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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