粉末冶金技术

郑熙凡, 姜龙凯, 高姣姣(通讯作者), 宋金鹏, 孟维其, 王瑶

摘要(11) PDF(142)

摘要:
以TiC为基体材料，WC和TiN分别为TiC-WC(简称TW)层和TiC-TiN(简称TT)层的添加相，采用干压成型法和真空热压烧结技术，制备了五种不同层厚比（分别为2:1、1:1、1:2、1:3和1:4）的TW/TT层状陶瓷，研究了层厚比对其内部残余应力、微观结构以及力学性能的影响。结果表明，TW层中存在残余压应力，且残余压应力随着层厚比的增加逐渐增大，反之，TT层中存在的残余拉应力逐渐减小。随着层厚比的增大，TW层的硬度和断裂韧性以及层状陶瓷的相对密度和抗弯强度均先增大后减小，而TT层的断裂韧性和硬度整体呈下降趋势。当层厚比为1:3时，层状陶瓷的微观形貌缺陷较少，晶粒大小均匀，获得了最佳的力学性能，其抗弯强度为(946.01±19.1) MPa，此时，其TW层硬度和断裂韧性分别为(16.68±0.17) GPa和(10.19±0.22) MPa·m1/2，TT层的硬度和断裂韧性分别为(15.73±0.15) GPa和(7.78±0.26) MPa·m1/2。同时观察到TT层的平均晶粒尺寸明显小于TW层；裂纹在穿越层交界处时出现裂纹偏转和裂纹桥连，断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂。

电子束增材制造 K438 研究进展

崔照雯, 焦世坤, 姜涛, 钱远宏, 朱衍亮

摘要(14) PDF(2)

摘要:
K438镍基高温合金具有优异的耐热腐蚀性能和高温抗氧化性能，被广泛应用于低于900 ℃工况的航空发动机涡轮叶片等热端部件。区别于传统制备工艺，增材制造 (Additive Manufacturing, AM) 技术因其生产流程短、组织成分均匀以及部件高温力学性能良好等优点，成为“不可焊性”K438高温合金的理想工艺。AM中，激光源增材制造 (Laser Source Additive Manufacturing, LSAM) 容易产生热应力聚集，因而具有较高的开裂敏感性；电子束选区熔化 (Selective Electron Beam Melting, SEBM) 技术基于真空环境条件和粉末床预热程序，可以精确控制温度变化，显著降低制件内部的残余热应力，从而减少裂纹数量。本文针对SEBM制备K438高温合金的研究现状进行了综述，总结了工艺成形过程中工作环境、工艺参数和后处理对K438高温合金质量的影响，以及K438高温合金在不同工艺状态下的相组织演变。

氧含量对氮化铝陶瓷抗弯强度及热导率的影响

浦恩祥, 周文祥, 陈泽基, 张智睿, 黄佑文, 徐世春, 贾宝瑞, 秦明礼

摘要(8) PDF(3)

摘要:
氮化铝（AlN）陶瓷具有热导率高、热膨胀系数低、强度高、耐化学腐蚀等性能，是大规模集成电路理想的散热和封装材料，在半导体、大功率电子和LED照明技术等领域中有重要应用。本文以自制的不同氧含量的AlN粉末为原料制备了氮化铝陶瓷样品，采用三点弯曲法和3ω法测试陶瓷77~350K范围内的抗弯强度和热导率，研究粉末氧含量对氮化铝陶瓷的抗弯强度和热导率的影响，并比较了Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷和AlN陶瓷在不同温度下的力学和导热性能。结果表明，低氧含量AlN陶瓷在室温和深低温下均具有高热导率和高抗弯强度，实现了力学性能和热导率的协同调控，有着广阔的应用前景。

超高速激光熔覆的研究现状与展望

卫晨军, 赵占勇(通讯作者)

摘要(15) PDF(4)

摘要:
超高速激光熔覆技术是近年发展起来的一种表面改性技术，因其稀释率低、热影响区小、效率高等特点，受到国内外学者的青睐。文章首先介绍了各种表面改性技术，并进行比较；其次，分析了现阶段超高速激光熔覆使用的材料、超高速激光熔覆工艺数值模拟与实验研究现状；再次，对传统与超高速激光熔覆技术所制备的涂层微观组织及性能的差异、超高速激光熔覆技术的实践应用进行阐述；最后，综述了超高速激光熔覆技术目前存在的问题，对其发展趋势进行展望，为后续实验研究提供借鉴。

基于有限元模拟的93WNiFe合金生坯烧结过程的热导率预测

尹刚, 尹海清(通讯作者)

摘要(43) PDF(4)

摘要:
难熔金属材料因其熔点高，高温强度高以及热膨胀系数低等优良特性，广泛应用于航空航天及微电子等领域。大型难熔金属制件，尤其是大尺寸零件，烧结工艺复杂，烧结过程存在不均匀性等问题，生产试错成本高。数值模拟应用于烧结过程，可以起到很好的降耗增效的作用。热导率（又称导热系数）作为数值模拟本构方程所需的重要材料热物性参数，但现有热导率测量设备及方法无法实现难熔金属的高烧结温度段的测量。本文基于有限元方法，对冷等静压成形的93W-Ni-Fe高比重合金生坯在烧结过程不同温度的热导率进行预测，预测结果与实验结果吻合较好，说明有限元方法可以实现准确地预测难熔金属材料的热导率。

配料及制备工艺对TZC钼合金微观构成的影响

周红灯, 徐文进, 田青超

摘要(34) PDF(5)

摘要:
采用TiH2/ZrH2和TiC/ZrC两种掺杂方式分别在不同的烧结和热压工艺下制备了TZC合金。通过光学金相观察、扫描电子显微分析、物相分析等方式，研究了不同工艺处理的合金微观组织和成分分布的演化。结果表明，两种添加方式的物相构成基本相同，但烧结后添加TiC/ZrC较添加TiH2/ZrH2的TZC合金，密度由9.21 g·cm-3提高到9.68 g·cm-3，合金硬度由210 HV提高到245 HV。烧结后热压使得合金致密度和硬度明显提高，晶粒也由烧结态的双峰型分布转变到单峰型分布。研究发现，两种添加物在高温烧结过程其构成都发生了转变，其反应扩散过程决定了其微观结构，从而决定了其密度和硬度的变化。添加TiH2/ZrH2的合金，经过热压后的微观组织会形成不同的特征区域。添加TiC/ZrC的合金可通过直接热压成形，从而获得晶粒细小，致密度及硬度优良的TZC合金。

稀土氧化物Y2O3增强Cu-Zn基自润滑部件的摩擦学行为研究

张新运, 耿楠, 赵迎香, 杜姗, 曹岩, 孟军虎, 郭俊德

摘要(27) PDF(14)

摘要:
采用SPS放电等离子闪烧法，制备了含稀土氧化物Y2O3和润滑相石墨的Cu-Zn基自润滑复合材料，研究了稀土氧化物Y2O3和石墨的添加对铜基自润滑复合材料的力学性能和摩擦磨损性能的影响规律。结果表明：添加3wt%石墨的Cu-Zn合金摩擦系数比普通Cu-Zn合金降低63.6%；添加质量分数1wt%稀土氧化物Y2O3的复合材料综合性能呈现峰值效应，硬度提高41.5%，摩擦系数降低25%。稀土氧化物Y2O3在基体中产生弥散强化效应，细化晶粒及基体孔隙、提高复合材料致密度，形成具有优良摩擦学性能的连续润滑膜。

热压烧结参数对Ti35421组织与力学性能的影响

贾国荣, 闵金, 曹夕浩, 郭艳华, 孙中刚

摘要(53) PDF(9)

摘要:
采用热压烧结制备了Ti-3Al-5Mo-4Cr-2Zr-1Fe(Ti-35421)，为了进一步提高热压烧结制备钛合金的质量，通过正交实验探究了烧结温度、烧结压力和保温时间对于热压烧结Ti35421组织形貌和力学性能的影响规律，并得出了最优烧结参数。结果表明：温度、压力是影响烧结体微观组织与力学性能的重要因素。提高温度，有利于合金的致密化，从而获得更高的密度和硬度。然而，温度升高也会导致晶粒长大，进而降低合金的压缩性能。适当的温度和较高的压力可以显著提高Ti35421的综合力学性能。在烧结参数为温度900 ℃，烧结压力45 MPa，烧结时间2 h的条件下，合金的压缩性能达到最佳，屈服强度为1248 MPa，断裂应变为23.03%。

WC-xVC复合粉的制备及高含量VC对WC-Co基硬质合金微观结构和力学性能的影响

邓孝纯, 康笑东, 张国华

摘要(19) PDF(3)

摘要:
本文采用两步碳热还原法合成了WC-xVC复合粉，并以此为原料制备了不同Co含量的WC-Co-VC硬质合金。研究了烧结温度(1420 ℃, 1440 ℃和1460 ℃)对试样致密化过程的影响。同时，研究了Co和VC含量对WC的晶粒尺寸、以及样品的维氏硬度和断裂韧性的影响。结果表明，随着烧结温度的升高，致密度增大，当烧结温度为1460 ℃时，所有试样的致密度均大于98.5 %。此外，随着VC含量的增加，WC的平均晶粒尺寸减小，这导致样品的硬度提高，而断裂韧性降低。当VC添加量为6 wt.%时，WC-6Co硬质合金(1941 HV30)和WC-10Co硬质合金(1838 HV30)的硬度均达到最大值。在烧结温度和VC含量一定的情况下，试样的断裂韧性随着Co含量的增加而增加。

粘结剂与粉末特性对金属注射成型喂料性能影响的研究进展

罗来马, 阮方杰, 叶伟, 黄竹品, 昝祥, 吴玉程

摘要(46) PDF(18)

摘要:
在金属注射成型工艺中，金属粉末需要和粘结剂充分混合得到喂料后进行注射、脱脂和烧结，喂料中使用的粘结剂是金属注射成型的核心，一直是金属注射成型的研究热点之一，喂料的流变性能与粉末装载量是影响注射、脱脂和烧结环节的重要因素。本文以粘结剂组分与金属粉末改性喂料性能为出发点，阐述了粘结剂各组分的作用、添加剂、粉末形状、粒径对于喂料的流变性能与粉末装载量的影响。改善喂料性能所添加的添加剂有增容剂、稳定剂、表面活性剂等，加入添加剂与优化粒度分布与形状后，喂料的粘度、流变参数等流变性能以及粉末临界装载量得到明显的改善。

