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2009年 第5期

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研究与开发
孔隙度对烧结不锈钢纤维多孔材料压缩性能的影响
王建永, 汤慧萍, 朱纪磊, 乔吉超, 藏纯勇, 敖庆波, 李程
2009, 27(5): 323-326.
[摘要](115) [PDF 307KB](11)
摘要:
采用丝径为100μm的不锈钢纤维经松装烧结工艺制备了孔隙度在70%～95%之间的金属纤维多孔板材.在MTS858材料试验机上检测压缩性能,结果表明:孔隙度在82.8%以下的试件的面内应力应变曲线大致分为三个阶段,应变很低情况下的线性弹性区、屈服平台区和应力急剧增大情况下的致密化区,其中屈服平台区较长,说明该材料具有较强的能量吸收能力;随着孔隙度的增加,不锈钢纤维多孔材料的卸载模量、屈服强度减小,其中孔隙度为70%的烧结不锈钢纤维多孔材料的平均卸载模量为5.2GPa,平均屈服强度达到了23MPa;孔隙度大于90.1%的试件屈服强度很低,能量吸收能力很小.
WC_p/2024铝合金复合材料界面反应的分析
梁秋实, 毛昌辉, 杨剑, 杜军
2009, 27(5): 327-330,335.
[摘要](148) [PDF 379KB](5)
摘要:
采用真空热压法在不同温度下制备了体积分数为12%的WC_p/2024Al复合材料,试验中所用WC原始粉末的平均粒径分别为2μm和8μm.利用XRD、SEM、EDS等方法对增强颗粒与基体金属之间的界面反应进行了研究.结果表明,界面反应的主要产物为WAl12,但是当制备温度较高时,界面反应产物中出现少量Al_5W,并且WC_p(2μm)/2024Al复合材料界面反应的起始温度低于WC_p(8μm)/2024Al复合材料.硬度测试结果表明,界面反应发生后,复合材料的硬度提高,最高比例达50%.
雾化过程的线性不稳定性模型建立与验证
戴煜, 黄伯云, 刘咏, 羊建高
2009, 27(5): 331-335.
[摘要](108) [PDF 322KB](6)
摘要:
实际雾化过程具有不稳定性,采用稳定性模型或假设难以解释其过程.系统地考虑了雾化过程的影响因素,应用线性不稳定性理论对雾化过程中熔体碎裂机理进行了探讨,建立了雾化过程线性不稳定性数学模型,得到了熔体碎裂过程中的液柱流直径、碎裂液滴长度、支配波长等关键参数计算式.进行了水雾化和超高温雾化过程的验证实验,结果表明:线性不稳定性模型的计算值与实测结果基本吻合.
V含量对(Ti,V)C35CrMo钢结硬质合金组织与力学性能的影响
龚伟, 李华, 朱勇
2009, 27(5): 336-340.
[摘要](132) [PDF 508KB](7)
摘要:
用原位烧结法制备了不同V与Ti原子比(0,0.2,0.4,0.8)的(Ti,V)C35CrMo钢结硬质合金.研究了V含量对钢结硬质合金组织及力学性能的影响.用SEM 观察试样的微观组织特征、断口形貌和磨损形貌.结果表明:V含量影响钢结硬质合金硬质相的形态、大小、体积分数,进而影响合金的力学性能.V与Ti的原子比为0.2时硬质相最小;随着V含量增加,硬质相趋于圆整、并增大.断口形貌特征为硬质相解理、基体准解理及韧窝.基体形变磨损和硬质相脱落是钢结硬质合金的磨料磨损机理.V与Ti的原子比为0.2时抗弯强度及耐磨性最高.
材料·制品·应用
注射成形含氮无镍不锈钢的研究
徐自伟, 贾成厂, 况春江, 曲选辉
2009, 27(5): 341-345,350.
[摘要](142) [PDF 498KB](9)
摘要:
为了扩大不锈钢的应用范围与节省较昂贵的镍资源,笔者以粒径<38.5μm含氮不锈钢粉末和多组元粘结剂(PW,HDPE,SA)为原料,采用粉末注射成形工艺制备了0Cr17Mn12Mo2N含氮无镍奥氏体不锈钢材料,并对其表面状态与显微组织、拉伸断口形貌以及力学性能、耐蚀性能进行了分析与测试.结果表明:使用上述粘结剂能够成功地实现含氮不锈钢粉末的注射成形;在流动N2气氛中,0.1MPa,1340℃下烧结120min,再经热处理后,注射成形0Cr17Mn12Mo2N不锈钢烧结体的相对密度可达到97.6%,含氮量达到0.83%(质量分数).该含氮无镍不锈钢具有良好的强度和塑性:抗拉强度σ_b=910MPa,屈服强度σ_(0.2)=560MPa,伸长率δ_5=46%,断面收缩率Ф=39.5%,硬度(HRB)为91.7,各项性能指标均优异于MIM 316L不锈钢.
