粉末冶金技术

2007年第2期

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研究与开发
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粉末冶金产业动态

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研究与开发

掺杂Nb2O5对RHP合成Al2O3-TiAl复合材料的影响

安世武, 王芬, 朱建锋

2007, 25(2): 84-87,91. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.001

[摘要](157) [PDF 452KB](4)

摘要:
采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料.借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响.结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚.Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀.当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm.力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4.77 GPa;断裂韧度达到最大值,为8.93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能.

磁性高铬铁素体纤维的热稳定性研究

孙世清

2007, 25(2): 88-91. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.002

[摘要](158) [PDF 322KB](5)

摘要:
由Cu-11%Fe-4%Cr原位复合丝材硝酸法提取得到高铬铁素体纤维.研究了热处理对高铬铁素体纤维样品结构和磁性的影响.采用X射线衍射和扫描电镜观察分析了样品的结构和形貌,采用振动样品磁强计测试了样品的磁性,利用热重-差热分析比较了不同变形量的高铬铁素体纤维在空气中的热稳定性.结果表明,高铬铁素体纤维的比饱和磁化强度约为114A·m2·kg-1,高铬铁素体纤维在空气中经600℃以上加热1h后,逐渐由铁磁性的α-(Fe,Cr) (BCC结构)固溶体转变为顺磁性的(Fe,Cr)2O3(六方晶系),比饱和磁化强度显著下降;微米级、亚微米级高铬铁素体纤维的热稳定性显著高于微米级多晶铁纤维.

高增强体含量SiCp/Cu复合材料制备和性能的研究

王春华, 关绍康, 张锐

2007, 25(2): 92-95. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.003

[摘要](209) [PDF 336KB](4)

摘要:
针对高增强体含量SiCp/Cu复合材料的高致密化问题,提出了理论模型,即采用尺寸比为10∶1的两种SiC颗粒,在适当的配比下可制得高致密度的SiCp/Cu复合材料.采用非均相沉淀包覆法(Heterogeneous precipitation process)(简称包覆法)制得Cu包SiC复合粉体,利用热压工艺制备了含有50%(体积分数)SiC颗粒的SiCp/Cu复合材料.用扫描电镜(SEM)对试样进行断口形貌分析,结果表明,细颗粒SiC可以有效地促进试样的致密化.对试样孔隙度的检测结果表明,随着细颗粒SiC含量的增加,试样孔隙度下降.试验结果很好地验证了理论模型.对试样的硬度、抗弯强度和电阻率的研究结果表明,随着细颗粒SiC含量的增加,试样的抗弯强度和硬度提高,而电阻率的变化不大.

Ni在机械合金化合成TiC过程中的研究

刘彦霞, 鲁玉祥, 张亚萍, 缪伟民

2007, 25(2): 96-98,125. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.004

[摘要](175) [PDF 358KB](5)

摘要:
研究了不同加入量的Ni对机械合金化合成TiC的影响.应用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、差热分析等分析方法,对合成产物进行了组织及热稳定性分析.结果表明,合成产物的晶粒尺寸已达到纳米级,且纳米TiC的热稳定性较好,加入一定量的Ni对机械合金化合成TiC具有加速作用.

新型摆线转子泵啮合特性的研究

宋如钢, 张宝欢, 杨延相

2007, 25(2): 99-103. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.005

[摘要](220) [PDF 174KB](13)

摘要:
对一种新型圆弧摆线内啮合转子泵进行了研究.新型转子泵在保证连续传动的基础上,将密封与传动的功能赋予齿廓的不同部分,从而避免了内转子的每个齿始终与外转子接触,使得其啮合特性得到极大改善--从根本上消除了普通转子泵所特有的外转子滑动系数出现极大值的现象,并使啮合角的变化范围更加合理.与普通转子泵相比,新型转子泵大大减少了磨损,降低了对转子制造安装精度的要求.因此,新型转子泵可以采用较普通转子泵更高的工作转速、更多的齿数,并获得更大的流量、更小的波动和更小的磨损.分析了新型圆弧摆线内啮合转子泵内外转子齿廓的构成及啮合原理,并与普通摆线转子泵进行了啮合特性对比分析.

