粉末冶金高温合金第一性原理

⑴ 涡轮发动机对材料要求最为严苛的是哪个部件

涡轮抄增压发动机要求机油最好是全袭合成，散热性良好，按要求周期更换油品，另外，对进气质量要求较高，也就是说，空滤也要即使更换。 涡轮增压轿车的零部件材料及加工精度、发动机结构及其装配技术等比普通轿车均有较大提高，其发动机的工作强度大大提高，对润滑油性能的要求自然很高。 涡轮增压轿车与普通轿车的主要区别在于：由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时,也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以，我们在选用涡轮增压轿车车用机油时，就要考虑到它的特殊性。如果要更换非原厂机油就应选用合成机油或半合成机油，这是因为涡轮增压器的转速高且工作温度也很高，因此要求机油必须抗磨性好，耐高温，建立润滑油膜块，油膜强度高,稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求，所以，机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。

⑵ 什么是钛合金

钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(itanium
alloys)。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。
α钛合金
它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。
β钛合金
它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372~1666
MPa;但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
α+β钛合金
它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高，可在400℃~500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。
三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好，α+p钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，α+β钛合金代号为TC。
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼，钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
热处理
钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

⑶ 什么是单晶定向凝固高温合金

听说过航空发动机涡轮叶片么？

首先，你需要明确，什么是单晶，什么是多晶；
第二，我们平时使用的金属，多是多晶体，而单晶体的典型代表是单晶硅；
第三，明确了单晶体概念后，你知道单晶有方向特性了，那么单晶定向凝固，意思就是单晶沿着某一个方向生长，这个方向的力学热学等性能优异。
第四，高温合金，就是这个材料的特殊属性。
这个技术，主要用在航空发动机涡轮叶片上。
下面给你提供几个链接，自行学习下吧！
单晶：
http://ke..com/link?url=82pr3MMhVaQczbMbUBBjfQH_
单晶生长：（有机物单晶，不是很直接，但能帮你理解。）

http://wenku..com/link?url=XzPEVR-
高温合金：
http://ke..com/link?url=bKb404FI0h64ngZ_

⑷ 粉末冶金的主要产品

非常多来，可源以去翔宇粉末冶金www.zsxy88.com看看

⑸ 各种常见金属的化学.物理性质

金属元素的分类 冶金工业分类法： 黑色金属：铁、铬、锰三种 有色金属：铁、铬、锰以外的全部金属。 根据密度分类法： 轻金属：（密度小于4.5g/cm3）：钾、钠、钙、镁、铝等 重金属：（密度大于4.5g/cm3）：锌、铁、锡、铅、铜等 还可以把金属分为： 常见金属：如铁、铝、铜、锌等 稀有金属：如锆、铪、铌、钽等 金属晶体结构 由金属原子，金属阳离子和自由电子三种微粒构成，由金属阳离子和自由电子相互作用形成金属键，构成金属晶体，晶体结构决定有相似物理性质。 金属的物理性质 由于金属单质都属于金属晶体，因此决定某些相同的物理性质： 状态：常温下为固体（汞除外） 颜色：大多数为金属光泽——银白色，少数有特殊色（金是金黄色、铯略带金黄色），块状金属有金属光泽，有些粉末状金属呈黑色或暗灰色（银屑为黑色） 特性：大多数有延性和展性，延性最好的是铂，展性最好的是金；具有良好的传热导电性，导电性最好是银 密度：除锂、钠、钾较水轻外，其余密度均较大，最轻的是锂。 熔点：一般均较高，但差异较大，最难熔的金属是钨，熔点最低是汞 硬度：一般较大，但差别较大，最硬的是铬，除汞液态外，最软的金属是铯，碱金属均可用小刀切割开 金箔 铀 金属钠 金属导电 黄金人型棺 金属的焰色反应 不少金属或其化合物在火焰上灼烧时，会使火焰呈现特殊的颜色，这种现象叫焰色反应。根据焰色反应呈现的特殊颜色，可鉴定某种金属或金属离子的存在。 紫红 黄 紫（透过蓝色钴玻璃） 砖红 洋红 黄绿 紫 绿 美丽的焰火 金属的化学性质 和非金属反应： 和O2：大多数金属（Ag、Au、Pt除外）和氧气可直接化合。 常温下与氧气反应 极易反应：K、Na、Ca 生成致密氧化膜：Mg、Al 干燥空气中不易氧化：Fe、Cu 不反应：Ag、Au、Pt 和Cl2：几乎和一切金属化合生成离子化合物（AlCl3共价化合物） 和S：大多数金属可跟硫直接化合成离子化合物（Au、Pt除外） 和N2：Mg、Ca、Ba等可跟N2化合成离子化合物。 和水反应： K、Na等活泼金属常温和水反应，生成可溶性碱和氢气 2K+2H2O=2KOH+H2↑ Mg、Al（去膜）等和热水反应，生成不溶性碱和氢气，如： 2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2↑ Zn、Fe、Sn、Pb在高温和水蒸气反应，生氧化物和氢气 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑ Cu→Au等不如氢活动，不和水发生反应 和酸反应： 弱氧化性酸+比氢活动金属=盐+氢气 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 强氧化性酸+金属=盐+水+气（成酸元素还原产物） 浓硫酸+金属= 硫酸盐+二氧化硫+水（常温下Al、Fe钝化） 浓硝酸+金属=硝酸盐+二氧化氮+水 (常温下Al、Fe钝化) 稀硝酸+金属=硝酸盐+ 一氧化氮+水（一般情况下） 和碱反应： 铝和锌可溶解在强碱溶液中并放出氢气 Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 和盐反应： 较活泼金属可置换盐中较不活泼金属 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 4Na+TiCl4 Ti+4NaCl 活泼金属(Na、K)和盐溶液反应，生成碱，盐和氢气 2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 某些金属可把铁盐还原成亚铁盐 Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 钠和水的反应 铁在氧气中燃烧 镁条的燃烧 参考资料：

