粉末冶金技术

2006年第4期

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四海文苑

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研究与开发

Ti(CN)基金属陶瓷饱和磁化强度和矫顽磁力的研究

周书助, 彭卫珍, 王社权, 王零森

2006, 24(4): 244-247. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.001

[摘要](138) [PDF 220KB](7)

摘要:
用X射线衍射、背散射电子像、钴磁计、矫顽磁力计等分析手段研究了真空烧结Ti(CN)基金属陶瓷合金的成分、晶格常数与其饱和磁化强度及矫顽磁力的关系.试验结果表明:金属陶瓷合金的饱和磁化强度和矫顽磁力随着合金中碳、氮、氧总含量的增加而增大;金属陶瓷的饱和磁化强度和矫顽磁力具有很强的正相关性.饱和磁化强度能用来表征金属陶瓷合金中碳、氮和氧总量的变化;矫顽磁力不能作为评价金属陶瓷硬质相颗粒大小的判据.金属陶瓷合金的饱和磁化强度与钴镍粘结相固溶体的晶格常数成反比;合金中碳、氮、氧总含量较低时,金属陶瓷合金没有磁性.

最大塑性功原理在烧结体上限分析中的应用

秦训鹏, 华林

2006, 24(4): 248-250,255. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.002

[摘要](157) [PDF 142KB](6)

摘要:
最大塑性功原理又称第二塑性变分原理,在致密体塑性变形分析中是运用能量法进行变形力能计算的基础.本文从分析Drucker公设的充要条件出发,证明了烧结体塑性变形最大塑性功原理的存在,并在该原理的基础上,推导出塑性变形的上限功率表达式,并以平面挤压条件下的上限法应用作为实例加以说明.

原料粉末粒度对TiCN基金属陶瓷微观组织的影响

韩成良, 刘宁, 范广能, 高大明

2006, 24(4): 251-255. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.003

[摘要](174) [PDF 462KB](2)

摘要:
采用纳米TiNnm添加到微米TiCμm复合陶瓷粉末和纳米TiCNnm固溶体陶瓷粉末中,用无压烧结方法分别制备出了Cermet A和 Cermet B两种新型金属陶瓷材料.SEM研究表明, 在两种材料的显微组织中,陶瓷相均呈现芯-壳结构特征,即Cermet A陶瓷相由黑色的芯和灰色的壳构成,而Cermet B陶瓷相兼有黑白两种芯和灰色的壳结构.EDS能谱分析指出,黑色的芯由纯的TiC组成,白色的芯和灰色的壳均由(Ti,W,Mo)C固溶体构成.力学性能测试得出Cermet A具有比 Cermet B更高的强韧性.TEM观察表明,适量添加的纳米TiN颗粒可分布于陶瓷相晶界处,起到增韧增强陶瓷基体的作用.

粉末冶金Cu-0.6%Al合金内氧化析出产物的观察

陆艳杰, 康志君, 崔舜, 林晨光, 惠志林, 李明, 周增林

2006, 24(4): 256-258. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.004

[摘要](151) [PDF 251KB](4)

摘要:
用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及其携带的能谱分析仪、高分辨透射电子显微镜等设备,对粉末冶金内氧化法制备的Cu-0.6%Al合金的微观组织进行了观察分析,重点观察了弥散析出相的颗粒形貌、大小及分布,并对其物相及影响因素进行了分析和讨论.结果表明:铜基体相上弥散分布的颗粒相为Al2O3,晶内Al2O3颗粒的平均粒径5 nm,平均间距20 nm;晶界处Al2O3颗粒的平均粒径20 nm,平均间距50 nm.

材料·制品·应用

放电等离子体烧结NdFeB永磁材料力学性能的研究

王公平, 岳明, 张久兴, 刘卫强, 任仁, 刘程扬

2006, 24(4): 259-262,266. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.005

[摘要](149) [PDF 388KB](4)

摘要:
采用传统烧结技术和放电等离子体烧结技术(SPS)制备相同成分的烧结 NdFeB永磁合金.研究了所制备合金的力学性能和断裂行为.利用扫描电子显微镜观察了合金的显微组织和断口形貌;测量了合金的抗弯强度并对磁体的力学性能进行评价.结果表明:SPS NdFeB 磁体的抗弯强度较传统烧结体有显著的提高,前者σbb＝402.25 MPa,后者σbb＝278.97MPa;SPS NdFeB 磁体显微组织主相晶粒细小均匀、富稀土相细小弥散且彼此隔断,断口观察发现了较明显的撕裂棱及一些解理断裂;而传统烧结磁体主相晶粒粗大、富稀土相粗大且彼此连接,沿晶断裂特征明显.