材料·制品·应用

超固相线液相烧结GH4049粉末合金

汤春峰, 曲选辉, 王天剑, 段柏华, 何新波, 秦明礼, 贾成厂

2007, 25(2): 104-108. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.006

[摘要](180) [PDF 627KB](7)

摘要:
采用超固相线液相烧结方法制备了GH4049粉末合金,研究了合金的致密化机理、热处理对合金组织和力学性能的影响以及Y2O3对合金的强化作用.结果表明:在1 350 ℃真空烧结120 min可以制备出相对密度为99.2%的GH4049粉末合金,合金的烧结致密化机理为颗粒重排与粘性流动.经热处理后,GH4049粉末合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1 113 MPa、760 MPa和13%,接近变形GH4049合金;晶内析出了约200 nm的方形大γ'相和40 nm左右的球形γ'相,平均晶粒大小在80 μm以下.加入质量分数为0.05%的纳米级Y2O3后,改善了合金的抗应力松弛性能.

新型Cu/Cr2Nb真空断路器触头材料的制备与性能研究

鲁世强, 胡春文, 王克鲁, 李鑫, 董显娟, 贺跃辉

2007, 25(2): 109-113. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.007

[摘要](188) [PDF 374KB](4)

摘要:
以Cu粉和Cr2Nb粉为原材料,分别采用真空烧结和真空热压工艺制备新型Cu/Cr2Nb触头材料.研究了制备工艺、材料成分对Cu/Cr2Nb触头材料的组织和性能的影响规律.结果表明,采用一般烧结工艺难以制备出致密度高的Cu/Cr2Nb材料,而采用热压工艺不仅可制备出致密度高的Cu/Cr2Nb材料,而且与CuCr50触头材料相比,在硬度相当的前提下,Cu/Cr2Nb材料的导电性能显著提高.

一种快速创建粉末冶金模具标准件库的方法

吴泊良, 苑明海, 夏薇

2007, 25(2): 114-116. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.008

[摘要](213) [PDF 194KB](6)

摘要:
针对在UG平台下如何快速创建粉末冶金模具标准件库的问题,提出了一种以VC + + 6.0和SQLserver2000 为开发工具,采用参数化建模技术、UG/OPEN API技术以及ADO数据库连接技术,程序代码可重用性较高的建库方法.并结合实例详细说明建库步骤,给出了部分关键程序代码.

预合金粉末在切割花岗岩锯片生产中的应用研究

张绍和, 丁星妤, 杨仙

2007, 25(2): 117-120. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.009

[摘要](226) [PDF 113KB](5)

摘要:
对6种全部或部分加入预合金粉末的金刚石锯片进行了切割试验研究,分析了预合金粉末在胎体中的作用,探讨了某种预合金胎体中金刚石参数设计的合理范围.研究发现,采用湿法冶金工艺制造的ZSF预合金粉末,能够显著提高胎体把持金刚石的能力和胎体的耐磨性;对于雾化法得到的ZWC预合金粉末和ZSF预合金粉末组成的胎体锯片,金刚石浓度为18%时即能够保证有较好的锋利度、耐磨性以及加工质量.

重负荷铁基粉末冶金摩擦材料的研制

王文辉, 马华农, 肖凯, 郑聃

2007, 25(2): 121-125. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.010

[摘要](179) [PDF 466KB](5)

摘要:
采用粉末冶金工艺,以莫来石等为摩擦剂,并加入较大比例的金属组元镍、铬、钼,研制出一种重负荷铁基粉末冶金摩擦材料.研究了合金元素镍、铬、钼和摩擦组元莫来石对材料性能的影响.研究结果表明,在铁基材料中同时加入镍、铬、钼等多种合金元素,在提高材料密度和硬度的同时,可以提高摩擦系数和摩擦系数的稳度;莫来石则对改善材料的高温性能作用显著.其综合作用的结果使该材料的摩擦系数及其稳度有大幅提高,单位面积能载高达12 700 J/cm2,且磨损量小,是一种理想的、可广泛应用于各种高能重载工况下工作的高性能摩擦材料.该材料在国内首次应用于某型进口飞机刹车装置取得成功.

工艺与设备

W-15Cu合金制备中钨骨架孔隙控制的研究

姜国圣, 王志法, 吴泓

2007, 25(2): 126-128,144. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.011

[摘要](195) [PDF 258KB](10)

摘要:
钨铜复合材料是由高温烧结钨骨架经渗铜制成的两相假合金,钨骨架中的孔隙形态和大小将直接影响材料的性能.本文分别以添加硬脂酸和诱导铜的方法对钨粉进行处理,W-15Cu骨架孔隙在压制成形过程中得到了精确控制,钨骨架经熔渗后制成W-15Cu合金.用扫描电镜观察材料的显微结构,并测出材料的密度、气密性,研究了钨粉成形性与钨铜合金密度的关系.结果表明,添加硬脂酸和诱导铜不会带入杂质,能改善钨粉的成形性能,可以获得组织均匀、致密度高的W-15Cu复合材料.