⑹ 粉末冶金的概念是什麼

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程，和字面吻合。而粉末冶金制品则常远远超出材料和冶金的范畴，往往是跨多学科(材料和冶金，机械和力学等)的技术。尤其现代金属粉末3D打印，集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，使得粉末冶金制品技术成为跨更多学科的现代综合技术。
发展现状：
我国粉末冶金行业已经经过了近10年的高速发展，但与国外的同行业仍存在以下几方面的差距：(1)企业多，规模小，经济效益与国外企业相差很大。(2)产品交叉，企业相互压价，竞争异常激烈。(3)多数企业缺乏技术支持，研发能力落后，产品档次低，难以与国外竞争。(4)再投入缺乏与困扰。(5)工艺装备、配套设施落后。(6)产品出口少，贸易渠道不畅。
随着我国加入WTO以后，以上种种不足和弱点将改善，这是因为加入WTO后，市场逐渐国际化，粉末冶金市场将得到进一步扩大的机会；而同时随着国外资金和技术的进入，粉末冶金及相关的技术水平也必将得到提高和发展。

⑺ 求高手-为什么合金的熔点会比组分金属降低

形成合金的方式：（1）固溶体，置换固溶体和间隙固溶体都导致晶体晶格变版发生化，晶格崎变导权致结合成晶格的键没有纯组元的结合键键能大，熔化实际就是结合键的断裂，键能减小导致熔点降低。
（2）金属化合物1正常价化和物，严格遵守化学上化合价的化合物，形成正常价化和物的合金熔点并不一定会比组分金属低，因为结合键有可能时键能更大的离子键。像上面说的原理一样，键能增大熔点升高。2电子化合物，像纯金属一样由金属键结合而成，这种化合物造成整体晶格的崎变，同上熔点降低。3间隙化合物，间隙相和复杂结构的间隙化合物都不会比构成的元素熔点高~

⑻ 我是西北工业大学的材料成型及控制工程的学生，请问是否值得考中南大学粉末冶金院

去研究生院的招生简章上看看就明白了啊！
080501◢☆材料物理与化学
01相图与材料设计
02材料合金化理论
03材料表面科学与工程
04材料亚稳和非平衡过程的理论
05化学气相沉积制备技术研究
06计算材料科学
07第一性原理计算

080502◢☆材料学
01大块非晶及纳米晶材料研究
02新型高温结构材料研究
03新型铝合金及其复合材料研究
04炭/炭复合材料研究
05新型炭材料研究
06难熔金属及硬质材料研究
07磁性材料理论与制备研究
08超硬材料合成理论及技术
09纳米材料科学与技术
10功能材料研究
11能源材料研究
080522◢★粉体材料科学与工程
01粉末冶金基础理论研究
02粉末冶金近型成形新技术与理论
03功能纳米粉体制备与应用
04粉末冶金新技术
05粉末冶金结构材料研究
06粉末冶金功能材料研究
07高性能粉体材料研究
08超细晶金属粉末研究
09特种陶瓷及其复合材料

080523◢★材料摩擦学
01高性能制动材料研究与设计
02新型减摩材料研究
03特殊工况下摩擦磨损机理研究
04摩擦材料检验与失效研究
05纳米结构摩擦材料研究
06润滑剂材料研究

080524◢★生物材料学
01生物医用陶瓷及其复合材料
02医用不锈钢及钛合金
03医用生物材料及器件组装
04高分子生物材料及药物载体与控释
05纳米结构生物材料表面改性与药物组装研究

