粉末冶金技术

周华, 周新文, 李国新, 孙院军

2015, 33(1): 3-7,12.

[摘要](213) [PDF 1237KB](12)

摘要:
MoO3到MoO2的还原符合连续还原机理,有中间相Mo4O11生成.基于此理论,本文结合工厂实际生产,对MoO3氢气一段还原过程的主要参数进行了研究,并对过程进行了表征分析.还原温度小于540℃时还原效率过低;还原温度大于540℃时,MoO3的还原过程不易被控制,还原产物结块加重,温度是控制还原率的最主要参数.同时,还原率随着料层厚度的增加而变缓,随着还原时间的增长而增大.产物形貌从不规则颗粒向尺寸均匀的片层状结构演变.不同料层位置的还原产物的物性和微观形貌出现差异变化,还原效率受气体的扩散阻力影响.

Y2O3对YG10超细硬质合金组织和性能的影响

陈慧

2015, 33(1): 8-12.

[摘要](170) [PDF 1635KB](11)

摘要:
采用高能球磨、真空烧结工艺制备YG10超细硬质合金.研究了Y2O3含量对YG10硬质合金组织结构、磁学性能和机械性能的影响.研究发现:Y2O3的加入可提高合金致密度、硬度和抗弯强度,随着含量的增加,合金的矫顽磁力增加,磁饱和强度略有降低.加入质量分数为0.4％,球磨时间为120 h的Y2O3,YG10超细硬质合金的综合性能最佳,平均粒度为0.3 μm,硬度达到92.4 HRA,抗弯强度达到1 950 MPa.

差压式双法兰液位计在五羰基铁蒸发器上的应用

高源, 杨春芳

2015, 33(1): 13-16.

[摘要](124) [PDF 1269KB](7)

摘要:
采用羰基法生产羰基铁粉的过程中,液态五羰基铁液体经过贮罐压力自压后进入蒸发器中进行蒸发,蒸发形成的五羰基铁气体进入与之相连的分解器中进行分解,从而生产出各种指标的羰基铁粉.本文主要讨论了羰基铁粉生产过程中的关键设备-五羰基铁蒸发器的控制参数,其中蒸发器液位计的控制尤为重要,在生产过程中液位计出现了不同形式的运行故障,根据故障现象进行分析并找到相应的解决方案.

碳含量对脱β层硬质合金组织和性能的影响

张守全

2015, 33(1): 17-21.

[摘要](177) [PDF 1188KB](12)

摘要:
本文通过一步烧结法制备了三种不同含碳量的WC-Ti(C,N)-(Ti,W) C-(Ta,Nb) C-Co脱β层硬质合金,通过扫描电镜(SEM),电子探针微区分析仪(EPMA)分析合金的微观组织和成分分布,以及测定维氏硬度HV30,断裂韧性KIC等性能指标,研究碳含量对其微观组织和物理力学性能的影响,研究结果表明:在三个合金的表层均形成了缺Ti,Ta,Nb的立方相,而富Co粘结相的脱β层.微量的C含量变化对合金的组织和性能产生重要的影响,合金的脱β层厚度和WC的平均晶粒度均随着C含量的增加而增大.随着碳含量的增加,维氏硬度HV30降低,断裂韧性KIC增加.

烧结硬化粉末冶金钢在高性能零件中的应用

杨洁, 王军, 牛森, 邹孟超, 张佳渊, 冯伟立

2015, 33(1): 22-28.

[摘要](184) [PDF 2235KB](14)

摘要:
粉末冶金烧结硬化是一种经济有效的生产高强度零件工艺过程.但是,其后续机加工相对困难和昂贵,因此尺寸公差控制也是烧结硬化过程中关注的重要目标.本文基于MPIF标准制备了多种烧结硬化材料,并对比了它们在同等压制压力下的测试试棒以及同等密度下工业粉末冶金零件上的强度、延伸率及尺寸稳定性表现.结果表明在工业生产条件下,所有材料都得到了有效烧结硬化并表现出了优秀的尺寸稳定性.在工业零件生产中,CrM作为一种预合金无铜添加的经济有效的烧结硬化材料,由于它的高淬透性,在0.5％C(质量分数)添加时,表现出高的尺寸稳定性及极佳的性能.

凝胶注模成形制备铜锡多孔材料的研究

王聪聪, 贾成厂, 卡瑞玛, 袁海英, 王召利

2015, 33(1): 29-34.

