引言 1
第1章 概述 4
1.1 不锈钢概论 4
1.2 高氮奥氏体不锈钢 6
1.2.1 高氮钢发展概述 6
1.2.2 高氮钢中氮的强化作用 7
1.2.3 高氮钢的制备及生产技术 12
1.2.4 无镍高氮奥氏体不锈钢的开发和应用 18
1.3 机械合金化的研究 19
1.3.1 机械合金化的特点 20
1.3.2 机械合金化的机理 21
1.3.3 机械合金化过程的固态转变 22
1.3.4 反应球磨 23
1.3.5 球磨设备 25
1.3.6 影响机械合金化过程的因素 26
1.4 粉末注射成形不锈钢 28
1.4.1 粉末注射成形用不锈钢粉末 29
1.4.2 黏结剂及脱脂 30
1.4.3 烧结 31
1.5 主要研究内容 32
第2章 机械合金化制备无镍高氮不锈钢粉末 34
2.1 实验及研究方法 34
2.1.1 无镍高氮不锈钢的成分设计 34
2.1.2 实验原料 36
2.1.3 机械合金化过程 36
2.1.4 测试方法及设备 37
2.2 机械合金化过程中合金粉末的氮含量变化 38
2.3 球磨粉末的XRD相结构分析 42
2.4 球磨粉末的晶粒尺寸及点阵畸变分析 45
2.5 粉末的组织形貌观察 47
2.6 粉末球磨过程的球形化机理 54
2.7 球磨粉末的组织、氮含量与球磨工艺的关系 58
2.7.1 球磨机类型对粉末组织及氮含量的影响 58
2.7.2 球磨机转速对粉末组织结构、氮含量的影响 62
2.7.3 球料比对粉末组织结构、氮含量的影响 64
2.8 本章小结 66
第3章 机械合金化不锈钢粉末的特性及其喂料的流变、注射性能 68
3.1 机械合金化粉末的特性 69
3.2 注射喂料的制备 70
3.2.1 黏结剂的选取 70
3.2.2 粉末装载量的确定 71
3.2.3 喂料的流变学性能 73
3.3 注射工艺 79
3.3.1 模具设计 80
3.3.2 注射参数的控制 81
3.4 本章小结 83
第4章 机械合金化粉末注射坯的脱脂 85
4.1 溶剂脱脂 86
4.2 热脱脂 88
4.3 本章小结 94
第5章 注射成形无镍高氮不锈钢的烧结 96
5.1 注射用粉末原料 97
5.2 烧结工艺 100
5.2.1 烧结制度的设计 100
5.2.2 球磨时间对烧结体密度及氮含量的影响 102
5.2.3 烧结温度对烧结体密度及氮含量的影响 106
5.2.4 烧结时间对烧结体密度及氮含量的影响 109
5.2.5 烧结气氛对烧结体密度及氮含量的影响 112
5.2.6 氮分压对烧结体密度及氮含量的影响 114
5.2.7 脱脂气氛对烧结体密度及氮含量的影响 116
5.3 烧结组织及性能 117
5.3.1 组织结构分析 117
5.3.2 拉伸力学性能及断口分析 122
5.3.3 耐腐蚀性能 129
5.4 烧结制品的尺寸精度及耐蚀性 133
5.5 本章小结 137
第6章 无镍高氮不锈钢粉末的放电等离子烧结 140
6.1 SPS系统的结构及其烧结原理 141
6.2 SPS烧结工艺 143
6.3 实验结果与讨论 144
6.3.1 不同烧结温度的XRD分析 144
6.3.2 烧结温度、球磨时间对烧结性能影响 145
6.4 本章小结 148
第7章 结论 149
参考文献 152