2009年 第4期

研究与开发
纳米铜润滑油添加剂摩擦学性能试验研究
何强, 刘宏昭, 杨强, 牛青坡, 叶军
2009, 27(4): 243-246,250.
摘要:
选择轴承中使用最广泛的钢-钢摩擦副组成的摩擦体系,利用钢球的4球摩擦机,通过电子扫描电镜(SEM)观察磨斑直径和磨痕深浅,并对比摩擦系数,确定了纳米铜添加剂的最佳添加浓度为0.5%(质量分数).然后利用TLP接触疲劳试验机组模拟高速轴承的工况,考察了油溶性纳米铜添加剂的摩擦学性能;通过完全失效试验,验证纳米铜添加剂的实用性,并分析了其减摩机理.试验证明,0.5%纳米铜颗粒在轴承运转中不仅能够起到减摩抗磨的作用,而且能够延长轴承的使用寿命,提高近3倍.
碳吸附沉淀法制备氧化钇稳定氧化锆纳米粉末研究
郭贵宝, 云峰, 安胜利
2009, 27(4): 247-250.
摘要:
针对纳米粉末制备过程中团聚问题,研究了碳吸附对氨水沉淀法制备的纳米ZrO2(Y2O3)粉末的物相、粒径、比表面积、前驱体热分解特性以及碳黑的加入量对粉末比表面积的影响.结果表明,采用碳吸附沉淀法可以减少在高温条件下ZrO2晶粒增大,制得粒径小、团聚强度低的氧化钇稳定四方氧化锆纳米粉末.经700℃焙烧后制得分散性好的四方相ZrO2纳米粉末,比表面积为101.2m2/g , 平均粒径为8nm.
透辉石/AlTiB增韧补强氧化铝基陶瓷材料烧结动力学和烧结机制
刘长霞, 孙军龙, 张希华, 王保卫
2009, 27(4): 251-254,258.
摘要:
研究了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的无压烧结致密化过程,通过绘制lg(ΔL/L0)-lgt图,用最小二乘法计算了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的表观激活能.计算结果表明:纯Al2O3致密化机制为扩散机制控制;透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料在烧结初期的致密化机制为液相流动和颗粒重排,在中、后期致密化机制转为扩散机制控制.根据烧结温度和保温时间对复合材料线收缩率的影响,建立了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的烧结动力学方程;纯Al2O3陶瓷材料的烧结特征指数n约为2.5,其烧结过程中的物质迁移机制由体扩散控制;透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的烧结特征指数n值介于2.5与3.0之间,其在烧结中、后期的物质迁移机制既有体扩散,也有晶界扩散.
环孔雾化器出口气体射流结构参数的研究
刘福平, 杨凯珍, 刘凤美
2009, 27(4): 255-258.
摘要:
利用流体力学理论,对环孔雾化器喷出的气体射流运动进行了分析,着重研究了喷射顶角、喷射距离及节圆直径对射流流速的影响规律,导出了计算公式,得出了使射流保持较大流速的设计条件.
材料·制品·应用
烧结法制备粉末冶金高碳铬钒工具钢的研究
傅肃嘉, 应金根, 龙郑易, 潘君益
2009, 27(4): 259-263.
摘要:
用水雾化+真空烧结法制备了名义成分为C2.5Cr17Co2Mn2V3Fe的粉末冶金高碳铬钒工具钢,研究了配碳量和烧结温度对烧结行为的影响.结果表明,根据配碳量和烧结温度不同,存在固相烧结、超固相线液相烧结、液相烧结三种烧结方式,其碳化物尺寸分别为5μm、10μm、15μm左右;固相烧结试样相对密度和硬度只有90%和50HRC左右,而两种液相烧结试样的相对密度和硬度均可达99%和60HRC以上.XRD结果表明:烧结和淬火样品均由γ-Fe、α-Fe和Cr7C3组成;回火样品主要由α-Fe、Cr7C3组成,回火共析反应可能为γ-(Fe,Cr,Co,Mn,C)→α-(Fe,Cr,Co,Mn,C)+Cr7C3.