[摘要](192) [PDF 1711KB](10)

摘要:
采用非水基凝胶注模工艺,对铜锡复合粉体进行了成形与烧结的研究.非水基凝胶注模的单体为甲基丙烯酸-2-羟基乙酯,溶剂为1,2-丙二醇,交联剂为二乙二醇丙烯酸酯,引发剂催化剂为过氧化苯甲酰-N,N-二甲基苯胺,分散剂采用聚乙烯比咯烷酮.制备出不同固相含量的悬浮液,经过凝胶成形与烧结,得到铜锡烧结多孔材料.探讨了坯体的性能、烧结过程中的收缩率、孔隙率、显微结构和力学性能.结果表明:经过脱模干燥后的坯体抗弯强度最大能达到12.76 MPa,坯体中的金属粉末颗粒均匀分散在有机三维骨架中,对于烧结多孔材料,随着固相含量的增加,烧结体密度增大,烧结收缩率降低,抗压性能提高.烧结试样孔隙率在20％～40％之间,烧结收缩率小于12％,抗弯强度最大为240 MPa,制备的烧结多孔材料孔隙分布均一、能制备复杂形状的部件.

Y2O3对硬质合金晶粒尺寸和摩擦磨损性能的影响

陈小怡, 黄华伟, 洪震

2015, 33(1): 35-38.

[摘要](188) [PDF 691KB](9)

摘要:
研究了稀土Y2O3对WC-10Co硬质合金晶粒尺寸、矫顽力的影响,对比了Y2O3含量0.10％(质量分数,下同)和0.30％硬质合金的摩擦磨损性能.结果表明:微量Y2O3能细化WC晶粒,有效改善合金的硬度,影响硬质合金的磁性能.低于0.15％时,WC-10Co合金晶粒尺寸随着Y2O3增加而明显细化,硬度显著增加;Y2O3含量达到0.2％以上,WC-10Co合金的晶粒尺寸基本稳定,硬度也变化不大.在相同条件下,细晶粒0.30％ Y2O3的WC-10Co硬质合金比0.10％ Y2O3的WC-10Co硬质合金的摩擦因数稍高,但磨损体积损失低于0.10％ Y2O3合金.

干压成型工艺对石英基多孔材料的性能影响研究

宋杰光, 杜大明, 王芳, 马明亮, 李世斌, 纪岗昌, 胡祯, 邱治文

2015, 33(1): 39-41.

[摘要](249) [PDF 1071KB](7)

摘要:
本文以长江沿岸低品位石英砂为主要原料采用常压烧结研究干压成型工艺对石英基多孔材料性能的影响,为新型保温材料的开发提供参考.结果表明:随着成型压力的增加,石英基多孔材料气孔率降低.φ30 mm及φ50 mm多孔材料的气孔率均随保压时间的增加而降低,但是φ30 mm比φ50 mm降低速率慢.在成型压强及保压时间相同的条件下,φ50 mm多孔材料的气孔率均高于咖30 mm多孔材料的气孔率.通过条件优化,得到φ50 mm、5 MPa、5 min成型,烧结后的多孔材料性能较佳,气孔率为54.52％,孔结构较好.

信息动态

2015, 33(1): 34,38,.

[摘要](55) [PDF 1204KB](5)

摘要:

基于刚塑性模型的钨基合金喂料螺杆挤压成形有限元仿真及工艺优化

马运柱, 王健宁, 刘文胜, 刘远标, 张佳佳

2015, 33(1): 42-48.

[摘要](162) [PDF 3083KB](11)

摘要:
钨基合金喂料的螺杆挤压具有可生产直径较大,挤压比较大,且生产效率高等优点.利用Deform-3D软件,通过采用刚塑性模型对钨基合金喂料在挤压温度为60℃、70℃、80℃和挤压速度为3 mm/s、5 mm/s、7 mm/s的挤压条件下进行有限元模拟,分析了每种条件下速度场、温度场、损伤及应力场变化,并将最优结果与螺杆挤压实验相验证.结果表明:在挤压温度为70℃,挤压速度为5 mm/s下,得到直径为30 mm的棒坯表面光亮无缺陷;模拟结果与实验结果吻合.

Co对熔渗法制备金刚石/Cu复合材料性能的影响

洪庆楠, 任淑彬, 陈志宝, 曲选辉

2015, 33(1): 49-53,57.