制备Y_2O_3弥散铁素体合金粉末方法的研究
郭丽娜, 贾成厂, 胡本芙, 田高峰
2009, 27(5): 346-350.
[摘要](112) [PDF 401KB](8)
摘要:
为了开发作为快增殖堆及聚变堆结构候选材料的ODS铁素体合金,采用氮气雾化方法制备Fe-Cr-Ti-W-V合金粉末.采用溶胶-凝胶法、沉淀法和化学浸润等方法向合金中添加Y_2O_3颗粒,对各种添加方法得到合金粉中的Y_2O_3的形貌、粒度、密度分布进行了分析与对比,结果表明:上述3种方法都可以成功地将Y_2O_3添加到铁素体基合金粉体中;采用溶胶-凝胶法弥散分布Y_2O_3,可获得Y_2O_3颗粒分布均匀、直径在50nm以下的颗粒约占总数的50%、颗粒的平均圆度为1.25的基本圆形的粉体.
工程陶瓷的磨削钻孔及表面形成机理
郑雷, 冯宝富, 王保卫, 袁军堂, 汪振华
2009, 27(5): 351-355,360.
[摘要](149) [PDF 508KB](4)
摘要:
结合工程陶瓷的加工特性,采用特定组份的铜基结合剂烧结金刚石钻头对其进行孔加工试验研究.结合剂体积分数为48%Cu、30%Co、6%Ni、5%WC、5%Ti、4%Sn、2%Cr.根据烧结金刚石钻头的磨削加工特点,导出了唇面单颗金刚石磨粒的平均载荷的计算公式;在此基础上,结合陶瓷磨削表面的扫描电镜观察,分析了金刚石钻头磨削钻孔的陶瓷材料去除机理.结果表明,在试验条件下,陶瓷材料虽然以脆性断裂去除为主,但也有部分材料发生塑性变形去除.
水溶液湿化学法可控制备超细镍粉
翟爱霞, 蔡雄辉
2009, 27(5): 356-360.
[摘要](139) [PDF 382KB](5)
摘要:
采用湿化学法制备不同形貌的超细镍粉.通过改变氯化镍的浓度、氢氧化钠的浓度、氯化镍与水合肼和氢氧化钠的摩尔比、反应温度来控制超细镍粉的微观形貌;采用X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品进行表征.结果表明,可通过改变物质之间的摩尔比、反应物的浓度和反应温度实现对镍粉的形貌和尺寸调控的目的.
工艺与设备
采用硫酸作为稳定剂制备微米级球形银粉
蔡雄辉, 吴懿平, 安兵, 吴丰顺
2009, 27(5): 361-364.
[摘要](174) [PDF 379KB](9)
摘要:
采用抗坏血酸作为还原剂,硫酸作为稳定剂,在高速搅拌、室温的条件下还原硝酸银溶液制备微米级球形银粉.考查了硫酸用量、反应温度和添加高分子保护剂对银粉的微观形貌的影响.通过SEM、EDX和XRD对制备的银粉进行了表征分析,结果表明:制备的超细银粉为类球形,粒径较为均一,粒径范围为1～2.0μm可调;减小或增大硫酸用量都将导致银粉粒径变小;升高温度或者添加适量的N-甲基吡咯烷酮也可减小粒子粒径.
烧结温度对制备多孔TiB_2-TiC复相陶瓷性能的影响
谢继峰, 曹顺华, 张秀芳, 李文超
2009, 27(5): 365-368,372.
[摘要](120) [PDF 308KB](4)
摘要:
为了获得孔隙度为(30±5)%TiB_2-TiC复相陶瓷,采用反应烧结法,在不同温度下进行真空烧结制备出多孔TiB_2-TiC复相陶瓷.主要研究了烧结温度对样品的密度、透气性和力学性能的影响,并对反应过程中样品的相组成进行了分析.试验结果表明:反应过程于1 000℃开始,于1 300℃结束;反应过程中存在TiB、Ti_3B_4中间相,反应完成后最终产物只有TiB_2和TiC两相.随着烧结温度的升高,样品的密度和抗弯强度均是逐渐增大的,最大孔径和相对透气系数则是逐步降低的.于1 700℃烧结制备出的复相陶瓷的密度为3.2g/cm~3、开孔隙度为29.5%、抗弯强度达到了120MPa,达到了预期目标.