喷射沉积Cu-7.5Ni-2.5Sn合金组织性能的研究
杨东超, 王飞, 谢明, 张永甲, 崔浩, 刘满门, 杨有才, 陈永泰, 张吉明
2009, 27(4): 264-267,272.
摘要:
采用喷射沉积技术制备Cu-7.5Ni-2.5Sn合金,分析其显微组织与性能,并与熔铸态同类合金比较.研究结果表明:喷射沉积Cu-7.5Ni-2.5Sn合金具有细小的等轴晶组织,Sn分布较均匀,熔铸Cu-7.5Ni-2.5Sn合金为发达的树枝晶组织,Sn在晶界严重偏析;二种不同工艺制备的合金性能比较,喷射沉积合金具有更加优异的性能,其硬度、抗拉强度(σb)、屈服强度(σs)和伸长率(δ)分别比熔铸态合金提高38HRA、115.7MPa、29.8MPa和3.8%.
热加工后SiC颗粒的分布对喷射沉积7075/SiCp复合材料性能的影响
吉喆, 席锦会, 王延庆, 崔永丽, 袁武华
2009, 27(4): 268-272.
摘要:
研究了多层喷射沉积大尺寸7075/SiCp复合材料的沉积坯和挤压坯两种坯料经过循环压制加工后SiC颗粒的分布,测试了复合材料循环压制后的力学性能,通过拉伸断口SEM形貌分析了复合材料的断裂行为.结果表明:沉积坯经过循环压制后发生了SiC颗粒的破碎,但是由于塑性变形程度有限,基体依然不致密,破碎的SiC颗粒团聚在一起,复合材料的强度和伸长率都较低.挤压坯经过循环压制后SiC颗粒尺寸较小、分布均匀,复合材料性能得到提高.
复合添加剂对氧化铝陶瓷烧结性和抗热震性的影响
李家茂, 龙世刚
2009, 27(4): 273-276.
摘要:
研究了复合添加剂MnO2、MgO和Y2O3对Al2O3陶瓷烧结性和抗热震性的影响.试验结果表明:在复合添加剂中引入MgO和Y2O3大幅度提高了Al2O3陶瓷的致密度,促进了陶瓷的烧结,提高了材料的强度.Al2O3陶瓷的抗热震性能也得到提高,当MgO和Y2O3的含量为0.5%时,Al2O3陶瓷的临界热震温差在300℃左右,抗热震性能大大提高;继续增加MgO和Y2O3的含量,其抗热震性有所降低.添加复合添加剂的Al2O3陶瓷的抗热震性受到细晶强化和气孔的共同控制,对抗热震性提高的主要贡献为细晶强化,但气孔也会影响其抗热震性.
工艺与设备
球料比对Al-Si合金材料组织与热物理性能的影响
杨伏良, 易丹青, 喻盈捷, 李伟滋
2009, 27(4): 277-280.
摘要:
为制备出能满足使用要求的高硅铝合金电子封装材料,采用高能球磨对Al-Si合金粉末进行氧化预处理,结合包套热挤压制备了Al2O3与SiO2增强的弥散强化型铝硅复合材料.采用透射电镜、金相显微镜及热物性测试仪,对材料显微组织、密度、气密性、热膨胀系数及热导率进行了分析.试验结果表明:随着球料比增加,材料内部组织不断细化;Al-Si合金粉末经24 h球磨及挤压后,所制备材料的致密度均大于99%,气密性均达到了10-9数量级;材料在100℃的热膨胀系数均低于13×10-6K-1;热导率均在120W/(m·K)以上,当球料比为10 ∶1时,材料热导率达到最大值142W/(m·K).
PEG对溶液燃烧合成超细ZrO2粉末的影响
李元元, 樊玲芳, 杜丽影, 严有为
2009, 27(4): 281-283,287.