[摘要](110) [PDF 1685KB](14)

摘要:
采用熔渗法制备金刚石/Cu复合材料,研究了采用15 μm和50 μm金刚石颗粒进行组合,体积分数为60％时基体中添加Co对复合材料的致密度、导热率、热膨胀系数及抗弯强度的影响.结果表明,随着Cu中Co含量的增加,复合材料达到熔渗致密时的温度也逐渐增加.采用同一合金成分,过高的熔渗温度会造成复合材料致密度的降低;当Cu中Co含量为2％时,复合材料的导热率提高了57％,达到347 W/(m·K),Co含量超过2％后复合材料的导热率开始降低;而Co含量的增加对降低复合材料的热膨胀系数、提高抗弯强度是有利的,这主要归因于铜中加入Co后对金刚石与Cu的界面改善作用.

粉末冶金汽车零部件开发流程探讨

张志勇

2015, 33(1): 54-57.

[摘要](87) [PDF 691KB](12)

摘要:
近年来,我国汽车工业发展迅猛,汽车的产销量已跃居世界第一,同时汽车工业越来越重视节能环保、注重汽车的轻量化.粉末冶金具有材料轻量化,少无切削、生产效率高、成本低等独特优势,因此在汽车领域的应用也日趋广泛.然而,相对于家用电器、电动工具等领域,为汽车领域配套具有更高的“门槛”.新品开发是企业持续发展的一项重要工作,也是一项复杂的系统工程,建立一套科学、完善的产品开发流程可以有效组织和调动各种资源,有利于产品开发工作有序推进.本文在结合TS16949和企业产品开发实践经验的基础上,从市场调研与项目承接到产品量产与持续改进整个过程,推出一套粉末冶金汽车零部件开发流程,并提出粉末冶金汽车零部件应以“联合开发或自主开发型”为主向的观念.

超高分子量聚乙烯纤维的表面改性

赵晓琳, 杜建华, 杨宏伟, 贾成厂, 吕莹莹

2015, 33(1): 58-63.

[摘要](212) [PDF 446KB](27)

摘要:
超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是一种新型高性能纤维,但是由于纤维高取向度、表面惰性,造成纤维与树脂之间的界面粘结强度低,限制了纤维的应用.因此,必须对纤维表面进行改性.本文详细介绍了超高分子量聚乙烯纤维表面改性常用的几种方法.有化学试剂处理、等离子体处理、电晕放电处理、辐射引发表面接枝处理、化学交联处理等.由于方法单独使用均存在不足之处,所以最好是几种方法联合使用,各取所长,取利避害,以提高纤维及其复合产物的综合性能.

大型粉末冶金/热等静压(PM HIP)产品:一个增长有望的产业

Stephen J Mashl

2015, 33(1): 64-71.

[摘要](113) [PDF 2703KB](17)

摘要:
用热等静压能生产出用任何其他工艺无法生产的大型粉末冶金产品,大型的HIP(热等静压)装置能制造非常大的零件.大型粉末冶金/热等静压产品(以下简称PM HIP)装置为产业带来了新的机会.Z-MetInc的Dr Stephen J Mashl在为Powder Metallurgy Review撰写的这篇独家报告中,概述了HIP装置的发展,并估计了大型粉末冶金产品的生产潜力.

GKN Bonn 10亿件粉末冶金汽车座椅零件零缺陷

朔风

2015, 33(1): 74-75.

[摘要](77) [PDF 1013KB](11)

摘要:
据GKN新闻2014年5月6日报导,GKN Sinter Metals Bonn(德国),从2000年开始供给汽车座椅制造厂家Keiper粉末冶金楔形件,使座椅可以斜倚.最近,在波恩(Bonn)工厂生产的粉末冶金楔形件达到了10亿件,令人惊奇的是,这10亿件产品,居然零缺陷.本文报导了这种零件的值得深思的开发与生产过程. 德国GKN烧结金属公司(波恩)(GKN Sinter Metals Bonn,Germany),从2000年开始供给汽车座椅专业制造厂家Keiper公司金属零件-所谓的楔形件(wedges)(图1),其可使座椅斜倚.最近,当在波恩(Bonn)工厂生产10亿个楔形件时,却发现其达到了一座令人惊奇的里程碑:全部零缺陷.这项成功业迹,可能来源于从一开始的稳定一致的零缺陷策略.

2015年 第1期

2015年第1期