不同过渡层配方下烧结胎体及金刚石锯片激光焊接组织和性能的研究

徐强

摘要(54) PDF(13)

摘要:
激光焊接金刚石锯片是现代切割工业中的关键工具，其安全性直接受过渡层材料的影响。本研究旨在深入探究不同过渡层对激光焊接金刚石锯片性能和组织的影响。通过实验，使用三种不同过渡层配方，制备烧结胎体及其金刚石锯片，并进行性能测试和组织分析。结果显示，不同金属基过渡层材料的选择对焊接接头的质量和性能具有重要作用。Fe基烧结胎体表现出适中的孔隙数量和混合断裂的特征；Co基烧结胎体具有较高的硬度和抗弯强度，但存在较多的均匀分布的孔隙；Cu基烧结胎体表现出较高的致密度，以及均匀微观组织，具有少且密集的孔隙，呈现典型的韧性断裂特征。Fe基过渡层锯片在扳齿强度和焊缝质量方面表现最佳，Co基次之，而Cu基过渡层在性价比上更具优势。这项研究为金刚石锯片的制造提供了关键见解，有望改进其性能，提高工业切割效率，并减少成本。进一步的研究可以探索更多的过渡层配方和优化路径，以满足不同应用领域的需求。

氧化物掺杂钼铼板材力学性能研究

王广达

摘要(33) PDF(4)

摘要:
弥散分布的氧化物可以细化晶粒并提高钼基体的力学性能，在钼中掺杂La2O3和ZrO2的研究较多。钼中加入14%质量分数的铼，可以显著提升材料的强度和塑性，并改善室温加工性能。本文通过在钼铼合金中加入La2O3和ZrO2，研究氧化物掺杂对粉末性能、烧结致密度以及室温力学性能的影响，并比较了两种氧化物的不同作用。研究发现，掺杂氧化物可以明显降低粉末粒度，细化晶粒，掺杂ZrO2的晶粒尺寸最小但会降低致密度；轧制变形可以提高硬度和强度，掺杂La2O3可以获得更高的强度但延伸率不变，掺杂ZrO2则在提高强度的同时降低了塑性；掺杂ZrO2对强度的提升作用大于掺杂La2O3，对延伸率的作用则相反。

聚变堆面向等离子体钨基材料热负荷损伤研究现状

尹怡, 王铁军, 秦思贵, 史英丽, 于宏新, 徐世伟

摘要(27) PDF(5)

摘要:
核聚变反应堆在运行过程中面向等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂，熔化等损伤。本文主要总结合金化，弥散强化等改性手段对钨基材料的热负荷损伤行为的影响；对面向等离子体掺杂钨基材料热负荷损伤行为进行了总结与展望。

溶液燃烧合成-粉末冶金法制备Al2O3/Cu多孔复合材料

杨腾, 储爱民, 李滔, 赵玉萍, 董泽熙, 郭世柏

摘要(50) PDF(13)

摘要:
以硝酸铜、硝酸铝、葡萄糖和尿素为原料，首先采用溶液燃烧合成和氢还原法制备了Al2O3 /Cu 复合粉末，然后将Al2O3/Cu复合粉末与造孔剂氯化钠均匀混合后，再将混合粉末冷压成型，最后通过烧结-脱溶工艺制得Al2O3/Cu多孔复合材料（A-C-M）。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对粉末原料和A-C-M的微观形貌进行表征分析，使用万能试验机对A-C-M进行压缩性能测试，研究葡萄糖添加量对燃烧产物粉末的影响，探讨了Al2O3含量对A-C-M压缩性能的影响。结果表明，葡萄糖与 Cu(NO3)2的摩尔比为1时，燃烧产物的比表面积达到了最大值，为12.5 m2·g-1；燃烧产物经煅烧除碳后，粉末颗粒的孔洞增加，但因高温煅烧产生烧结作用，其比表面积降低为10.2 m2·g-1；煅烧产物经氢还原后，粉末颗粒破碎为絮状，然而因还原高温的烧结作用，使获得Al2O3/Cu复合粉末的比表面积进一步降低为7.5 m2·g-1；随Al2O3含量的增加，A-C-M孔隙率逐渐增加，其抗压缩强度逐渐降低。

UO2/SiC全陶瓷微密封燃料制备及其高温导热性能

段丽美, 王志毅, 黄奇奇, 谢良, 胡凤云, 钟毅, 杨振亮, 李冰清, 许靖堃, 王明珊, 高瑞, 褚明福

摘要(43) PDF(8)

摘要:
通过自研磨球化包覆和放电等离子烧结技术，调控升温速率、温度、压力、SiC添加量等参数，制备了一系列UO2/SiC复合全陶瓷微密封燃料芯块。利用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了芯块的物相组成与结构特征。利用激光热导仪获得了芯块从室温到1200 ℃的热导率数据，讨论了不同工艺参数对芯块组织及热导率的影响。结果表明，UO2@SiC复合包覆颗粒具有良好的球形度和包覆效果，UO2/SiC复合芯块中SiC基体呈现三维连通的网状结构特征。烧结压力对芯块中UO2颗粒的结构完整性影响较大，烧结温度对碳化硅基体的形貌、致密度等影响较大。致密度低于95 %时，烧结温度对热导率的影响更大，致密度高于95 %时，SiC添加比例对热导率影响更大。所制备燃料芯块的热导率相比纯UO2提升最高达到256.6 %。

二硼化钨(WB2)粉体制备、致密化烧结、微观结构和性能研究进展

林世铭, 张桂浩, 林华泰, 龙莹

摘要(52) PDF(9)

摘要:
二硼化钨(WB2)因具有良好的力学性能、导电性、耐磨性和中子吸收能力等, 近年来受到研究者的广泛关注，被认为在机械加工工具和耐磨材料等领域有广阔应用前景。然而，与其他过渡金属硼化物类似，WB2存在烧结困难，导致实验制备的材料硬度远低于理论硬度的问题，严重限制了其应用。本文总结了WB2粉体的合成方法、烧结方法以及添加剂种类等对WB2陶瓷微观结构和力学性能的影响，对比不同方法之间的优缺点，以期探索更优的制备WB2粉体的合成方法和块体的制备工艺。

放电等离子烧结制备碳化硼不锈钢复合材料

李圆圆, 吴莹, 潘小强, 刘廷伟

摘要(50) PDF(139)

摘要:
以碳化硼微球、304 不锈钢粉末为原料用放电等离子烧结方法制得碳化硼质量分数为4% 的碳化硼-不锈钢复合材料，用排水法对复合材料的密度进行测试，用扫描电镜对碳化硼与不锈钢的微观结构进行分析，研究了烧结温度与压力对复合密度与微观结构的影响。结果表明：界面反应层厚度随烧结温度的增加而增加，提高烧结压力能明显降低烧结温度，抑制碳化硼与不锈钢界面反应层的生长速度，当烧结压力达到150 MPa时，在950 ℃ 保温6 min后的复合材料相对密度能达到99.5%，界面反应层厚度低于5μm。

粉末冶金多孔钨的研究现状与发展

王杰, 董宏月, 徐海峰, 樊峰嵩, 秦运璞, 吴昊阳(通讯作者), 秦明礼, 曲选辉

摘要(56) PDF(10)

摘要:
多孔钨是由钨骨架及其内部的高比例孔隙构成，兼具了难熔金属钨和多孔材料的优良特性，具有优异的耐高温、耐腐蚀、高比表面以及高渗透性等性能而被广泛的应用于航空、电子、高温等领域。目前，多孔钨的主要应用是在金属钨本征特性的基础上利用了孔隙的连通、填充、储存和过滤等功能。因此，得到稳定可控的孔隙是制备高性能多孔钨以及进一步拓宽其应用的关键。本文以制备过程中孔隙特性变化为主线，首先阐述了多孔钨孔隙特性在其主要应用中的关键作用，然后从粉末特性、成形方法、烧结工艺等方面对多孔钨孔隙特性的影响进行了总结。最后对未来多孔钨的研究方向和发展趋势提出了展望。

ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体的直接熔盐电化学合成

覃世玉, 宋伟豪, 刘红霞(通讯作者), 马文, 白玉

摘要(30) PDF(4)

摘要:
ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的制备主要以ZrC和Mo-Si系金属硅化物粉末为原料通过高温（1750~2100 ℃）或高压烧结方式进行，存在高成本、高能耗、高资源消耗等问题。本文以ZrSiO4、MoO3和C为原料，采用熔盐电化学法一步制备出了ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体，致力于实现其短流程、低能耗、低成本制备。研究了固体阴极制备工艺、碳含量和碳源的类型对电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物纳米复合粉体的影响机制。结果表明：以CaCl2-NaCl共晶熔盐作为电解质，在800 ℃、3.1 V电化学还原15 h可制备出ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合粉体材料，其由粒径小于50 nm的近球形颗粒组成。小尺寸、无定型结构的碳粉更适合作为电化学合成ZrC/Mo-Si系金属硅化物复合材料的碳源。原料中碳的含量会影响ZrC与金属硅化物相的比例，也会影响最终产物中金属硅化物的组成。

气水组合雾化制备不同粒径Fe-Si-B-Cr-C非晶合金粉末及性能研究

吕世雅

摘要(58) PDF(24)

摘要:
采用新型工业化气水组合雾法制备6种粒度规格的 FeSiBCrC 非晶合金粉末，并制做成非晶磁粉芯，研究了粒度和退火温度对磁粉芯性能的影响。结果表明：雾化粒径D50≤25 μm的FeSiBCrC合金粉末均为非晶态，过冷液相区宽度ΔT 可达 40 ℃，该成分非晶形成能力较强。非晶粉末的饱和磁化强度Ms和矫顽力Hc均随着粒径的增加而增大，D50为5 μm的A5的Ms值为144.6 emu?g-1，Hc值为1.8 Oe；而A30的Ms值则为152.6 emu?g-1，Hc则增加到9.8 Oe。不同粒径非晶磁粉芯的磁导率μe在0.1~600 KHz频率范围内均具有良好的稳定性，且细粉相优于粗粉。所有非晶磁粉芯的磁损耗Pc均随着频率f增加而增大；粒径越细，退火对降低磁损耗Pc效果越明显，其中A5下降了约84%，而A30只下降了约30%；在500 ℃退火后A5磁损耗Pc达最低值578 mW?cm-3。