⑼ 为什么在高温下硬质合金会裂

焊接啊!!
当前,在烧结的产品中,陶瓷或金属塑胶的使用量
不断增长.塑胶的特性使得混合物能够按所用注模机
器类型的标准进行编排.此外,在粉末注模(PIM)领域
已经进行了大量的研究,也有很多这方面的出版物,这
意味着PIM正在快速成长,并已经在工业中有了自己
的位置,可以看作是一个工艺分支.粉末注模尤其适
用于陶瓷和金属部分的系列产品.该技术可以应用于
很多领域,诸如医疗,航空航天部门,汽车工业和电力
工程等
粉末注模的工艺流程可分为3个步骤.首先,在
调配阶段,用一种热塑性的粘合剂对陶瓷或金属粉末
进行调配.然后就可以对高密度聚合物填料(填料含
量大约占容积的70%)进行注模处理.用这种方法生
产的注模部分称为"原型部分",在下一个阶段(脱离
阶段)中还必须把粘合剂从其中移走.粘合剂可以通
过使用热萃取或者是借助于催化剂,溶剂萃取除去,这
部分称为"已脱离原型部分".陶瓷或金属部分的实际
产品是在随后高达2000℃的烧结阶段中形成的.这
部分很致密,其密度值为理论值的98%一99.9%.
由于应用注模方法进行生产的部件受到几何形状
复杂性的制约,因此最好是在"原型部分"阶段就把这
些部件按简单的几何形状进行编排.对于塑胶材料,
传统的串焊(series welding)即可满足该要求,这样,使
得塑胶的应用成为现实.该文中塑胶作为一种加工助
剂不仅可用于注模,还用于在脱离和烧结之前,连接几
个独立的部分.另外一个正面效应是可能生产出复合
材料〔例如熔钢和建筑用钢).
料,选一种聚烯烃做氧化铝的粘合剂,聚缩醛(树脂)做
特种钢的粘合剂.用这些材料为样品注模,然后用不
同的方法进行焊接和数据对照.在注模之后和烧结之
前的原型部分阶段进行焊接.塑胶焊接的方法是应用
高密度聚合物填料进行连接,在原型致密阶段,会产生
非匀质性焊缝,但可在随后的烧结阶段消失.山于陶
瓷或金属部分的几何形状比较复杂,所以导致炸接的
特点受到限制,在试验中应用3种不同的焊接方法
第1种是热具焊接,原理是所焊物体局部接触电热焊
具并在其高温下连接在一起.第2种是热辐射焊接,
热辐射焊接并不接触所焊部位,它通过一种红外辐射
的方法传热.第3种是振动焊接,振动焊接'j上述两
种方法相反,它通过摩擦使所焊部位成为部分可塑状
态,从而两物体在压力的作用下连接在一起,可以相互
带动对方移动.由于原型部分表现出一定的脆性材料
特征,因此要注意确保连接压力很低并且焊接部位在
此阶段没有受损.热具焊接的温度大约为180℃,对
于低熔点的陶瓷原料(118℃)和金属原料(164 Y:)是
适用的.
1原型部分的塑焊
选一种氧化铝(A1z 0s)和一种特种钢料做试验材
2试验结果
陶瓷和金属焊接的结果是可以调换的,以特种钢
复合物或特种钢为例进行讨论.不同焊接方法不同阶
段的焊接强度(二,)和焊接系数(人)见表1焊接系数
(f)表示焊接强度和原材料强度的比例.
由于表中的数据只是在最初的可行性研究阶段得
出的,因此如果振动焊接可行,考虑到其优越性,那么
与其他方法相比,它的缺点是可以忽略的.通过试验
发现,在原型部分阶段,有个明显的特点是强度很低,
这主要是由于填料的含量很高,大约占到容积的70%,
表1特种钢焊接强度与焊接系数
连接阶段
热具焊接强度
『1/MPa
焊接系数
天1
热辐射焊接强度
o ,/MPa
焊接系数
f
振动焊接强度
,W,/MPa
焊接系数
f,
刀住王
6行了1

