粉末冶金技术

田高峰, 汪煜, 杨杰, 邹金文, 汪武祥

2012, 30(4): 243-249,254. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.001

[摘要](142) [PDF 1166KB](10)

摘要:
为了对Ni基高温合金进行优化设计,采用热力学计算软件Jmatpro与相应的Ni基高温合金数据库,对3代粉末高温合金René 95、René 88DT和René 104合金的平衡相析出行为进行了热力学计算与比较研究.结果表明:3种合金的平衡相种类基本相同,主要平衡相为γγ’、碳化物M23C6和MC以及硼化物M3B2,但析出量、析出温度及范围存在差别.René 104合金有较高的γ’相析出温度和较多的γ’相析出量,而René88DT合金的γ’相析出温度最低,γ '相析出量最少;Ta的添加使Nb元素在γ’相中的含量随温度降低先增加后减少的变化规律变为随温度降低而一直减少;另外,对于碳化物而言,René 95和René 88DT合金中的碳化物析出规律基本一致,只是析出量和析出温度区间不同,而René 104合金与它们存在一定差别.

共沉淀法制备A1(OH)3-Y(OH)3/ZrB2复合粉体的热力学形成条件研究

宋杰光, 徐明晗, 王芳, 李世斌, 纪岗昌, 王志刚, 张泽忠, 胡祯

2012, 30(4): 250-254. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.002

[摘要](168) [PDF 1436KB](5)

摘要:
由于ZrB2的独特晶体结构,使其兼有金属和陶瓷的许多优异的物理和化学性能,因此在许多领域得到广泛应用.本文利用共沉淀法制备Al(OH)3-Y(OH)3/ZrB2复合粉体,并研究其形成热力学条件.经过热力学计算并用实验验证得出:ZrB2悬浮液的pH值必须大于8.3,才符合Al3+与Y3+共沉淀所需热力学条件;当ZrB2悬浮液的pH值为9时,Al (OH)3-Y(OH)3/ZrB2复合粉体的壳-核结构最好.在溶液浓度较低的情况下,可以获得具有理想壳-核结构的Al (OH)3-Y(OH)3/ZrB2复合粉体,即c(Al3+) =0.017mol/L,c( Y3+) =0.010mol/L,分别接近于Al( NO3)3和Y(NO3)3浓度的热力学条件计算拟定值,即:0.012 60mol/L和0.007 56mol/L.

氢化锆合金粉常温氧化与烧结性能研究

李圆圆, 朱常桂, 代胜平, 杨静, 乔慧武

2012, 30(4): 255-259. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.003

[摘要](198) [PDF 677KB](12)

摘要:
对自制的氢化锆合金粉进行常温氧化性能与烧结性能研究.粒径为10 ～ 50μm的氢化锆合金粉接触空气1h内增重达到820ppm,24h增重达到1 380ppm,增重曲线基本符合抛物线规律;对氢化锆合金粉进行XRD分析发现,粉料主要以ε相氢化锆存在;对氢化锆合金粉作XPS分析发现,粉料表面存在一层较复杂的氢氧化物与氧化物.用橡胶模等静压成形、真空烧结的方法制备了锆合金烧结体,研究了成形压力、烧结温度对烧结体密度的影响,成形压力与烧结温度越高,烧结体致密度越高,当烧结温度达到1 000℃时,烧结体已接近理论密度,烧结体晶粒呈等轴状,大小约为50 μm.经化学分析,烧结锆合金在成分上与氢化前原锆材料相比只有氧、氮、铁含量有所上升,其它合金元素成分基本无变化.