激光功率对激光熔覆Stellite 6合金微观组织及磨损性能的影响

张维, 孔德成, 尚宪和, 胡明磊, 贺星, 周梁栋, 倪晓晴, 张亮, 董超芳

摘要(71) PDF(17)

摘要:
采用激光熔覆技术在0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢表面制备Stellite 6合金涂层，利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、电子背散射衍射分析（EBSD）、激光共聚焦显微镜（CLSM）等表征涂层的微观组织，并测试了试样的硬度和耐磨性能。不同激光功率参数制备的涂层均无明显气孔、裂纹等缺陷，且涂层与基体均有良好的冶金结合。涂层的组织主要由底部的柱状晶，中部的树枝晶以及顶部的等轴枝晶组成。涂层的硬度（420~510 HV）显著高于基体（206 HV），硬度沿涂层顶部到基体逐渐降低。激光功率为1400 W的样品组织最细小均匀，同时枝晶间的硬质相（碳化物）较多，表现出最高的硬度。经过磨损实验测试，所有样品表面均出现沿滑动方向平行的犁沟，无明显磨屑堆积的情况，属于磨粒磨损机制。激光功率为1400 W的样品，摩擦系数最小，同时磨痕宽度（928.463 μm）最窄，磨痕深度（45.087 μm）最小，表现出最好的耐磨性能。

先进核能系统用ODS钢成分设计及制备工艺研究进展

翟亚中, 车洪艳, 何西扣, 包汉生

摘要(98) PDF(25)

摘要:
核能是一种清洁能源，具有更高安全性和经济性的第四代核能系统是当下各国研究的热点。传统的锆合金已经无法适应第四代核能系统苛刻的服役环境，开发具有优异综合性能的材料成为核能工程应用领域亟待解决的问题。氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened，ODS)钢因具有良好的综合性能被认为是第四代核能系统反应堆包壳的重要候选材料，是核材料领域研究热点。 ODS钢优异的性能源于其成分设计及独特的显微组织，高数密度的弥散氧化物粒子极大的改善了合金的高温力学性能及抗辐照性能。合理的成分设计及组织的有效调控是制备出高性能材料的前提条件。尽管在世界各国围绕ODS钢在成分设计-性能-制备工艺开展了大量的研究工作，但是在批量生产方面仍然存在挑战制约了ODS钢的工程应用。本文就国内外关于ODS钢的显微组织、成分设计及制备技术等研究工作进行总结和分析，对ODS钢的在核能领域的应用前景和当下存在的问题进行总结和展望，为核级ODS钢的发展提供参考。关键词先进核能系统；ODS钢；显微组织；成分设计；制备工艺

电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺研究进展

尹敏, 王建

摘要(61) PDF(16)

摘要:
电子束粉末床熔融增材制造技术具有功率大、能量利用率高、扫描速度快、成形应力低、真空环境成形等突出特点，是国内外竞相发展和应用的金属增材制造技术之一。近年来，国内外在电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺方面取得多项突破性进展，长期困扰该技术创新发展应用的成形尺寸小和电子枪阴极寿命短等问题已经得到了有效解决，并且涌现出了多种新成形工艺和成形质量在线监控技术，在高熔点、高反射率、脆性难加工金属材料复杂构件增材制造方面展现出更加广阔的应用前景。本文从装备发展、在线监控和成形工艺三个方面，对近年来国内外在电子束粉末床熔融增材制造技术方面的新进展进行了综述，并对其发展趋势、面临的技术挑战和应用前景进行了分析和展望。

挤出成形3D打印仿生骨植入钛合金支架制备工艺及性能研究

刘浩, 石永亮(通讯作者), 党海青

摘要(56) PDF(8)

摘要:
钛合金支架具有良好的机械性能，可模拟人体骨骼的结构和特性，是仿生骨植入物应用的理想材料。本文系统地研究了挤出成形3D打印Ti6Al4V钛合金支架的制备工艺及机械性能。介绍了采用聚乙烯醇（PVA）水凝胶制备钛合金支架的方法，可以获得分布均匀且高度互联的多孔结构。研究了浆料PVA含量、烧结温度对制备工艺的影响规律，分析了钛合金支架孔隙率与机械性能的关系。采用万能试验机和扫描电子显微镜分别对钛合金支架的机械性能和微观结构进行了测试和分析。结果表明：当浆料PVA含量为15wt%时，制备工艺最佳。脱脂温度和烧结温度分别设定为360 ℃和1300 ℃。孔隙率为59.8%的钛合金支架表现出与人体骨骼相匹配的机械性能，避免应力遮蔽效应。

Fe2Ni金属粉末注射成形变形问题研究

慕江瀚, 刘淑梅(通讯作者), 李大杰, 杨杭州, 周海涛

摘要(67) PDF(8)

摘要:
金属粉末注射成形（MIM）Fe2Ni上钳口时发现产品存在变形问题，是因为在注射过程中粘结剂偶合性不佳和剪切生热导致金属粉末分布不均而产生变形问题，采用熔融指数实验对比分析三种粉末装载量喂料的流动性和偶合性。通过Taguchi方法、极差和方差分析方法，优化浇口面积、模具温度、注射温度三种工艺参数，研究了工艺参数交互作用对剪切应力的影响。最终得到使用粉末装载量为62.5 vol%，工艺参数为浇口面23.984 cm2，模具温度69.854 ℃，注射温度194.323 ℃。通过Moldex 3D软件进行验证分析得到该条件下产品剪切应力最小，粉末均匀度最高，最终产品变形问题得到改善。

球磨法制备微细铜粉中球磨时间对粉体粒度和形貌影响

张玮

摘要(85) PDF(13)

摘要:
通过球磨时间控制，探究球磨时间对微细铜粉粒度分布规律和粉体形貌影响，确定适宜球磨时间参数。结果表明，球磨时间在20 h前，铜粉随着球磨时间增加，粒度分布指标持续下降，此时铜粉团聚不明显。此后，随着球磨时间增加，球磨铜粉团聚明显，球磨铜粉均匀性降低。综合分析，当球磨时间设定为20 h，球磨铜粉粒度分布、物相分析和外观形貌情况最佳，此时，球磨铜粉均匀性提高，粉体表面相对平整，径距Dδ达到最小值1.723，比表面积为0.796 m2.g-1，中位径D（0.50）为9.97 μm。

钼合金涂层在1200℃下的氧化行为

周红灯, 张玉玲, 夏春林, 田青超

摘要(54) PDF(3)

摘要:
采用涂覆法在TZC钼合金表面制备了含有硼硅酸盐玻璃及掺杂MoSi2和铝粉改良的三种涂层，使用加热炉、X射线衍射分析仪及扫描电镜等研究了涂层在1200℃的氧化行为。结果表明，铝粉改良涂层在1h内具有良好的保护能力，在氧化2h的抗氧化性能较无涂层保护的情况下提高69%。研究发现硼硅酸盐玻璃及掺杂MoSi2涂层的截面在氧化后主要以MoO3和TiO2交替分布的疏松的组织为主，而Al粉的添加改变了氧化膜的物相组成，形成外层铝硅酸盐、中层铈钛氧化物、内层TiO2和钼硅化合物的三层结构，使其具有优良的抗氧化效果。

增材制造316不锈钢的Fe离子辐照硬化研究

施建辉, 全琪炜, 刘政平, 刘向兵, 武焕春, 徐超亮, 蒙新明, 祁爽

摘要(47) PDF(3)

摘要:
使用SLM增材制造技术制备了316不锈钢，通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、维氏硬度对比表征了传统制造和增材制造的316不锈钢组织性能特点，并使用3.5 MeV的Fe离子常温辐照两种316不锈钢，研究两种不锈钢的辐照硬化效应。结果表明，SLM增材制造的316不锈钢拥有典型的柱状晶特征，整体为单一的奥氏体γ相，内部存在高密度的胞壁状亚晶结构，硬度在扫描面和沉积面表现出各向异性，Fe离子辐照后产生了辐照硬化效应，且增材制造316不锈钢的辐照硬化率低于传统制造，但也存在辐照硬化的各向异性。

放电等离子烧结制备钼镍合金工艺研究

王娜, 武洲, 朱琦, 席莎, 张晓, 周莎, 李晶, 王宇晴

摘要(42) PDF(2)

摘要:
本文采用放电等离子烧结方法制备钼镍合金，研究了烧结温度、压强、保温时间、升温速率对钼镍合金相对密度的影响。通过SEM、XRD、EBSD等检测手段对钼镍合金的相对密度、显微形貌、物相等进行表征。分析了放电等离子烧结钼镍合金的致密化过程。结果表明：烧结温度、压强是影响钼镍合金相对密度的主要因素；最大相对密度达99.10%，平均晶粒尺寸小于10 μm；Mo、Ni两种元素的局部高速扩散是促进钼镍合金致密化的主要原因；烧结态钼镍合金的物相主要由Mo和MoNi中间相组成，Mo颗粒均匀分布在MoNi中间相形成的网状组织中；平均硬度值HRA为72；添加剂Ni%的含量在烧结前后变化不大。

直接氮化法制备高品质氮化硅陶瓷粉体研究

赵丽艳, 赵瑞红, 李昆杰

摘要(128) PDF(24)

摘要:
采用直接氮化法，以硅粉为原料制备高品质氮化硅陶瓷粉体，探究了氮化温度、升温速率、硅粉粒径及稀释剂用量对粉体的影响。原料硅粉D50为275.36 nm，不添加Si3N4稀释剂，反应温度为1400 ℃时，在1100~1400 ℃升温速率控制在5 ℃/min，硅粉完全氮化，制备了粒径均匀（粒径范围在396~458 nm）类球状氮化硅材料；材料分散性好，α相质量分数高达95.02%。研究表明升温速率为控制反应进程的关键因素，当升温速率过快或者过慢时，氮化硅α相到β相的转化程度超过内部反应程度，硅粉反应不完全；添加Si3N4稀释剂能够降低氮化温度。研究结果为氮化硅陶瓷粉体工业生产工艺优化提供了技术依据。

铝合金金属粉末注射成型技术研究进展

邹恒

摘要(133) PDF(26)

