粉末冶金技术

宋鹏, 刘国辉, 吴诚, 弓艳飞, 王承阳

2016, 34(5): 323-329,340. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.001

[摘要](152) [PDF 2771KB](19)

摘要:
以纯度为99.95％的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300 ℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯.钨烧结坯在1 250～1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板.通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律.通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变.结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机.通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8％.

钛合金粉末的流动性研究

王昌镇, 王森, 张元彬, 纪丽娜

2016, 34(5): 330-335. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.002

[摘要](230) [PDF 1751KB](28)

摘要:
金属粉末的流动性是影响粉末床打印金属部件质量的重要因素,目前对3D打印用粉末流动性的研究较少.本文采用FT4粉体流变仪,对2种TC4(Ti-6Al-4V)原材料粉末样品及2种商业用TC4粉末样品的压缩性、透气性、剪切性、稳定性及变流动速率以及充气流动性5项性能进行了实验研究,以确定对3D打印较为重要的粉末流动性参数,为打印用粉末的初步筛选提供理论参考.结果表明,商业用粉末样品压缩性及充气流动能较小,流动函数较大,流动稳定性好,原材料样品则相反.原材料样品及大颗粒商业用粉末样品透气性较好,小颗粒商业用粉末样品透气性较差.流动函数是判断打印用粉末流动性好坏的重要参数,流动函数越大,则粉末流动性越好,越有利于打印.

RTM工艺用乙烯基酯树脂体系固化动力学

赵晓琳, 杜建华, 高恒, 范涛, 李辉, 王大峰, 吕莹莹, 贾成厂

2016, 34(5): 336-340. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.003

[摘要](203) [PDF 1690KB](10)

摘要:
采用差示扫描量热法(DSC)对树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,简称RTM)工艺应用双酚A型乙烯基酯树脂体系的固化工艺进行研究,分析不同升温速率对固化体系的DSC曲线的影响,并利用Kissinger方程、Crane经验方程等固化动力学方程,确定该固化体系的反应动力学方程t=1-[1-5 584.65exp(-4 352.90/T)t]6.67,采用温度-升温速率(T-β)外推法从理论上得到体系的凝胶温度、固化温度和后固化温度等固化工艺参数为61.66,74.55,95.49℃.在实际应用中,由于内部反应热存在,适当降低使用温度.固化动力学方程及固化工艺参数对树脂传递模塑(RTM)工艺有重要意义.

水热合成及等离子活化烧结制备碘掺杂硫化铅热电材料

杨玉晶, 史荣娜, 杜学丽

2016, 34(5): 341-345. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.004

[摘要](171) [PDF 1694KB](11)

摘要:
以乙酸铅(Pb(Ac)2)、硫代乙酰胺(TAA)和碘化钾(KI)为原料,在120℃水热反应合成出了沿<100>方向六臂星形纳米枝叶结构PbS+x％(原子分数)PbI2(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,5)粉末.合成的粉末采用等离子活化烧结(PAS)技术在40 MPa下以60℃/min升温到500℃保温5 min,获得了致密度在90％左右的烧结体,掺杂PbI2的PbS烧结试样的XRD峰位左移,表明PbI2进入PbS晶格I-占据S2-使晶格膨胀;SEM分析烧结试样断口形貌发现PbS烧结试样的晶粒尺寸随PbI2掺杂量增加而增大,相应致密度也随之增加,但是当Pbi2掺杂量大于2％以后,晶粒尺寸及致密度开始下降.

Al2O3弥散增强Cu基高导电率复合材料的制备及性能研究

张一帆, 纪箴, 刘贵民, 贾成厂, 陈珂, 刘博文, 杨忠须

2016, 34(5): 346-350,367. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.005

[摘要](295) [PDF 2177KB](19)

摘要:
采用高能球磨结合放电等离子烧结的方法制备0.5％、1.0％和2.0％的Al2O3弥散增强Cu基复合材料.研究Al2O3在Cu基体中的分布状态,以及对复合材料强度、硬度、导电性能和摩擦系数的影响.结果表明:弥散分布于晶界处的Al2O3颗粒导致复合材料的硬度和抗拉强度都提高,而伸长率、电导率降低和摩擦系数降低.1.0 ％Al2O3/Cu复合材料的相对密度达到98.22％、电导率为48.38 MS/m,硬度102.7 HV,抗拉强度264.97 MPa,摩擦系数0.28.

不同烧结气氛下M3∶2粉末高速钢的性能研究

欧阳齐, 于永亮, 黄雍平, 陈莲君, 张丰丽, 李松林

2016, 34(5): 351-355. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.006

[摘要](258) [PDF 1244KB](16)

摘要:
以水雾化M3∶2高速钢粉末为原材料,分别在真空和真空+氮气两种气氛烧结制备M3∶2粉末高速钢材料.通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及力学性能评估等手段研究了材料的物相组成、显微组织、硬度以及抗弯强度.研究结果表明:真空烧结高速钢中主要存在M6C和MC两类碳化物相;真空+氮气气氛烧结的高速钢中除了M6C碳化物以外还含有M(C,N)碳氮化物.两种烧结气氛均能实现M3∶2粉末高速钢的高致密化,而真空+氮气气氛烧结具有更优异的综合性能,其烧结态高速钢的硬度为56 HRC,抗弯强度达3 540 MPa(达到第二代粉末冶金高速钢的性能).与真空烧结相比,真空+氮气气氛烧结高速钢的硬度和抗弯强度分别提高7.1％以上和18.6％以上.