注射成形制备NdFeB粘结磁体

陈一可, 叶金文

2006, 24(4): 263-266. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.006

[摘要](168) [PDF 217KB](9)

摘要:
为了制备出高性价比的粘结NdFeB注射磁体,本文系统的研究了粘结剂、添加剂的含量以及磁粉装载量对注射磁体的加工性能、磁性能等的影响规律,并从微观上揭示了其机理.本文采用低成本的国产快淬钕铁硼磁粉和国产尼龙6粘结剂制备出了磁性能Br为0.5158T、Hcb为321kA/m、Hcj为730kA/m和(BH)max为40kJ/m3的注射磁体,其性能与日本Mate公司的RNI-50产品性能相当,而价格却低得多.

挤压制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料相对密度的研究

王迎, 于洋, 王尔德, 胡连喜

2006, 24(4): 267-270. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.007

[摘要](180) [PDF 306KB](4)

摘要:
本文将成分为Nd2Fe14B(原子比)铸态合金和羰基铁粉的混合粉末进行搅拌式机械球磨,对其球磨后的合金粉末进行冷压制坯、包套挤压获得纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金.研究了不同挤压温度对合金相对密度的影响.结果表明,经1000℃包套挤压后形成的Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复相永磁材料的相对密度最高,达到98.4%.

(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的物理及力学性能研究

陈利, 吴恩熙, 尹飞, 汪秀全

2006, 24(4): 271-274. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.008

[摘要](138) [PDF 219KB](4)

摘要:
借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕、EDX、Rockwell A压痕、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射法在硬质合金基体上沉积的(Ti, Al)N单层和TiN/(Ti, A l)N多层涂层的物理和力学性能.研究结果表明:两种涂层均与基体结合紧密,(Ti, A l)N为面心立方结构;TiN/(Ti, Al)N多层涂层具有更高的硬度、更低的脆性和更好的切削性能.

一种新型水溶性金属注射成形用粘结剂的研制

李海普, 钟宏, 祝爱兰

2006, 24(4): 275-279. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.009

[摘要](221) [PDF 250KB](10)

摘要:
论文在抽提MIM粘结剂中水溶性组分及高分子组元功能的基础上,通过参数计算、溶解试验确定了水溶性组分的品种、PEG的分子量分布,进而结合混合试验以及扫描电镜测试确定了水溶性MIM粘结剂中的高分子组元和整个粘结剂配方.结果表明,PEG是一种合适的水溶性组分,恰当的分子量分布,即10%PEG600+30%PEG1000+60%PEG1500的混合配方可以满足MIM工艺对其热收缩率的要求;PEG-POM具有热力学相容性,其混合物流动性、冷却强度好但水溶性差;PMMA分子量对PMMA-PEG的混合性具有决定性的作用,在PMMA分子量适中(M＝(40.7～98.4)×104)时,PEG-PMMA混合物相容性、冷却强度和水溶性都较好,但流动性稍差;当PEG-POM-PMMA三者以75∶23∶2配比组成三元系时,它兼备了PEG-POM和PEG-PMMA二元体系的优点,总体效果最好.为了增加粘结剂水溶性组分PEG的热稳定性、改善组分间的相容性、降低黏度和增加粘结剂对粉末的润湿性,粘结剂需要配以适量抗氧剂BHT、增塑剂DOP和表面活性剂.最终确定粘结剂适宜配方为:PEG 72%,POM 23%,PMMA 2%,SA 2%,DOP 1%,BHT 0.01%.

工艺与设备

激光表面淬火后铁基烧结凸轮的组织与性能研究

李月英, 刘勇兵, 陈华

2006, 24(4): 280-282,286. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.010

[摘要](160) [PDF 269KB](6)

摘要:
本论文研究了铁基烧结凸轮材料经宽带激光表面淬火前后的显微组织、硬度及其摩擦学特性.研究结果表明:经激光表面淬火后,铁基烧结凸轮材料的耐磨性得到了显著的改善,摩擦系数也明显降低.在摩擦过程中,摩擦表面形成一具有高硬度的表面层,在摩擦表面层的最表层还覆盖着一层表面膜.该表面膜的存在可进一步改善铁基烧结凸轮材料的耐磨性.