摘要:
铝及铝及铝合金具有低密度、耐腐蚀，轻质高比强度，良好的导热性等特性，因其耐腐蚀，轻质高比强度等优异特点，常被用于轻量化关键结构部件，在交通运输、电子产品、医疗以及化工等领域极具应用潜力。是促进我国经济发展的重要材料之一。铝合金粉末注射技术（PIM）能实现精细复杂结构铝合金产品的低成本制造，成型技术（powder injection molding，PIM）具有组织均匀缺陷少、尺寸精度良好高、原料利用率高等优点，是目前对促进铝合金注射成型零部件的工业化进程，加速其在电子产品、医疗器械的应用具有重要作用的重要研究方向。但目前关于粉末注射成型铝合金的相关文献报道十分有限，相关研究进展所知甚少。本文介绍了根据铝合金注射成型的发展现状，流程综述了铝合金注射成型用喂料制备要求与粘结剂组分设计、脱脂方式、其气氛烧结行为及合金元素对烧结致密化的作用机制，并阐述了其研究现状，展望了指出目前铝合金粉末注射成型存在亟待解决的的问题并提出改进措施与发展方向。

粉末冶金法制备Mo-47.5wt%Re合金的压制工艺研究

何浩然, 刘奇, 薄新维, 王小宇, 姚志远, 韩校宇, 王于金

摘要(51) PDF(7)

摘要:
对比分析了Mo-47.5wt%Re球磨混料合金粉与等离子球化合金粉的冷等静压成型差异。利用“黄培云”双自然对数方程，拟合了压制参数。结果表明，在长径比较大的模具中进行冷等静压压制，球磨混料与等离子球化钼铼合金粉压制后均表现为压坯轴向收缩率大于径向收缩率。等离子球化后钼铼合金粉压制后压坯完整、未开裂，压坯密度沿轴向变化较少，芯部密度略低于两端密度。而球磨混料合金粉压制后压坯呈竹节状断裂，压坯密度沿轴向存在较大变化，芯部密度显著低于两端密度。采用黄培云“双对数压制理论”分析压制压力与压坯密度的关系发现，等离子球化合金粉m值略高于球磨混料合金粉而M值低于球磨混料合金粉，表明等离子球化合金粉硬化趋势更大，相较于球磨混料合金粉更易压制。

TiC对激光选区熔化Inconel 625合金微观组织及力学性能的影响

肖海波, 常成, 齐慧英, 苑振宇, 闫星辰

摘要(64) PDF(12)

摘要:
为进一步提高Inconel 625合金材料的力学性能，采用选区激光熔化成形（Selective laser melting, SLM）技术成制备了SLM In625-xTiC合金材料，探究了TiC含量对SLM In625-xTiC合金微观组织及力学性能的影响机制。结合先进的材料表征手段对SLM In625-xTiC合金试样的微观组织结构、元素分布及力学性能进行了对比分析。结果表明，SLM In625-xTiC材料主要由γ-Ni、TiC和Laves（Cr2Nb）相构成，随着TiC含量的增加，微观组织也由熔道中部柱状树枝晶为主+熔道交界处等轴晶为辅的形貌逐渐转变为由胞状等轴晶等亚结构组成的组织形貌，也促使SLM In625-6TiC合金的硬度从不含TiC时的335.1±12.51 HV0.2提高到了525.3±15.13 HV0.2，抗拉强度从原始的975.96±18.33 MPa升高到了1440.31±22.33 MPa，但是总延伸率却从30.0±0.56 %急剧下降到了3.2±0.98 %。总之，通过SLM方法进行微米TiC颗粒增强In625合金是改善其力学性能的有效方法之一。

溶胶凝胶/氢还原工艺制备超细Cu-20W复合粉末及其烧结性能

杨光, 李革民, 陈睿智, 魏邦争, 许荡, 陈鹏起, 程继贵

摘要(67) PDF(15)

摘要:
本文以偏钨酸铵和硝酸铜为原料，采用溶胶-凝胶法结合氢还原制备了Cu-20wt.%W(Cu-20W)超细粉末，经压制烧结获得Cu-20W复合材料。对粉体的形貌和粒度进行表征，并考察烧结温度对Cu-20W烧结体试样组织和性能的影响。结果表明：通过溶胶-凝胶法结合氢还原可制备出平均粒度小于100 nm的Cu-20W复合粉末；随烧结温度的升高，Cu-20W烧结体试样的物理力学性能提高。1080 ℃烧结所得试样的致密度达97.20 %，电导率(IACS)、热导率、显微硬度和抗拉分别达到91.73 %、351.52 W·m-1·K-1、96.1 HV和431.03 MPa；在100 ℃到400 ℃的温度范围内，Cu-20W试样的CTE值在14.871×10-6·K-1~17.422×10-6·K-1之间。

La2O3强化钼铼合金的热处理性能研究

任雪婷, 王广达, 周武平, 熊宁

摘要(57) PDF(8)

摘要:
钼铼合金属于高熔点、低膨胀系数的固溶强化合金，而稀土氧化物的添加能够细化晶粒，起到弥散强化的作用。本文通过钼铼合金（Mo-14%Re）和添加含量0.8%（质量分数）La2O3的钼铼镧合金板材在不同退火温度下，观察了合金显微组织和室温拉伸断口形貌的变化，比较了维氏硬度和室温拉伸性能。实验结果表明：随着退火温度的升高，钼铼镧合金的再结晶温度相较于钼铼合金的再结晶温度由1200℃提高到1400℃左右；钼铼合金和钼铼镧合金的硬度和强度逐渐降低，而钼铼镧合金的延伸率逐渐升高，最高可达27.5%。

高择优取向的P型Bi2Te3基材料制备及性能研究

苏紫珊, 蔡新志, 熊平尚, 童培云, 朱刘

摘要(95) PDF(20)

摘要:
为解决P型Bi2Te3基材料（00l）晶面择优取向度不高、机械强度差、热电性能不高等问题，以Bi0.4Sb1.6Te3+3wt.%Te熔炼晶棒为原料，利用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼技术，通过快速感应熔化并浇铸到水冷铜底盘上快速冷却成型，制备出取向性非常好的合金铸锭，并研究了铸锭、合金粉体和热压烧结块体的SEM和XRD，及粉体粒径对烧结块体电性能的影响。结果表明，经过急冷破碎筛分后的粉体沿（00l）晶面高择优取向。使用100-200目粒度的粉体在500 ℃，40 MPa烧结成型制备的样品，其功率因子达到44.5 μW?cm-1?K-2，可切割厚度为0.3 mm的薄片，合格率超过90 %，与区熔N型匹配常规127对4 cm*4 cm制冷TEC，型号为TEC1-12706器件的最大温差可达70 ℃，为高性能Bi2Te3基热电材料制备提供了方向。

粉末冶金法制备高速钢研究进展

郝旭, 张德印(通讯作者), 贾宝瑞, 吴昊阳, 马志俊, 王帅帅, 张鹏程, 秦明礼, 曲选辉

摘要(96) PDF(21)

摘要:
高速钢作为一种工模具材料，具有高的强度和韧性，被广泛用于制造各种切削工具、模具、轧辊、耐磨件等。通过粉末冶金法生产高速钢，不仅能有效避免组织偏析问题，材料的力学性能和使用寿命也有所提高。本文概述了粉末冶金高速钢的发展历程，包括制粉工艺、成型工艺和国内外发展现状，指出了目前粉末冶金高速钢存在的问题，并对其未来的发展趋势进行展望。

粘结剂喷射增材制造316L坯件烧结变形的数值计算

李伟, 黄延禄(通讯作者), 黄坤, 杨永强

摘要(52) PDF(6)

摘要:
为了预测粘结剂喷射增材制造（BJAM）金属件烧结过程中的变形行为，建立了一种粘塑性本构模型。此模型基于连续介质力学和牛顿黏度，并综合考虑了晶粒生长因子以及在重力作用下零件和基板之间的摩擦接触对烧结变形的影响。本构模型中的参数依赖于粒径、相对密度和温度。在Abaqus中利用此本构模型编写umat子程序来模拟烧结行为，并选用应用广泛的316L粉末进行实验，将计算出的收缩变形等数值与实验数据进行比较，结果表明此本构模型具有较好的预测效果。

压制力对银基触点材料物理和电接触性能的影响

韩鑫磊, 范玉卓, 梁滢雪, 陈良玉, 彭一洋, 李桂景

摘要(119) PDF(16)

摘要:
采用粉末冶金法制备Ag/SnO2、Ag/ZnO、Ag/Ni和Ag/W材料，系统研究了压制力对不同类型银基触点材料物理和电接触性能的影响规律。结果表明：Ag/SnO2和Ag/ZnO材料的相对密度随压制力的提高显著增加，而Ag/Ni和Ag/W合金类材料则下降趋势明显。当压力达到600 MPa后Ag/SnO2材料的导电率从35.2 %IACS可提高到52.6 %IACS。压制力对银基触点材料的电接触性能有很大影响，600 MPa条件下制备的Ag/SnO2和Ag/ZnO材料表现出相对较低的燃弧能量和接触电阻。特别是Ag/ZnO材料的耐电弧侵蚀性能最优，而且接触电阻受压制力的影响小。尽管Ag/W合金的导电率高达93 %IACS，但电弧侵蚀后阳极质量损失大，阴极表面粗糙并出现明显裂纹，接触电阻受压制力的影响大。相比之下，Ag/Ni合金的质量损失低，主要发生在阴极，且表现出较好的抗电弧侵蚀性能。

增材制造技术在金刚石工具制备中的应用研究进展

魏瑛康, 李嘉旭, 王岩, 王建勇, 张亮亮, 武玺旺, 刘世锋

摘要(63) PDF(9)

摘要:
金刚石具有较高硬度和良好的耐磨性，是制备切削等加工工具的理想材料。相比传统制造技术，增材制造能从根本上解决复杂结构件创新设计、高效成型的问题，是高性能金刚石工具制造的潜在有效方法。本文介绍了激光选区烧结（SLS）、激光选区熔化（SLM）、立体光固化（SLA）、浆料直写成型（DIW）及熔融沉积成型烧结（FDM）等主流增材制造技术的基本原理和特点，分析了不同增材制造技术在制备金刚石砂轮、金刚石钻头和金刚石锯片工具方面的适用性及工具的服役性能，最后总结了增材制造金刚石工具在成型过程中存在的典型问题并给出了相应的解决思路。

球磨预处理对CoCrFeMnNi粉末合金显微组织和拉伸性能的影响

王磊, 高晋昌, 包晓刚, 林万明, 郭瑞鹏

摘要(66) PDF(20)