纳米AlN粉末的低温热压
张春祥, 骆俊廷, 李洪波
2009, 27(5): 369-372.
[摘要](79) [PDF 354KB](5)
摘要:
研究了纳米AlN陶瓷在1 500～1 700℃的低温热压行为和力学性能.热压温度为1 600℃时,产物是β-AlN和β-Al_2O_3两相共存;当温度提高至1 700℃后,热压过程中出现由β-AlN到α-AlN相的转变.随着热压温度的提高,断裂形式由沿晶断裂逐渐向穿晶断裂转变,致密度逐渐提高,晶粒尺寸长大;当热压温度达到1 700℃时,相对密度为97.3%,晶粒平均直径为850nm,硬度值为15.54GPa,断裂韧度为3.5 MPa·m~(1/2).
SPS法制备SiC_p/Cu复合材料的研究
许彬彬, 贾成厂, 郭宏
2009, 27(5): 373-376,393.
[摘要](97) [PDF 409KB](7)
摘要:
为了开发高导热低成本电子封装材料与器件,采用SPS方法制备了SiC/Cu复合材料,研究了SiC的粒径和体积分数对材料致密度和热导率的影响.结果表明:随着SiC体积分数的减少(从70%到50%),材料致密度逐渐提高;随着SiC粒径从40μm变化到14μm,材料的致密度提高.在材料未达到完全致密的情况下,材料的热导率主要受致密度的影响,SiC粒径的减小和体积分数的适宜降低对材料热导率的提高有利.此外,研究了对SiC进行化学镀铜对复合材料的影响.SiC化学镀铜改善了复合材料两相界面的润湿性,与未镀铜SiC相比,使样品相对密度提高了3%,热扩散系数提高了60%,热导率为167 W/(m·K).
文献综述
铝酸镧超细粉体的制备方法
田丁, 赵艳民, 吴晓琳, 王修慧, 高宏, 翟玉春
2009, 27(5): 377-380.
[摘要](84) [PDF 339KB](4)
摘要:
综述了目前常用的制备铝酸镧粉体的各种方法之工艺过程、特点及其产物的性能特征.分析指出:纯度和粒度是粉体最重要的两个性能指标;降低合成温度、简化工艺过程是今后制备技术发展的趋势;金属醇盐可能成为获得高纯度产物最有应用前景的前驱物,醇盐水解法有望成为最佳的制备工艺路线.
B_2型FeAl金属间化合物的制备及性能研究进展
宋海霞, 吴运新, 巩前明, 袁帅
2009, 27(5): 381-386.
[摘要](130) [PDF 414KB](5)
摘要:
对B2型FeAl合金的制备和性能研究现状进行了综述和分析.FeAl合金的制备工艺主要包括熔铸法和粉末冶金两种.FeAl合金的室温韧性可以通过合金化、细化晶粒、热处理和复合韧化等方法改善.合金化对提高FeAl高温强度和蠕变抗力有效,通过引入第二相粒子实现沉淀强化和弥散强化的效果最好,合金的使用温度有望提高到700℃以上.
四海文苑
汽车发动机用粉末冶金主轴承盖
Terry M.Cadle, Mark A.Jarrett, William L.Miller
2009, 27(5): 387-393.
[摘要](166) [PDF 614KB](13)
摘要:
粉末冶金主轴承盖(MBC)于1993年第一次用于GM的3100与3800V6发动机.该零件一年消耗粉末5 000多t,是北美粉末冶金零件中应用量最大者.选择粉末冶金材料替代传统的铸铁,是因为其有利于零件的功能,而且因为粉末冶金工艺能成形为最终形状,从而使GM可节省下对主轴承盖的切削加工生产线的大部分投资.由于灰铸铁强度不够高,球墨铸铁的价格高又难切削加工,因此,为这种零件开发了一种强度高、成本低的粉末冶金合金钢.这篇论文说明了主轴承盖的功能要求,比较了铸铁与粉末冶金的材料和生产工艺,说明了粉末冶金的设计利益;此外,还讨论了粉末冶金主轴承盖要求的强度、一致性、完善性(无缺陷)及切削性,其中包括试验与试验验证.
粉末冶金产业动态
日本粉末冶金工业会2007年获奖产品介绍(Ⅱ)
2009, 27(5).
[摘要](34) [PDF 116KB](5)
摘要:
1 电动式VCT用罩一体型链轮的开发(新产品设计奖,住友电气工业) 此零件是电动机驱动的电动VCT系统中使用的将链轮与罩一体化制造的零件. 在传统的油压式VCT中,主流方法是将两个零件分别制造,再用螺栓连接在一起.但在这个系统中,为了减少组装在罩内的零件件数,要求将两个零件一体化制造.

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