八,气
原型紧密阶段
已脱离原型紧密阶段

烧结阶段
一_92090.980.67
0.950.67
0.960.970.79
万方数据
诊
46 焊接2004(1)
蒸
于典型的PIM产品,通常靠外的区域紧凑而无孔,在焊
接部件的内侧则形成一个有一些小孔的组织,孔的数
量在很大程度上由烧结条件决定
3结论
拱
这些填充物并没有起到提高强度的作用,反而会降低
横截面的承载能力,这就需要大大降低焊接压力.在
已脱离阶段结构已经固定,在烧结前温度大概能达到
1 000℃,这使得强度有较大的提高.采用振动焊接方
法.在烧结阶段时,连原型部分阶段产生的焊缝非匀质
问题都已经在粘合中消失了.
烧结后的部件具有较高的强度,高温焊接时其强
度为母材强度的96%,热辐射焊接时其强度为母材强
度的97%.振动焊接此数值达到了80%,据估计采用
振动焊接方法的该数值还会有较大的提高.采用高温
焊接方法在已脱离原型阶段时焊接系数超过了1.0,其
原因可以归结为在焊接中形成的焊珠.由于焊接时材
料的损失,还要考虑到两方面的影响,一方面截面面积
增加,另一方面由于焊珠和焊接部件之间的缺口—
通常是断裂的开始点,缺口效应会逐渐显现出来.对
总的来说,采用粉末注模〔PIM)的方法来生产部件
具有很高的实用价值,同传统的单边多极焊接相比,它
使生产成本大幅降低.尤其是在高强度的陶瓷和金属
粉末注模过程中,采用传统的单边多极焊接方法,其后
处理工艺费用很高,往往占生产成本的90%.目前的
研究结果表明,将来用粉末注模(PIM)方法生产复合材
料也是切实可行的(例如将硬质的金属外壳与具有延
展性的内核相连接),这必A1会开发出更多的应用领域.

(收稿日期2003 11 10)
作者简介:白海欣,1978年出生,硕士研究生〕
350 MW机组自动主汽门门前后疏水管管座更换
河北省电力研究院(石家庄市050021)张东文冯砚厅李中伟杨建菊
华能上安电厂2#机2#自动主汽门体为美国GE公
司生产的350 MW机组超高温高压汽轮机配套部件.
在2001年10月中级检修中,通过光谱检验发现该主
汽门的门前门后两个疏水管座错用为碳钢.
将错用材质的两个管座全部更换,2#机2#自动主
汽门体材质为Crmov钢,壁厚约为160 mm;更换后门
前后两管座材质为12Cr1Mo\,规格冲89二,30..
,焊接性分析
2#自动主汽门门体材质为低合金耐热铸钢,管座
材质为低合金耐热钢.由于门体壁厚刚性大,施焊处
埋难度较大,为避免焊后焊缝及热影响区淬火,产生冷
裂,焊前必须预热,温度升高到200℃方可进行施焊.
该处的疏水管座与门体采用单V形坡日,全焊透形式,
手工电弧焊.
2焊前准备
2,1短管去除
采用气割方法将管座割除,注意距离根部10 mm,
再用切割片角磨机打磨至根部.打磨后进行磁粉探伤
检查.探伤检查应无裂纹等缺陷.
2.2坡口加工
将主汽门体与管座联接处周围原角焊缝(焊肉)打
磨掉,并将周围50 m.处打磨干净,露出金属光泽.并
经无损探伤检验,无任何缺陷进人下一道工序
加工管座,按图1要求加工管座的坡口,坡口经探
伤检验合格后进行焊接操作.
2.3焊接材料
焊接材料选用R31焊丝,规格币2. 5 mm; 8317焊
条,规格巾3.2 mm,焊材应进行复验.
2.4主汽门体大局部(周围)预热
将主汽门门体管座范围内沿主汽门按整圈用远红
外加热器包裹起来,L下宽度即高度按400一500 mm
考虑,用铁丝固定,在加热范围内按3600布置4支热电
祸.预留币89 mm管座处待焊,这个部位还需用大号
焊炬进行300℃以上的预热,预热升温速度不控,但需
要恒温时间,主要目的是为了均温,当内壁温度达到
150℃时,即可进行管座角焊缝的焊接.

⑽ 金属材料常用的强化方式及机理是什么

金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化。

1 细晶强化

通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。

其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示，数目越多，晶粒越细。

二．固溶强化

合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。

原理：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力， 使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

三．第二相强化

复相合金与单相合金相比，除基体相以外，还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用。

原理：它们与位错间的交互作用，阻碍了位错 运动，提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说，合金所含的第二相有以下两种情况：

1、不可变形微粒的强化作用。

2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。

四．加工硬化

随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、 韧性有所下降。

原理：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出 现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。

(10)粉末冶金高温合金第一性原理扩展阅读：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁，含碳0.0218%~2.11%的钢，含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：

⑴高周疲劳：指在低应力（工作应力低于材料的屈服极限，甚至低于弹性极限）条件下，应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。

⑵低周疲劳：指在高应力（工作应力接近材料的屈服极限）或高应变条件下，应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而，也称为塑性疲劳或应变疲劳。

⑶热疲劳：指由于温度变化所产生的热应力的反复作用，所造成的疲劳破坏。

⑷腐蚀疲劳：指机器部件在交变载荷和腐蚀介质（如酸、碱、海水、活性气体等）的共同作用下，所产生的疲劳破坏。

⑸接触疲劳：这是指机器零件的接触表面，在接触应力的反复作用下，出现麻点剥落或表面压碎剥落，从而造成机件失效破坏。