摘要:
粉末冶金是一种制备具有均匀组织、良好力学性能高熵合金的技术。本文采用CoCrFeMnNi预合金粉末和放电等离子烧结工艺制备了全致密的粉末高熵合金，并研究了球磨预处理工艺对粉末高熵合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明，预合金粉末的球形度随球磨时间的延长不断降低；烧结态高熵合金的物相组成不随球磨参数改变，始终为单一FCC结构；球磨时间的延长和球料比的增加都会降低高熵合金的晶粒尺寸。随着球磨能量的升高，合金屈服强度不断增大，球料比为7.5:1，球磨时长为100 h时，合金屈服强度达到最高，提升约19%，强化贡献主要源于细晶强化；合金抗拉强度先增大后减小，球料比7.5:1，球磨30 h，合金抗拉强度提升最大，提升约为12%。

利用SPS技术制备的Fe50Mn30Co10Cr10-xNbC高熵合金复合材料及性能表征

郭艳萍

摘要(67) PDF(8)

摘要:
本文采用放电等离子烧结技术（Spark Plasma Sintering,简称SPS）制备了Fe50Mn30Co10Cr10-xNbC(x = 0, 2, 5, and 10 wt.%)高熵合金复合材料，并利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计和电化学工作站等手段分析了其微观组织、硬度及耐腐蚀性能。研究结果表明：合金在SPS烧结过程中，石墨烯垫片中的碳元素会扩散到Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金基体中，抑制其密排六方（HCP）相形成，使其由单一面心立方结构（FCC）构成。此外，扩散的碳与基体的合金中Fe，Co及Cr会在晶界处形成M23C6（（Fe，Co，Mn，Cr）23C6）的化合物。NbC的添加增加了形核质点的数量，细化了晶粒；随着NbC含量的增加，硬度得到了明显的提升，含有10 wt.% NbC的样品硬度值最高，为HV 463；耐磨性先升高后降低，其中加入2 wt.% NbC的高熵合金耐磨性最好，磨损量低至0.2479 mg；耐腐蚀性先变好后变差，极化曲线与阻抗谱的曲线表明添加5 wt.% NbC的样品耐腐蚀性更优。耐腐蚀性能与晶界的化合物组成及分布密切相关，当添加少量的NbC时，抑制了元素Cr的晶界析出，提升了腐蚀抵抗力；然而随着粗大的NbC颗粒在晶界上析出的连续性增强和富Cr相碳化物含量的增多，其腐蚀性能迅速的恶化。

钯/多孔钽/钽复合膜的制备及表征

李广忠

摘要(60) PDF(2)

摘要:
本文为了促进金属钽在电子、军工、医疗器械、航空航天和化工领域的应用，采用喷涂-烧结的工艺在钽箔表面获得了一层多孔钽膜；接着以多孔钽/钽为基体，采用化学镀钯的工艺获得了钯/多孔钽/钽复合膜。表面形貌测试结果表面，烧结温度对多孔钽膜的结构具有显著的影响，1700℃烧结两小时，可获得烧结颈发育良好的多孔钽膜。化学镀时间对多孔钽膜表面的钯膜具有显著的影响，且由于多孔钽膜表面结构复杂，不易在多孔钽表面获得均匀、致密的钯膜。

改进型组合雾化工艺制备球形FeSiCr粉末

崔雷, 麻洪秋, 赵刚, 孟令兵, 关立东, 冯雪峰

摘要(81) PDF(15)

摘要:
为了研究形貌对粉末性能的影响，对常规组合雾化冶炼工艺进行改进和优化。通过增强一次雾化阶段的作用，延长液滴球化时间，从而改善粉末的形貌。采用改进型组合雾化工艺制备出不同粒径的球形粉末样品，与常规组合雾化产出粉末做对比分析。研究表明，改进型组合雾化工艺产出的粉末具有形貌好、比表面积小、氧含量低的特点。同时改进型组合雾化粉末磁导率低于常规组合雾化粉末，但磁粉芯的直流偏置能力显著改善，磁滞损耗以及涡流损耗明显降低。

孔隙形状和尺寸调控对3D打印多孔钨相关性能的影响

王春锦, 陈文革, 孟祥瑞, 张辉, 周新文

摘要(56) PDF(7)

摘要:
本文设计正方体和三棱锥两种孔隙形状的多孔钨。经有限元分析发现，正方体和三棱锥骨架单元分别承受点、线和面载荷时，受力不均匀。当骨架单元分别承受面和线载荷时，受到支撑的棱柱处应力较小，没有支撑的棱柱处应力较大，并引起了较大的变形量。当骨架单元承受点载荷时，其应力和变形量均在加载处最大。采用选区激光熔化(SLM)技术制备两种孔结构的高孔隙率多孔钨，探讨孔隙形状和尺寸对其力学性能的影响。结果表明，两种多孔钨的宏观形貌与其设计结构无明显差别，由于骨架棱柱(边)上易悬垂和粘粉导致孔隙率较设计值有所降低。预设孔隙率为50%和80%的正方体多孔钨抗拉强度分别为127.4 MPa和55.8 MPa，抗压强度分别为667.1 MPa和213 MPa，冲击韧性分别为6.7641 J/cm2和4.4924 J/cm2，硬度值相差不大。预设相同孔隙率的三棱锥多孔钨抗压强度分别为231.1 MPa和65.3 MPa，冲击韧性均为2.03J/cm2，硬度与正方体骨架相同。正方体和三棱锥多孔钨的拉伸和压缩断口形貌均呈现出典型的准解理脆性断裂特征。

熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程影响研究

杨姝, 陈陟, 亓昌(通讯作者), 裴连政, 廖相巍

摘要(102) PDF(19)

摘要:
气雾化制备的3D打印用球形粉末粒度小，球形度高，适合大规模工业化生产。雾化喷嘴作为气雾化制粉的核心部件，其关键结构参数，例如导流管的熔体尖端锥角，可显著影响雾化效果。通过调节气体压力、温度等工艺参数可提高气雾化性能；与之相比，改变熔体尖端锥角更有效、更经济。本文基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法，利用商用CFD软件FLUENT对气雾化过程中高温高压密闭雾化室内复杂的多相流进行了可视化仿真计算，模拟了不同熔体尖端锥角下的雾化室内部流场。结果表明，改变熔体尖端锥角(16°、22°、28°、34°、40°和46°)可改变气体流动方向，且随着锥角的变化，单相流场中的滞点位置、滞点压力和抽吸压力呈现规律性特征。以此为基础，分析了单相流场中各因素对熔体破碎效果的影响。其次，由于流场的变化导致一次雾化形状的改变，采用VOF(volume of fluid)模型对一次雾化过程进行了数值模拟。结果表明，一次雾化后质量中径(mass median diameter, MMD)也随熔体尖端锥角的变化而变化。通过改变熔体尖端锥角，可有效控制一次雾化后的液滴尺寸分布。在所研究的情况下，当熔体尖端锥角为34°时，最小MMD为304 μm。

电子束选区熔化W-0.51wt%B合金的显微组织和力学性能

游亮, 王建

摘要(76) PDF(9)

摘要:
针对电子束选区熔化纯钨晶粒粗大的问题,选取B作为晶粒细化元素,探索了成形工艺参数对W-B合金的致密化、显微组织和力学性能的影响。研究发现:在成形工艺参数为I=15 mA,v=300 mm·s-1,E=1200 J·mm-3时,W-B合金试样致密度最高,孔洞及未熔合缺陷最少,微裂纹基本得到抑制。引入B元素造成的成分过冷有效细化了电子束选区熔化成形W的晶粒尺寸,显微组织由粗大柱状晶转变为细小的柱状树枝晶,平均晶粒尺寸为8.26 μm。W-B合金的最高硬度达到672 HV,最高抗压强度达到1598 MPa,断裂机制为解理断裂。

高能球磨制备TiB2-Co-Cr-W复合粉体

陈涛, 茹红强, 张翠萍

摘要(69) PDF(13)

摘要:
利用高能球磨工艺进行机械合金化制备了TiB2-Co-Cr-W复合粉体，借助正交试验研究了球磨过程中球磨时间、球料比和球磨转速对复合粉体粒径的影响程度，并通过XRD、SEM和TEM测试方法分别研究了球磨时间、球料比以及球磨转速对TiB2-Co-Cr-W复合粉体细化过程和合金化过程的影响，并采用无压烧结法制备得到TiB2-Co-Cr-W金属陶瓷复合材料。结果表明，球磨时间对粉体颗粒细化影响最为显著，而球料比对其影响较小。最佳球磨工艺为：球料比10:1、球磨转速150 r?min-1、球磨时间48 h。在最佳球磨工艺下制备的TiB2-Co-Cr-W复合粉体合金化效果明显，TiB2衍射峰明显宽化、峰强降低、晶格常数减小，部分金属元素固溶到TiB2晶体结构中，形成固溶体和非晶态物质，最后采用无压烧结的方法在1600℃保温1 h得到的TiB2-Co-Cr-W复合材料相对密度达到98.8%，开孔气孔率为0.1%。

造孔剂对医用多孔Ti/16Mg复合材料组织性能的影响

许莹, 赵散玉, 夏朋昭, 何曜腾, 武泽倩, 蔡艳青(通讯作者)

摘要(79) PDF(35)

摘要:
采用粉末冶金工艺可制备出高强度的钛合金，但制备出的钛合金仍然存在着弹性模量偏高、孔隙特性不适合骨组织长入等问题。论文尝试采用粉末冶金工艺结合微波烧结法制备了弹性模量接近于人体骨骼、强度符合人体植入物要求的医用多孔Ti/16Mg复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射、金相显微镜、压缩试验以及耐腐蚀性测试，探讨了造孔剂NH4HCO3粒径及添加量对复合材料的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：NH4HCO3对多孔Ti/16Mg复合材料的物相组成没有显著影响；试样孔隙随着NH4HCO3粒径的增大而增大，随着NH4HCO3添加量增加，试样孔隙率由16.64%增加到33.09%；当NH4HCO3粒径为165~198 μm、添加量为18wt.%时，试样的弹性模量为6.49 GPa、抗压强度为115 MPa，满足人体植入物的力学性能要求；不同粒径NH4HCO3对复合材料的耐腐蚀性影响不大；相同粒径条件下，随NH4HCO3添加量由0增加至24wt.%，复合材料的耐腐蚀性能略有下降，极化电阻由574.528 Ω?cm-2下降到139.236 Ω?cm-2。