微量合金元素添加对Al2O3弥散强化Cu微观组织和硬度的影响研究

肖勇, 刘绍军, 武建, 曲选辉

2012, 30(4): 260-265. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.004

[摘要](116) [PDF 1510KB](6)

摘要:
弥散强化Cu是一种广泛应用于汽车和电子行业的高强高导Cu基复合材料.本文采用机械合金化法制备了Al2O3颗粒弥散强化Cu合金,并对比研究了微量Ag、Ni、Zr、Hf和Ti合金元素对Cu-1.20％ Al2O3弥散强化Cu合金微观组织和硬度的影响.XRD结果表明高能球磨能有效地固溶Al2O3弥散相到Cu基体中;硬度测试表明添加Ag元素能显著地提高弥散强化Cu的维氏硬度,添加Ni和Hf元素仅在一定程度上改善弥散强化Cu的维氏硬度,而添加Zr和Ti元素则对提高弥散强化Cu的硬度作用不大;SEM表征结果显示有Ag掺杂的弥散强化Cu合金中的Al2O3弥散相粒径明显小于未掺杂Ag的情况.弥散强化Cu硬度的提高与Ag在Cu与Al2O3相界面的偏聚进而有效抑制弥散Al2O3颗粒长大紧密相关.

W-40Cu粉末包套热挤压过程数值模拟

李达人, 蔡一湘, 王尔德

2012, 30(4): 266-273. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.005

[摘要](180) [PDF 1597KB](7)

摘要:
采用DEFORM-2D软件对W-40Cu粉末包套热挤压过程进行了数值模拟,研究了挤压过程中内部多孔体粉末坯料和外部塑性钢套的温度场、应力应变场和速度场的分布情况,并深入分析了坯料的等效应力应变和坯料、包套的最大流动速度随挤压温度、挤压速度、挤压比等的变化情况,以及包套厚度对粉末包套热挤压过程的影响.结果表明:粉末包套挤压过程中在模口附近出现最高温度值,等效应力的最大值出现在锥形区转角处,等效应变最大值出现在模口附近的包套表面,坯料最大流动速度值出现在模口附近的坯料芯部位置,包套最大流速值出现在挤压头部位置;坯料等效应变和流动速度随包套壁厚的增加先升高后降低,在包套壁厚为7.5mm时应变值最高;包套底厚影响挤压坯的形状和材料利用率.模拟得到的不同温度和挤压比下的变形载荷与实验值误差小于10％,吻合较好.

闭孔胞状泡沫铝的单向压缩力学性能和吸能能力

王展光, 蔡萍, 李书琴

2012, 30(4): 274-278,306. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.006

[摘要](160) [PDF 1084KB](6)

摘要:
通过不同孔隙度闭孔胞状泡沫铝的准静态压缩试验,研究泡沫铝孔隙度对其力学性能和吸能能力的影响.闭孔胞状泡沫铝单轴压缩应力应变曲线呈现明显的3个阶段:线性变形、平台阶段、致密化阶段;在单向压缩情况下,泡沫铝的压缩强度、吸能能力随着孔隙度的增大而减小;采用Gibson-Ashby的模型分析闭孔胞状泡沫铝的压缩屈服强度,并提出泡沫铝吸能能力公式,为工程应用提供理论支持.

粉末冶金压坯缺陷分析

申小平, 许桂生

2012, 30(4): 279-287. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.007

[摘要](242) [PDF 471KB](22)

摘要:
在粉末冶金零件压制过程中,由于原材料、零件设计、模具设计、成形设备工装、模具组装、压制工艺等原因,而产生粉末冶金压制件(压坯)缺陷,如密度不合格、尺寸超差、裂纹等,最终导致粉末冶金零件批量报废.本文列举了在粉末冶金零件压制过程中常出现的各类压坯缺陷,并结合真实案例详细地分析了产生缺陷的原因,提出了克服压坯缺陷的方法和措施.

粉末冶金Fe基孕镶金刚石刀头的热处理强化

董洪峰, 路阳, 李文生, 张杰

2012, 30(4): 288-292,312. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.008

[摘要](133) [PDF 714KB](0)

摘要:
采用真空热压烧结制备Fe基胎体及其孕镶金刚石刀头,研究固溶、连续时效和分级时效热处理对胎体组织和性能的影响,利用颗粒增强复合材料弹性力学公式计算不同热处理条件下胎体对金刚石的机械包镶力,通过石材切割试验机测试Fe基孕镶金刚石刀头的锯切性能.结果表明:热处理促进了胎体元素扩散,提高了热压烧结Fe基胎体及其孕镶金刚石刀头的性能;与连续时效相比,分级时效对固溶处理胎体和刀头的性能提高较大.