用球化处理的粉末热压制备Cu-Al2O3复合材料

刘向兵, 贾成厂, 王富祥, 盖国胜, 陈晓华

2007, 25(2): 129-134. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.012

[摘要](123) [PDF 880KB](5)

摘要:
由机械合金化法(MA)制得纳米Al2O3颗粒弥散镶嵌于较软微米Cu颗粒表面的复合粉,利用球形化工艺改善所制得复合粉的形貌及工艺性能,然后通过热压法制备Cu-Al2O3复合材料.通过电导率测试、抗拉强度测试、密度测试、SEM形貌和断口分析、微区成分分析,研究了Al2O3质量分数分别为0%、0.5%、1.5%、2.5%时Cu-Al2O3复合材料的组织和性能.结果表明,随Al2O3质量分数增加,材料的抗拉强度总体增加,电导率、伸长率总体降低,Al2O3质量分数在1.5%时制得的复合材料具有较高的综合性能,此时σb=298MPa、δ=12.1%、电导率为88%IACS;质量分数继续增加会使纳米Al2O3颗粒发生局部团聚;在拉伸受力时复合材料发生延性断裂.

文献综述

基于自蔓延高温合成(SHS)的涂层技术

李志文, 刘长松, 黄继华, 殷声

2007, 25(2): 135-138,151. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.013

[摘要](288) [PDF 311KB](9)

摘要:
综述了几种利用自蔓延高温合成(SHS)反应制备涂层的技术,包括反应热喷涂、SHS离心铸造涂层、SHS熔铸涂层以及反应铸渗涂层.介绍了它们的工艺过程、工艺特点、适应的反应体系以及涂层性能.这些基于SHS反应,用于制备耐磨耐蚀陶瓷或金属陶瓷涂层的涂层技术,充分利用SHS技术本身具有的节能、工艺简单、产物纯度高等优点,显示出了很强的竞争优势.

SiC多孔陶瓷的研究进展

章林, 曲选辉, 段柏华, 何新波

2007, 25(2): 139-144. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.014

[摘要](274) [PDF 295KB](32)

摘要:
SiC多孔陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、抗热震等优点,在冶金、化工、环保和能源等领域有广阔的应用前景.本文综合评述了SiC多孔陶瓷的制备技术及其性能;详细阐述了各种制备方法的原理、主要的影响因素和存在的问题;介绍了三个评估多孔陶瓷性能的模型;最后指出了SiC多孔陶瓷的发展方向和应用前景.

四海文苑

绝缘铁粉在自行车永磁电动机中的应用

C.Gélinas, J.Cros, L.-P.Lefebvre, A.St-Louis, J.-Y.Dubé, Ray Guo, 韩凤麟

2007, 25(2): 145-151. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.015

[摘要](188) [PDF 499KB](6)

摘要:
由于可减低成本,可减少每个部件的零件,同时铁粉复合材料具有各向同性,设计适应性大,因此绝缘铁粉正在用来替代用于电动机的钢片叠层材料.本文讲述了由铁粉复合材料定子制造永磁电动机样机所用的系统设计方法.介绍了开发这种定子的各个阶段,从最初的设计迭代到样品试验、用工业压机试验及生产.中心点是设计、材料及压制方面.

粉末冶金产业动态

21世纪高速列车用闸瓦摩擦衬里

朔风

2007, 25(2): 152-153. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.016

[摘要](101) [PDF 115KB](5)

摘要:
1 开发背景近年来,世界上的铁道车辆都在进行高速化,法国的TGV、德国的ICE、意大利的ETR450都已达到高速(310～515 km/h).作为营业运行,最高速度为300 km/h(德国、法国、台湾、JR西日本).

汽车发动机气门导管的两项创新

朔风

2007, 25(2): 153-154. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2007.02.017

[摘要](146) [PDF 73KB](12)

摘要:
气门导管是引导发动机气门开闭运动的一个重要零件.将之压装于缸盖中后,必须对其内径进行铰削加工.因此,要求气门导管内径面必须具有耐磨性和被切削性.

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