超细类球形钴粉的可控制备及调控机理

刘柏雄, 黄少勇, 刘智平, 赵文敏

摘要(149) PDF(22)

摘要:
以CoCl2·6H2O和NH4HCO3为原料，通过液相沉淀法制备出粒径细小、均匀可控的CoCO3前驱体，再经过煅烧-氢还原制备出超细类球形钴粉。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和同步热分析（DSC-TG）分别表征各阶段所获得粉体的微观形貌，物相和失重比。分析液相沉淀法中搅拌时间、反应温度对CoCO3粒径及形貌的影响规律；分析氢还原工艺对还原产物物相，粒径及形貌的影响规律。结果表明，随着搅拌时间的延长、反应温度的升高会提高CoCO3的形核率，进而CoCO3平均粒径减小；在搅拌时间为45 min，反应温度为25 ℃时，制备出粒径均匀，球形度高，平均粒径为0.96 μm的CoCO3。在氢还原Co3O4过程中，随着氢还原时间的延长、温度的升高，钴粉粒径变大；当氢还原温度为400 ℃，时间为45 min时，钴粉平均粒径最小为0.4 μm。

超声滚压对氢化钛烧结纯钛的显微组织演化和性能影响

尧晶, 张建涛, 李星毅, 柳中强, 刘潇, 肖志瑜

摘要(139) PDF(29)

摘要:
采用超声表面滚压（USRP）技术对氢化钛烧结纯钛进行表面强化，并借助 X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析滚压后纯钛的微观组织演化及性能影响。结果表明，滚压后组织呈梯度变化，最表面晶粒为等轴纳米晶，尺寸约100 nm，随表面距离增大，晶体组织依次为块状晶、层片状组织及等轴粗晶，塑性变形层厚度可达400 μm。滚压后表面硬度提高了36%，表面粗糙度显著降低，滚压后引发的晶粒细化和残余应力有助于产生致密的钝化膜，提高了耐腐蚀性能。此外滚压后抗拉强度和屈服强度为640 MPa、485 MPa，分别提高了32 %和27 %，但延伸率有所下降，断口形貌总体仍表现为韧性断裂。

TiC颗粒增强FeCrCoMnNi基复合材料的微观组织与力学性能

欧阳维, 翟博, 陈文琳, 宋奎晶, 陈畅, 钟志宏

摘要(98) PDF(25)

摘要:
采用机械球磨和放电等离子烧结制备了TiC颗粒增强FeCrCoMnNi高熵合金基复合材料，研究了TiC含量和烧结温度对复合材料组织性能的影响。结果表明：随着TiC含量的增加，复合材料中由C和Cr反应形成的M23C6碳化物的数量也增加，复合材料由FCC基体、TiC和Cr23C6碳化物组成。1000 ℃烧结制备的复合材料中，当TiC含量在1 wt.%至9 wt.%时，陶瓷颗粒增强相在复合材料中的分布较为均匀。烧结温度对组织性能有较大的影响，其中1000 ℃和1050 ℃烧结制备的复合材料组织均匀，具有较佳的力学性能。添加7 wt.%TiC的复合材料的硬度和室温屈服强度分别是未添加TiC复合材料的 2.5倍和3倍，这得益于TiC和Cr23C6碳化物硬质相的强化作用。

粉末外摩擦系数试验研究进展

钟文镇, 杨潮, 柴银福, 石欣琳, 赵庆鑫, 陈超

摘要(120) PDF(9)

摘要:
粉末与界面的外摩擦行为受粉末的材料性能、模壁表面粗糙度、相对运动速度、温度和压力等因素的影响，不合理的外摩擦行为很容易造成粉末加工装备的磨损以及制品密度分布不均匀。为了探究粉末的外摩擦行为，本研究深入考察了国内外粉末外摩擦系数的研究进展，归纳和总结了粉末外摩擦系数的测试方法。根据载荷不同，将粉末外摩擦系数测试方法分为两类：小载荷测试方法和大载荷测试方法，其中，小载荷外摩擦系数测试方法包括斜面法和平板法，大载荷外摩擦系数测试方法包括旋转法、剪切法和闭模法。遵循以上分类方法，进一步阐述了各种测试方法的原理、测试设备和以及获取的重要结论。结果表明小载荷作用下的测试方法仅适用于测量低致密度粉末的外摩擦系数，测试中的压制力一般在粉末重力的一百倍以下。而大载荷作用下的测试方法更常用于高致密度粉末外摩擦系数的测量，测试中的压制力因材料而异，聚合物材料的压制力通常在粉末重量的五百至一万倍之间，金属材料的压制力在粉末重量的一万至一百万倍之间。本课题组利用闭模法研究了小载荷作用下粉末外摩擦系数与材料特性之间的关系，取得了一定的成果，是一次利用闭模法测量小载荷外摩擦系数的有益尝试。

球磨方式对CNTs/Al复合材料显微组织与力学性能的影响

游远琪, 李才巨, 杨超, 邢辕, 彭言之, 易健宏

摘要(111) PDF(11)

摘要:
采用湿法球磨或干法球磨两种方式制备碳纳米管和铝的复合粉体，之后使用放电等离子烧结（SPS）结合热挤压的工艺制备碳纳米管增强铝基（CNTs/Al）复合材料，系统研究了制备工艺-组织结构-材料性能之间的关系。结果表明：湿法球磨相较干法球磨可以更好的分散CNTs，且显著减少对其结构的破坏；乙醇球磨介质具有冷却作用，在减少粉体冷焊的同时有助于细化Al基体晶粒，从而使复合材料获得出色的力学性能。乙醇湿法球磨6小时后烧结并热挤压的2%CNTs/Al复合材料抗拉强度达到207 MPa。

CoCrFeMnNi高熵合金粘度模型

李月, 赵定国(通讯作者), 苏新磊, 刘岩, 王书桓

摘要(98) PDF(19)

摘要:
高熵合金液雾化过程的粘度对于雾化效果具有重要影响，但高熵合金液体粘度的研究较少。本文利用现有的三元合金粘度模型，通过模型扩展建立了等摩尔比CoCrFeMnNi高熵合金熔体的粘度新模型，研究了温度对五元高熵合金粘度的影响，绘制了粘度变化曲线并进行了修正，计算出温度与高熵合金粘度的关系。模型研究表明，当温度从1360 K上升到2000 K，其粘度从0.0211 Pa·s减小到0.0114 Pa·s。随着五种金属含量的增加，高熵合金的粘度增大，其中 Cr 金属对于合金粘度的影响最显著，而Fe、Co对粘度的影响相同。五元高熵合金液态粘度预测模型结果与热态实验结果相吻合，对高熵合金雾化过程熔体粘度调控具有指导意义。

Cr对镍铝基金属结合剂性能与显微结构影响

于展翔, 何方, 谢高赏

摘要(61) PDF(7)

摘要:
为改善镍铝基金属结合剂力学性能的不足，采用真空热压烧结法将Cr粉添加到镍铝基金属结合剂中，探究Cr粉含量和烧结温度对镍铝基金属结合剂的力学性能和显微结构的影响。结果表明：Cr起到固溶强化的作用，可以改善镍铝基金属结合剂的力学性能。当烧结温度为800℃时，随Cr添加量的增多，结合剂的抗折强度呈先增大后减小的趋势，而洛氏硬度呈现整体增大的趋势。当Cr含量为12mol%时，其综合性能最佳，抗折强度为178MPa，洛氏硬度为104.2HRB，分别较纯镍铝基金属结合剂提高了36.9%和6.8%。

钨极氩弧焊焊接粉末冶金高铬铸铁/低碳钢的焊接性能及组织演变

钟斯远, 肖平安

摘要(110) PDF(4)

摘要:

激光选区熔化316L不锈钢与45#钢基体构建复合材料的显微组织和力学性能

潘祎婷, 张梦梦, 张德良

摘要(78) PDF(11)

摘要:
摘要以45#钢为基板，通过激光选区熔化金属3D打印构建316L不锈钢（SLM 316L不锈钢）-45#钢双材料，并对其显微组织和力学性能进行了表征和测试。结果表明：采用扫描速度（ν）：1000 mm?s-1 ，激光功率（P）：225 W ，铺粉厚度（d）：30 μm ，扫描间距（h）: 100 μm的工艺条件，SLM 316L不锈钢打印态试样性能最好，缺陷最少，几乎全致密。在此参数下SLM 316L不锈钢与基板45#钢达到优良的冶金结合，结合处冲击功为64 J。当拉伸方向垂直于结合界面时，未在结合处断裂，断裂发生在SLM 316L不锈钢部分，屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别为335.2 MPa，619.9 MPa和48.4%，显示界面结合处具有比316L不锈钢更高的强度。结合部分影响区宽度约为120 μm，含有因激光快速淬火而形成的大量针状马氏体，其显微硬度明显高于两测基体的显微硬度。当拉伸方向平行于界面时，屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别为448.8 MPa，653.2 MPa和28.8%。

一步水热制备MoO3纳米带/RGO及其电化学性能

吕星, 罗成, 梁桂杰, 黄能会

摘要(88) PDF(12)

摘要:
为了提高三氧化钼（MoO3）作为超级电容器电极材料的储能性能，通过一步水热法合成了MoO3纳米带/RGO复合材料，探索了水热法对复合材料的组织结构及电化学性能的影响。利用X射线衍射分析、扫描电子显微形貌、傅里叶变换红外光谱分析、循环伏安、恒流充放电等技术对材料的物相和形貌以及电化学性能进行了表征和分析。结果显示，通过一步水热法成功制得MoO3纳米带/RGO复合材料，复合前MoO3比电容为228 F.g-1，复合后比电容提高了17.5%。复合材料中MoO3纳米带被RGO包裹或者附着在RGO表面，增强了材料的导电性并使其结构更稳定，从而提升了电化学性能。

热压烧结制备可磨耗封严Al2024/hBN复合材料及其性能研究

周利华, 冯强, 何鹏江, 潘超梅, 罗浩, 符乃科, 朱杰, 李志, 宋信强, 曾克里

摘要(92) PDF(6)

