械合金化技术.ppt

材料成型及控制工程教研组 第3章 机械合金化技术 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 第3章 机械合金化技术 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 3.1 机械合金化概述 3.2 金属粉末的球磨过程 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 表3-1 一些机械力化学反应类型 表3-2 高温下各种弥散相的稳定性比较 表3-3 INCO公司开发的镍基ODS合金的成分 表3-4 几种机械合金化ODS超合金的典型性能 表3-5 几种典型的铁基ODS合金(质量分数) / % 表3-6 耐热铝合金的力学性能 表3-7 一次MA和二次MA Al-5wt%Fe合金的力学性能 表3-8 机械合金化法与常规方法制得的试样性能对比 表3-9 三种不同工艺制备的Ag-10.8ZnO触头材料的性能 表3-10 机械合金化热压烧结与传统粉末冶金W-20％Cu电触头材料的性能 表3-11 一些合金系通过机械合金化形成的非晶相 表3-11 一些合金系通过机械合金化形成的非晶相 表3-12 一些合金系通过机械合金化形成的准晶 表3-13 几种纯金属在高能球磨后的晶粒尺寸、热焓、比热容等的变化 第3章 机械合金化技术 式中，α为机械力化学引起的反应转化率；ω为 球磨机的转动频率；N为球磨筒内的钢球数目；R/lm 为钢球大小和球磨筒直径比；X为钢球及被球磨物 料的性质；K为反应速度常数； 为与球磨时间有 关的函数。 式中，Gc为合金结晶相的自由能，Ga为合金非晶 相的自由能。 式中，d为晶粒尺寸；t为时间；K为常数。 合金 Al Cr Ti Ta W Mo Fe Zr C C Ni Y2O3 MA6000 4.5 15 2.5 2.0 4.0 2..0 - 0.15 0.05 0.01 Bal. 1.1 MA760 6.0 20 - - 3.5 2.0 - 0.15 0.05 0.01 Bal. 0.95 MA754 0.3 20 0.5 - - - 1.0 - 0.05 - Bal. 1 MA758 0.3 30 0.5. - - - 1.0 - 0.05 - Bal. 0.6 MA757 4.0 16 0.5 - - - - - 0.05 - Bal. 0.6 合金3002 4.0 20 0.5 - - - - - 0.05 - Bal. 0.6 性 能① 合 金 MA754 MA6000 MA758 MA760 合金类型 Ni-Cr Ni-Cr-γ′ Ni-Cr Ni-Cr-γ′ 密度/(g/cm3) 8.3 8.11 8.14 7.88 弹性模量（293K）/GPa 149 203 - - 屈服强度②（0.2%残余变形）/MPa 134 192 147 140 拉伸强度②/MPa 148 222 153 141 断裂伸长率②/％ 12.5 9 9 15 断裂应力（1368K）/MPa - - - - 100h 102 131 50 110 1000h 94 127 - 107 ①除另外标注外，均在1368K试验；②纵向方向。 合 金 名 称 Cr Mo Ti Al 弥 散 颗 粒 用 途 Incoloy MA956 20 - 0.5 4.5 0.5Y2O3 高温部件材料 PM2000 20 - 0.5 5.5 0.5Y2O3 ODM751 16.5 - 0.6 4.5 0.5Y2O3 Incoloy MA957 14 0.3 1.0 - 0.2Y2O3 快中子堆燃料 包壳管用材料 DT2203Y05 13 1.5 2.2 - 0.5Y2O3 DT2906 13 1.5 2.9 - Ti2O3 合金系 抗拉强度 σb/MPa (室温) 伸长率δ/% (室温) 抗拉强度σb/MPa （300℃） 抗拉强度σb/MPa （400℃） Al-C 450~495 8~10 250 150 Al-Ti-C 560~580 8~10 300 Al-Mg-C 680~700 6~8 3500 250 工艺 温度 t/℃ 抗拉强度σb/MPa 屈服强度σ0.2/MPa 弹性模量 E/GPa 伸长率 δ/% 硬度 /HRB 一次MA 25 342 302 62 8.8 55 200 257 242 49 4.6 300 222 208 36.2 4.6 400 144 144 33 2.7 二次MA 25 454 381 81 3.6 79 200 347 316 66.6 2.8 300 264.3 250 56 3 400 186.3 182.3 4