TiH2粉末注射成形坯烧结工艺研究

张小虎, 肖平安, 刘素红, 周威

2012, 30(4): 293-299. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.009

[摘要](223) [PDF 1945KB](23)

摘要:
本文以低成本的TiH2粉末为原料,采用粉末注射成形技术( MIM)制备纯Ti材料,研究了烧结温度、烧结时间和烧结气氛对样品的致密度、显微组织的影响;探究了烧结气氛对烧结试样中碳、氧含量的影响,并测定了真空烧结试样的力学性能.结果表明:TiH2粉末通过MIM工艺可以获得接近全致密的烧结Ti制品;随烧结温度提高和烧结时间延长,制品孔隙度减小,致密度提高;在1 150℃烧结3h,致密度为93.88％,烧结温度提高到1 300℃,致密度可达98.52％;在1 300℃的烧结温度下,烧结时间从2h延长到3h,致密度可从96.69％增加到98.52％;在其它工艺相同的条件下,烧结气氛对制品的性能有显著影响,真空条件下致密度最高,晶粒尺寸最大,碳、氧含量最低;在真空度为5×10-3 Pa下,于1 300℃烧结3h制品的显微硬度为388HV,抗拉强度为325MPa,延伸率为4.43％.

粉末冶金生物医用Ti合金的研究及应用现状

赵腾飞, 路新, 曲选辉

2012, 30(4): 300-306. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.010

[摘要](129) [PDF 514KB](13)

摘要:
Ti及Ti合金具有低密度、高比强度、较低的弹性模量以及优异的耐腐蚀性能和生物相容性,因而成为生物医用材料的首选.本文简要介绍了粉末冶金技术制备Ti及其合金的主要特点及其优势,从粉末准备、成形、烧结、性能4个方面综述了粉末冶金医用Ti合金的研究进展,并总结了目前粉末冶金医用Ti合金的应用状况;针对目前存在的主要问题,分析了粉末冶金医用Ti合金的发展方向及其应用前景.

纳米WC粉体的制备及其催化应用

赵学华, 王俊文, 王晓斌, 赵煜

2012, 30(4): 307-312. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.011

[摘要](250) [PDF 402KB](16)

摘要:
本文介绍了国内外碳化钨(WC)纳米粉体的制备方法以及催化应用的研究进展.在气、液、固3种纳米WC粉的制备方法中,液相法和气相法是主流.其中,喷雾干燥技术由于成本低,具有工业化应用的潜能;气相沉积法虽然成本较高、所需设备复杂,但因其工艺流程简单,特别是其产品纯度高、分散性好、粒径小且粒度分布窄,得到较深入的研究;等离子化学气相沉积法具有高温连续流动和快速骤冷的特性,易于工业化开发,是较有前景的方法之一.WC催化剂具有“类Pt”的电催化活性,可成为贵重金属Pt的替代品,用于酸性燃料电池以及加氢和脱氢反应.

轿车变速器的表面致密化粉末冶金齿轮的使用性能

2012, 30(4): 313-315. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.04.012

[摘要](88) [PDF 543KB](10)

摘要:
选择性表面致密化是改进粉末冶金钢的一种方法,高负载齿轮经过这种加工工艺处理,就能达到使用要求.本文介绍了粉末冶金螺旋齿轮的制造工艺与性能,用三轴总成成对试验台架、承载能力试验台架及噪声试验台架测定了齿轮的使用性能,并把试验结果和具有同样几何形状与表面质量的锻钢齿轮的数据进行了比较.结果表明,粉末冶金齿轮的承载能力与噪声级可和锻钢齿轮相媲美.

信息动态

2012, 30(4).

[摘要](66) [PDF 442KB](5)

摘要:

2012年 第4期

2012年第4期