摘要:
采用球磨工艺和热压烧结技术制备可磨耗封严Al2024/hBN复合材料，研究了不同球磨时间对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，通过球磨和热压烧结技术制备的Al2024/hBN复合材料具有较高的密度和硬度，分别达到2.52 g·cm-3和90 HR15Y以上。随着球磨时间的延长，热压烧结样品微观组织发生显著变化，由颗粒状变为层片组织结构；摩擦系数和体积磨损量分别降低，最低为0.32和2.3×10-3 mm3·m-1·N-1；室温三点抗弯性能随着球磨时间的延长而增强，三点弯曲力由1.2 kN提高到2.3 kN。

TiB2陶瓷研究进展与应用

谢兴铖

摘要(100) PDF(21)

摘要:
TiB2陶瓷具有高熔点、高硬度、高耐磨以及优异的电导性能和高温抗氧化性能，广泛应用于航空航天、机械制造、金属冶炼、电子信息等领域。TiB2陶瓷的致密度低、加工难度大，难以满足高端制造的应用需求，而通过掺杂改性、添加烧结助剂、优化烧结工艺等可以促进TiB2陶瓷的致密化，大幅提升其综合力学性能。本文综述了高性能TiB2陶瓷在成分设计、烧结工艺等方面的研究进展，并阐述了其在精密工具、防弹装甲、电解阴极等方面的应用前景。

粉床增材制造中粉末再利用的研究现状

张晋军, 李兵, 任海涛, 孙晨皞, 赖杨凯, 王风辉, 杨鑫

摘要(154) PDF(48)

摘要:
金属增材制造技术具有可成形任意复杂结构零件的特点，而粉末原材料成本高和性能不一致是该技术被广泛采用的主要障碍。在不影响零件性能的前提下，粉末再利用可以降低成本。本文以Ti–6Al–4V、IN718合金、316L不锈钢等合金为研究对象，详细介绍了不同类型球形合金粉末的常用制备方法，概述了不同粉床增材制造工艺下粉末物化性能的演变机理，探讨了不同合金粉末的可重复使用性并提出了粉末再利用的研究趋势。本文为相关研究者提供观点和建议，为合金粉末的标准化再利用提供参考。

基于三维离散元模型的粉末压制中力链对阻塞行为影响机制研究

张炜, 萧伟健, 袁传牛, 张宁, 陈荣昕

摘要(178) PDF(46)

摘要:
基于三维离散元建模技术，按照实验的级配比例生成三维颗粒堆积模拟单轴粉末压制过程，研究了压制过程中的力链演化规律及其拓扑特性，进一步通过颗粒系统中的速度与配位数分析了阻塞现象，并讨论了力链与阻塞行为间的关联机制。研究结果表明:粉末压制过程中，随着上模冲压强从0逐渐增加至60 MPa，力链颗粒占比迅速上升至40%以上，高应力颗粒占比稳定在12.5%以上，当压强大于60 MPa后，力链开始出现弯曲并形成环状结构，从而导致了阻塞现象的产生，因此将60 MPa定为阻塞点。同时阻塞现象也对粉体的致密化产生了影响：在压制过程中，上层区域的粉体颗粒与下层粉体颗粒相比，轴向速度更快，变化幅度更大，但当压制结束时，上层区域的粉体颗粒致密化程度比下层区域更高。

数值模拟在粉末压制细观分析中的应用与发展

陈新宇, 李奋强, 蒋继帅

摘要(153) PDF(38)

摘要:
近年来数值模拟技术已经成为研究粉末压制过程的重要手段，在粉末压制中的应用越来越多。许多学者运用离散单元法（DEM）从细观角度研究粉末颗粒的力学行为，分析力链特性及力链演化过程，揭示细观结构对宏观性质的影响；使用多粒子有限元法（MPFEM）从颗粒层面对不同粉末的压制变形机理进行研究。本文对DEM和MPFEM两种数值方法在粉末压制中应用研究及发展进行综述，并总结出MPFEM在粉末压制中的难点。在变化的动态载作用下的粉末力链演化规律及颗粒致密机理，是未来的一个研究方向。

粉末锻造氧化铝颗粒增强Fe-Ni-Mo-C-Cu复合材料的组织与性能研究

张旭, 史思阳, 张腾雨, 田谨, 吴亚科, 王邃, 赵振智, 江峰

摘要(118) PDF(32)

摘要:
本文通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al2O3颗粒强化的Fe-Ni-Mo-C-Cu（简称Q61）复合材料，并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明：当Al2O3添加量为0.15 wt.%时，其在基体内分布均匀，相较于单一Q61，调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8，屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa，延伸率从12%降至6.5%，而淬火态复合材料的硬度则从HRC 61.5增至HRC 63.2，磨损率从5.27×10-6 mm3·m-1·N-1降至3.08×10-6 mm3·m-1·N-1，低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的3.24×10-6 mm3·m-1·N-1；当Al2O3含量大于0.15 wt.%时其逐渐偏聚，虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加，但塑性严重退化，且淬火态复合材料磨损率增加、耐磨性变差。综合来看，本文制备的Q61+0.15 wt.% Al2O3复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能而在淬火态下则表现出良好的抗摩擦磨损能力，相关结果可为粉末锻造制备该系列材料的组织性能调控和工业化生产提供有益参考

高品级氮化铝粉体及其碳热还原氮化工艺研究进展

秦运璞, 张智睿, 赵勇智, 王永, 刘鸾, 张一铭, 徐海峰, 吉晓霞, 张泽鹏, 王月隆, 何庆, 鲁慧峰, 张德印, 吴昊阳, 浦恩祥, 贾宝瑞(通讯作者), 曲选辉, 秦明礼

摘要(186) PDF(38)

摘要:
氮化铝（AlN）具有高导热、绝缘、低膨胀、无磁等优异性能，是半导体、电真空等领域高端装备的关键材料，特别是在航空航天、轨道交通、新能源装备、高功率LED、5G通讯、电力传输、工业控制等领域功率器件中具有不可取代的作用。高品级粉体是制备高性能陶瓷的基础，氮化铝粉体的性质直接影响了后续的成形、烧结等工艺以及材料的组织和性能。碳热还原氮化法制备氮化铝粉体具有纯度高、粒度细和烧结性好等特点，本文综述了氮化铝粉末的评价指标以及碳热还原氮化法制备氮化铝粉末的研究进展，提出未来研究与产业化的方向与趋势。

增材制造钢中氧化物形成及其控制的研究进展

李依阳, 尹海清(通讯作者), 张瑞杰, 张聪, 姜雪, 王永伟, 刘赓, 苏杰

摘要(137) PDF(35)

摘要:
高性能钢具有很高的韧性和疲劳性能，相应地对夹杂物的平均粒径、粒径分布和数量密度的控制要求极高。由于在制粉过程中会产生无法避免的氧增量，增材制造样品中的氧化物得不到有效控制，从而影响样品的力学性能。因此需要明确增材制造钢中氧化物的形成、特征及影响，进而根据粉末中的氧含量对成分与工艺流程进行控制优化，以获得细小、弥散的氧化物，最终实现氧化物的无害化。本文简述了增材制造钢中氧化物的研究情况，包括氧化物的特征和形成、氧化物对熔池的影响、氧化物的破坏和重构机制以及氧化物在熔池中的运动情况。此外阐述了实现氧化物无害化的设计思路，以期对未来金属增材制造过程中氧化物无害化的研究提供参考。

废旧MoSi2回收产物烧结制备Fe2(MoO4)3的组织形貌和性能研究

孔歌, 冯培忠, 蔡小平

摘要(145) PDF(15)

摘要:
采用热蒸发法回收废旧MoSi2氧化煅烧的产物MoO3，再将回收MoO3粉末与Fe2O3采用反应烧结制备Fe2(MoO4)3材料。研究了MoSi2完全氧化的时间、温度条件以及制备的Fe2(MoO4)3材料的组织形貌、线收缩率、体积密度和光谱学性能。结果表明：废旧MoSi2材料粉末经500 ℃煅烧150min以上时间即可完全氧化。MoO3与Fe2O3反应烧结过程中，烧结温度越高，MoO3与Fe2O3反应更加完全，所得Fe2(MoO4)3材料空隙随之增多，线收缩率升高，体积密度降低。Fe2(MoO4)3和MoO3复合相材料的光生电子-空穴对相比纯Fe2(MoO4)3材料更不容易复合，理论光催化活性更高。以亚甲基蓝作为染料，纯Fe2(MoO4)3对其具有良好的吸附性能，而Fe2(MoO4)3和MoO3复合相则表现出优异的光催化性能，且Fe2(MoO4)3和MoO3复合相的光催化降解循环稳定性最好。

二硅化钼涂层制备技术研究进展

韩嘉彧, 胡平 , 冯鹏发, 葛松伟, 朱昕宇, 汪小钰, 李世磊, 邢海瑞, 胡卜亮, 王快社

摘要(205) PDF(24)

摘要:
MoSi2涂层具有优良的高温抗氧化性能，常作为各种材料的保护涂层。结合目前国内外研究现状，不同工艺方法制备MoSi2涂层的优势以及制备MoSi2涂层存在的质量差异。本文比较了几种MoSi2涂层的制备方法（等离子喷涂法、包埋渗法、浆料法、熔盐法、磁控溅射法、化学气相沉积法、激光熔覆法、放电等离子烧结法等），对不同工艺制备MoSi2单层、复合涂层的性能进行讨论。最后总结了不同工艺制备MoSi2涂层的优势与不足，并对MoSi2涂层制备工艺的改进与MoSi2涂层发展方向进行展望。

W-Cu梯度复合材料的制备、组织与性能

冯晓伟, 司岸恒, 冯波, 李达人, 罗铁钢

摘要(139) PDF(11)

摘要:
通过设计不同比例W/Cu粉末配比，经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W-Cu梯度复合材料。研究了不同烧结温度下W-Cu梯度复合材料的微观组织、界面、物理性能、力学性能及抗热震性能等。结果表明：在900 ℃烧结时W-Cu梯度复合材料致密度高（95%）且保持了单层的原始设计成分。每个梯度层中W、Cu 分布较均匀，W、Cu之间界面结合良好，未发生扩散。W-Cu梯度复合材料的力学性能呈梯度分布，W-40Cu层的显微硬度最高为136 Hv。复合材料在压缩工程中W-40Cu层首先发生断裂，最高压缩屈服强度为378 MPa。在900 ℃烧结制备的W-Cu梯度复合材料的热导率为202 (W·m-1·k-1)。复合材料经抗热震实验后，界面处无裂纹，具有良好的抗热震性能。