摘要:
以硝酸锆-尿素为原料,采用溶液燃烧合成法制备了超细ZrO2粉末,着重考察了聚乙二醇(PEG)对溶液燃烧合成过程及合成产物的影响.结果发现,在前驱体溶液中添加PEG,不改变合成ZrO2粉末的晶型结构,但可以明显改善合成粉末的分散性.因此,PEG可以作为溶液燃烧合成超细ZrO2粉末的有效分散剂.而且,在前驱体溶液中采用大小分子量匹配加入的方式,可使PEG的分散作用效果得到更好的发挥,从而可合成分散性好、粒径小于 100nm的ZrO2粉末材料.
低温合成单分散性的纳米FePt粉末
胡海波, 邵慧萍
2009, 27(4): 284-287.
摘要:
采用煤油作为溶剂,在160~180℃低温下通过热分解Fe(CO)5和还原Pt(acac)2合成具有单分散性的FePt 纳米粉末.合成的纳米微粒尺寸范围是2.2~2.4nm.合成的微粒经700 ℃、 1 h 的热处理后,其粒子的晶形结构从无序的面心立方体结构转变为有序的面心四角形结构.这种结构的变化导致了其磁性矫顽力从153.37 Oe增加到2273.22 Oe(1 Oe≈80 A/m),饱和磁化强度从406.9A/m提高至624.3A/m .
三元共聚法包覆片状铜锌合金粉
李霞, 叶红齐, 黄慧丽
2009, 27(4): 288-291,300.
摘要:
以丙烯酸、苯乙烯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为单体,偶氮二异丁腈为引发剂,通过共聚反应在片状铜锌合金粉表面包覆一层致密的带有苯环和羧基的共聚物膜,并对共聚反应温度和时间对包覆铜锌合金粉耐酸性能的影响进行系统研究.试验结果表明:在80 ℃反应4 h 的共聚包覆后的铜锌合金粉耐酸性能较好.运用光学显微镜、SEM、IR 、XRD和TG对包覆样品进行了分析.
文献综述
涡轮盘用高性能粉末高温合金的优化设计探讨
胡本芙, 田高峰, 贾成厂, 刘国权
2009, 27(4): 292-300.
摘要:
从成分和组织两个方面分析近年来国内外涡轮盘用粉末高温合金的优化设计过程,总结新的合金化途径对合金力学性能的影响规律,探讨合适的热处理工艺对获取最佳显微组织的重要性,并为国内开展新型高性能粉末高温合金优化设计提出建议.
泡沫钛及其合金制备方法研究进展
牛文娟, 白晨光, 邱贵宝, 王强
2009, 27(4): 301-304,312.
摘要:
对泡沫金属钛及其合金的制备技术进行了总结,根据泡沫金属内部气孔的结构不同,探讨了开孔和闭孔泡沫钛的制备方法及原理.重点介绍了混合粉末烧结法与气体卷入技术.分析了各种方法的优缺点和制备泡沫钛及其合金的可行性.
四海文苑
双相沉淀硬化粉冶不锈钢的开发
Chris Schade, Tom Murphy, Alan Lawley, Roger Doherty, 亓家钟
2009, 27(4): 305-312.
摘要:
不锈钢可通过压制与烧结水雾化粉末来制取.粉冶品级的不锈钢有铁素体、奥氏体、马氏体、两相(铁素体+奥氏体)、双相(铁素体+马氏体)以及沉淀硬化(马氏体)等不锈钢.开发双相粉冶不锈钢反映了对较高强度、较高延性与韧性的需求在增长.在本研究中,开发出一种新的低成本粉冶不锈钢,它将双相(铁素体+马氏体)显微结构与沉淀硬化的优点结合在一起.它与其他沉淀硬化合金不同,尽管这种不锈钢在时效后强度与韧性有所提高,但延性与冲击韧度的提高更大.借助组成与显微结构评估了新合金的力学性能.
粉末冶金产业动态
悼念我国粉末冶金领域德高望重的著名专家赖和怡教授
2009, 27(4).
摘要:
北京科技大学材料科学与工程学院赖和怡教授因糖尿病诱发心脏病,抢救无效,于2009年7月8日19时30分不幸逝世,终年83岁. 赖和怡先生1925年12月4日出生于湖南醴陵市泗汾乡,1952年毕业于北方交通大学唐山工学院,留校任教,同年调入北京钢铁学院.