退火温度对Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶磁粉芯性能的影响

陆曹卫, 卢志超, 李德仁, 郭峰, 王峻, 赵同春, 周少雄

2006, 24(4): 283-286. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.011

[摘要](150) [PDF 125KB](11)

摘要:
对Fe74Al4Sn2P10C2B4Si4非晶磁粉芯退火温度进行了研究,发现采用60min的退火时间,随着退火温度的变化,磁粉芯电感及品质因数在不同温度阶段表现出各自的特性.从室温至300℃之间,磁粉芯性能随着温度的升高缓慢改善,在此区间磁粉芯磁导率提高约47%;当温度在300～400℃之间,磁粉芯性能随着退火温度的升高显著改善,在此区间磁粉芯磁导率提高76%;当退火温度在400～440℃之间,磁粉芯磁导率及1MHz以下品质因数达到最大值;当退火温度接近初始晶化温度468℃时,磁粉芯在1MHz以上具有较好的综合性能.

表面包覆处理对铜金粉抗氧性能的影响

朱丽霞, 赵麦群, 金文峰

2006, 24(4): 287-290. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.012

[摘要](210) [PDF 138KB](8)

摘要:
采用物理法和化学法在铜金粉表面进行有机和无机包覆.研究了经过不同试剂包覆处理的铜金粉在弱碱性水性介质中的吸氧量,计算了其缓蚀效率;并用差热分析方法研究了不同包覆处理的铜金粉在高温下的抗氧性能.结果表明:有机和无机包覆均能抑制铜金粉在弱碱性水性环境中的吸氧腐蚀,其中柠檬酸的缓蚀效果最佳,缓蚀效率达到95.83%;柠檬酸和抗坏血酸包覆均能提高铜金粉的氧化温度,正硅酸乙酯包覆处理后铜金粉的开始氧化温度随包覆量的增加而提高.

泡沫铝合金的渗流铸造工艺方法研究

杨思一

2006, 24(4): 291-294. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.013

[摘要](156) [PDF 181KB](8)

摘要:
用正交实验法则研究了泡沫铝的渗流铸造工艺,分析了粒子预热温度、浇注温度和渗铸压力对金属液充型过程的影响.认为合理选择粒子预热温度是生产泡沫金属铸件的前提,适当提高浇注温度是保证泡沫组织均匀良好的关键,保持适度的渗铸压力有利于提高材料的孔隙度和工艺稳定性.

生产实践

粉末冶金高强度锥齿轮成形模具结构

蒋叶琴, 张志勇, 谢维仁

2006, 24(4): 295-298. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.014

[摘要](343) [PDF 107KB](7)

摘要:
本文主要介绍在普通国产液压机的上一下二模架上压制高强度锥齿轮的模具结构.高强度锥齿轮由于其力学性能要求高,用粉末冶金方法生产时对压机要求较高,本厂通过将压制阴模放在浮动模板上的模具结构改进,利用国产压机浮动模板的移粉和上模后压功能,在普通国产液压机上,实现产品的双向压制并且成形位置精确可控,满足通过进口机械压机才能达到的密度均匀和控制精度高的成形效果,使零件的齿部密度与整体密度仅相差0.03g/ cm3左右.使用安装在国产普通液压式粉末冶金成形压机上的该模具结构,可批量压制高强度的粉末冶金锥齿轮,使高强度粉末冶金锥齿轮成形可靠,结构简单,操作方便且成本低廉.

文献综述

机械合金化金属间化合物Ni3Al研究现状

孟杰, 贾成厂, 王开明

2006, 24(4): 299-303,309. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.015

[摘要](158) [PDF 189KB](5)

摘要:
本文综述了用机械合金化法制备金属间化合物Ni3Al的研究现状和发展情况.介绍了Ni3Al的机械合金化过程和影响因素,以及Ni3Al机械合金化后粉体的成形烧结工艺及性能.展望了金属间化合物Ni3Al机械合金化的发展前景.

四海文苑

欧洲与北美制造的烧结青铜含油轴承性能的比较

Haward I.Sanderrow, Leander F.Pease, 韩凤麟

2006, 24(4): 304-309. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.04.016

[摘要](145) [PDF 486KB](7)

摘要:
多孔性青铜含油轴承是全世界都在生产的,最早与最无处不用的现代粉末冶金产品.然而,各地区产品之间仍存在着明显差异.近期发布的粉末冶金材料的全球标准ISO 5755,其中有2个描述轴承材料性能的数据表.其中列举的几项关键性轴承特性和MPIF标准35或相应的ASTM标准中列出的轴承性能有所不同.因此,MPIF标准委员会进行一项小型试验,对标准90%(质量分数)Cu-10%(质量分数)Sn轴承的关键特性进行了对比.这项研究的样品零件来自欧洲与北美的大批量生产厂家.数据证实孔隙度与径向压溃强度不同,这种差异是原料粉与制造工艺的微妙差异所致.最终用户应该了解这些差异,和确认ISO5755中列举的特性能满足他们对轴承的要求.

用静电模壁润滑-温压复合工艺增高粉末冶金零件生坯与烧结件性能