氧化钇颗粒增强钨板在激光热负荷加载下的损伤及组织演化研究

任大雅, 昝祥(通讯作者)

摘要(94) PDF(2)

摘要:
采用粉末冶金技术结合轧制工艺制备不同压下量的氧化钇颗粒增强钨板，并对不同温度等温退火实验得到的不同再结晶体积分数的样品进行瞬态激光热冲击实验，研究长期稳态热负荷引起的再结晶与瞬态热冲击的协同作用下的表面损伤和显微组织演化。在瞬态热冲击的作用下，样品表面发生开裂、熔化等损伤，再结晶过程会加速裂纹变宽、熔化区域变大，降低了材料抵抗瞬态热负荷的能力。67%轧制量的样品明显比50%轧制量样品在同功率密度下的损伤程度低，前者具有较好的抗热冲击性。且两种样品熔化区的晶粒主要由大量柱状晶组成，其柱状晶晶粒的大小与之下面的初始基体晶粒有很大关系，轧制态样品熔化区中的柱状晶晶粒较细且多，而完全再结晶样品的晶粒较粗。

铁铜基粉末冶金材料制动工况下的摩擦磨损性能

马玲, 纪箴(通讯作者)

摘要(138) PDF(20)

摘要:
本文采用MM3000型摩擦磨损试验机，在两种不同面压和7种连续制动工况下分别测试铁铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦性能和耐热性能，利用SEM和EDS研究两种不同转速下摩擦材料的磨损机理。结果表明：在线速度19.40 m?s-1，随着面压增加，摩擦材料动摩擦系数略有降低，在0.44 MPa下，动摩擦系数为0.267-0.312；在0.80 MPa下，动摩擦系数为0.258-0.308。在连续制动1工况（线速度19.40 m?s-1、面压0.44 MPa、单位面积制动能量268 J?cm-2）条件下，动摩擦系数波动较大；其它工况条件下，动摩擦系数波动较小；随着制动能量的增加，7种连续制动工况下平均动摩擦系数在0.300-0.334之间变化，动摩擦系数均在0.25以上，无明显衰退现象，表明铁铜基粉末冶金摩擦材料具有较好的耐热性能。在19.40 m?s-1工况下，铁铜基摩擦材料的摩擦磨损机理主要为磨料磨损及氧化磨损；在30.00 m?s-1工况下，铁铜基摩擦材料的摩擦磨损机理主要为疲劳磨损及氧化磨损。

粉末冶金Mo-14Re合金热变形行为及微观组织演变

薛建嵘, 张文

摘要(181) PDF(40)

摘要:
通过Gleeble 1500热模拟试验机对粉末冶金法制备的Mo-14Re合金进行了恒应变速率压缩实验，分析了变形温度（1100℃~1400℃）和应变速率（0.1s-1～0.001s-1）对流变应力及组织演变的影响，并采用双曲正弦型Arrhenius模型建立了Mo-14Re合金的本构方程。结果表明：随着变形温度升高或者应变速率降低，粉末冶金Mo-14Re合金在热变形过程的流变应力也随之减小，真应力-真应变曲线表现出明显的加工硬化和动态软化现象，动态软化行为主要归结于粉末冶金Mo-14Re合金热压缩变形处于低应变速率（0.01s-1和0.001s-1）或较高的变形温度（＞1200℃）时发生动态再结晶，形核方式为晶界凸出形核，随着应变速率的降低或者温度的升高，再结晶程度不断增加，晶粒不断长大，在温度为1400℃，应变速率为0.001s-1已经完全再结晶。

挤压比和挤压温度对热挤压固结6063铝合金碎屑制备的材料的微观组织和力学性能的影响

孙松, 于沅平, 张德良

摘要(190) PDF(17)

摘要:
分别采用9:1和25:1挤压比以及450 ℃ 和500 ℃ 挤压温度，将6063铝合金碎屑通过固结成形，然后进行T6热处理制备成样品，并对样品的微观组织，拉伸力学性能以及断裂行为进行研究。结果表明：当挤压温度为500 ℃ 时，热挤压碎屑制备的材料发生再结晶，再结晶晶粒被限制在合金屑内，多数呈拉长状态，随着挤压比的提高，晶粒明显细化，导致屈服强度和抗拉强度从198和242 MPa 明显提高到252和275 MPa，延伸率也明显下降（19.5%至15.2%）。把挤压比保持在25:1，随着挤压温度由500 ℃ 降低到450 ℃，热挤压碎屑制备的材料的晶粒尺寸稍有增加，合金的屈服强度和抗拉强度变化不大，延伸率由15.2% 下降到12.1%。为了比较，在同样条件下热挤压铸锭制备了材料样品并进行了T6热处理，发现动态再结晶同样发生，晶粒尺寸随挤压比变化不大，随挤压温度的下降有所下降，但是两种情况力学性能基本不变（屈服强度：192-202 MPa, 拉伸强度：228-237 MPa, 延伸率：18.4-19.1%）。两种材料均展示塑性拉伸断裂，但断裂方式有所不同，固结碎屑制备的材料发生了碎屑之间的剥离。本文也讨论了工艺条件、微观组织和力学性能之间的对应关系。

铁粉原料类型对Fe-29Ni-17Co可伐合金组织性能研究

张美, 陈闻超, 陈鹏起, 程继贵

摘要(138) PDF(24)

摘要:
分别以还原铁粉和羰基铁粉，与镍粉和钴粉混合制备Fe-29Ni-17Co粉末混合料，通过压制、烧结得到Fe-29Ni-17Co可伐合金烧结体试样。考察了原料铁粉类型和烧结温度等对烧结体显微组织和相关性能的影响。结果表明，由羰基铁粉制备的烧结体有较高的密度，1250 ℃烧结得到的烧结体试样相对密度达97.51 %，比由还原铁粉制得的烧结体相对密度高约1.4 %。物理力学性能测试表明，羰基铁粉较还原铁粉为原料制得的烧结体具有更好的综合性能，其硬度和抗拉强度分别为84.6HRB和533.8 MPa，热导率、平均热膨胀系数(20~400 ℃)及电阻率分别为16.45 W·m-1·K-1、4.71×10-6 K-1和0.38 Ω·cm。此外，由羰基铁粉制得的烧结体显微组织中奥氏体分布更为均匀，低温处理后组织稳定性好，马氏体相变程度低。

紧耦合气雾化喷嘴流场特性研究

班伟, 陈嘉琪, 刘璐璐, 葛涛, 张帅

摘要(616) PDF(10)

摘要:
雾化喷嘴作为紧耦合气雾化法制备金属粉末的核心部件，其导液管末端压力及滞留点处压力大小对雾化过程中金属熔液的顺利流出至关重要。当导液管末端为正压时，金属熔液无法顺利流出导液管，严重时会造成金属熔液的反喷现象；滞留点处压力越大，流出导液管的金属熔液所受到雾化气体的冲击力越大，其破碎效果越佳。本文通过数学建模、实验验证及数值模拟方法研究了不同雾化压力、导液管伸长量、导液管锥顶角对其末端压力及滞留点处压力的影响。结果表明：随着雾化压力的增大，负压区域长度基本不变，而滞留点处压力增大；导液管伸长量的增加会使负压区域长度增加且滞留点处压力减小；随着导液管锥顶角的增大，其末端压力会从负压过渡成正压，从而导致雾化失败。

固态再生H11钢退火后的微观组织与力学性能分析

刘兴刚, 刘珂, 马召俊, 张德良

摘要(146) PDF(0)

摘要:
前期研究H11车削屑固态再生钢时发现，车削屑研磨获得的不同粒度粉末经压坯和挤压锻工艺后制备的实验钢韧性较差，本文研究H11钢车削屑固态再生的最优的等温球化退火热处理工艺对微观组织和力学性能的影响。工艺条件包括10 ℃/min的速度从室温升温至880 ℃，保温3 h，随炉冷却至750 ℃，保温4 h，随炉冷却至550 ℃后出炉空冷。对热处理后的样品进行力学性能测试、以及XRD和SEM微观素质观察等表征。发现等温球化退火处理后实验钢的组织为球状珠光体和弥散分布的颗粒状碳化物；材料的塑性变好，延伸率从3.4 %升高到12.8 %，但抗拉强度和硬度下降；粉末粒度影响H11车削屑固态再生钢在高温挤压锻后的强韧性，粒度越小，高温挤压锻后氧化越严重，强韧性就越差。

激光功率对激光选区熔化马氏体时效钢的组织和性能的影响

颜亮, 严彪(通讯作者)

摘要(202) PDF(3)

摘要:
采用激光选区熔化工艺制备18-Ni300马氏体钢，研究激光功率对18Ni-300马氏体钢组织和性能的影响。结果表明：随着激光功率的增加，熔化层晶粒尺寸变小，组织致密；试样侧面硬度高于上表面硬度，抗拉强度和延伸率呈先升后降的趋势。激光功率为300w，扫描速度为1000mm/s时，试样的综合力学性能最好：拉伸强度为1217MPa，维氏硬度为HV377，断裂伸长率为8.93%。其EBSD表明，在XOZ平面和 YOZ 平面，柱状晶沿增材的生长方向（Z方向）生长，晶粒表现出弱织构，并出现了较多的小角度晶界，且晶粒尺寸均小于 10 μm，从一定程度上反映出马氏体不锈钢优良的力学性能。本研究可为马氏体时效钢选区激光熔化工艺参数的合理选择提供参考。

高密度钨合金粉末的离心喷雾造粒工艺研究

郭秋实

摘要(373) PDF(7)

摘要:
针对模压用高密度钨合金粉末，研究了离心式喷雾造粒工艺参数对造粒粉末特性的影响。结果表明，料浆的固含量和动力粘度，喷雾时的进出口温度、进料速度和雾化盘转速对高密度钨合金造粒粉的松装密度、流速、粒度分布和造粒粉的形貌均会造成显著的复杂的影响。研究获得了一组优化的工艺参数：料浆的固含量为70%（体积百分比为9.7%），料浆动力粘度为2.5 Pa?s，雾化塔进口温度为300 ℃，出口温度为120 ℃，蠕动泵进料速度为90 mL?min-1，雾化盘转速为9800 r?min-1，该工艺参数下制备的造粒粉性能良好，粒度分布范围狭窄，造粒粉的D50为52 μm、D90为91 μm，且粉末流速为14.4 s?(50g)-1，流动性好。

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