碳纳米管和氧化铝颗粒协同增强铜基复合材料的制备与性能研究

张政委, 纪箴, 贾成厂, 张一帆, 唐怡, 吕莹莹

2016, 34(5): 356-360. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.007

[摘要](166) [PDF 1240KB](8)

摘要:
本文首先利用碱式高锰酸钾对纯化后的CNTs进行改性处理,然后用分子水平法制得前驱体CNTs/Cu复合粉末,最后用内氧化方法,结合放电等离子烧结获得CNTs、Al2O3/ Cu复合材料.结果表明:CNTs、Al2O3/Cu复合材料的维氏硬度(136)和抗拉强度(226 MPa)均优于两个增强相单独作用的铜基材料;材料的断后伸长率超过纯铜(40.1％),达到43.6％,表现出非常好的塑性;CNTs和Al2O3两个增强相对铜基材料导电率起到了协同增强作用,达到了1+1＞2的效果.

氮化物弥散强化铁基合金的显微组织和力学性能研究

郭旸, 刘祖铭, 苏鹏飞, 麻梦梅, 段然曦, 王帅

2016, 34(5): 361-367. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.008

[摘要](230) [PDF 2284KB](9)

摘要:
本实验向雾化Fe-12.8Cr-3.4W铁基粉末中引入氮化物粉末进行球磨,然后对球磨粉末进行热挤压和热轧制制备得到合金样品.对雾化粉末和球磨粉末的形貌和成分、各组成形合金的显微组织、各组成形合金的力学性能以及断口形貌进行了研究.实验结果表明,球磨对粉末晶粒起到了细化作用,同时球磨后粉末与空气接触会引入少量的氧,YN(氮化钇)的引入起到了细化球磨粉末的作用;在氮化物弥散强化合金中检测到了尺寸小于100 nm的TiN和TiO2的复合弥散颗粒,少量弥散颗粒与合金中的Cr、W、Y和O元素结合长大形成大于100 nm的复杂化合物颗粒.采用氮化钇制备的合金抗拉强度与氧化钇合金基本相同,延伸率增加,同时显微硬度提高;采用氮化钛和氮化钇进行制备的合金显微硬度进一步增加.

激光选区熔化成形技术制备高温合金GH4169复杂构件

王会杰, 崔照雯, 孙峰, 刘红宾, 唐众民

2016, 34(5): 368-372. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.009

[摘要](379) [PDF 2133KB](30)

摘要:
本文采用激光选区熔化成形(Selective Laser Melting,SLM)技术制备了高温合金GH4169复杂结构件.研究了不同成形方法和不同成形工艺条件对构件的影响,并对构件力学性能、成形尺寸、成形周期、表面粗糙度进行表征.结果表明:选择倾斜45°角生长时,构件在生长过程中的应力较小,未出现应力开裂的现象且表面缺陷减少;光斑补偿值0.06 mm效果最佳,样件表面较光滑,基本无凹凸缺陷;在光斑补偿值0.06mm、零件倾斜45°生长的GH4169合金复杂构件,其样件的力学强度、延展性能明显优于铸件,并且尺寸精度高、成形周期短、粉末利用率高,表面粗糙度较低(Ra≤1.6 μm).

烧结温度对420不锈钢组织和性能的影响

杨霆, 郑军妹, 刘晓刚, 程永超, 罗丰华

2016, 34(5): 373-379. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.010

[摘要](388) [PDF 1816KB](33)

摘要:
采用真空烧结制备了420马氏体不锈钢,研究了烧结温度对材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:在1 200～1 300℃的温度区间内,烧结样品收缩,烧结体孔隙逐渐减少,晶粒长大,晶粒组织不断粗化;烧结体的密度、硬度、抗弯强度等均逐渐提高.随着温度的进一步提高,在1300～1350℃的温度区间内,这种提高的趋势减缓.最佳烧结温度为1 300℃,此时,烧结体的密度为7.22 g/cm3,抗弯强度为779 MPa.

喷油泵齿条数控车削专用夹具的研究

田广泰, 马可, 胥健, 申小平

2016, 34(5): 380-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.011

[摘要](132) [PDF 1618KB](9)

摘要:
齿条是柴油机喷油泵中关键零件,与齿圈协调起到控制油量作用.齿条形状特殊,采用粉末冶金方法成形,其球头是后续车削加工成形.本文以喷油泵齿条球头的加工过程为核心,研究车削夹具方案,探讨其特点,设计出一种数控车床用夹具,在保证齿条精度的同时,降低生产成本,提高加工效率.

超级电容器电极材料的研究进展

董桂霞, 吕易楠, 韩伟丹, 张茜, 董丽

2016, 34(5): 384-389. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.012

[摘要](423) [PDF 1784KB](19)

摘要:
超级电容器作为一种新型储能元件,以其优异的电化学特性和环境友好性,受到广泛关注.超级电容器主要分为双电层电容和法拉第赝电容,分别通过电极/电解液界面的双电层和电极表面的可逆反应储能.超级电容器同时具有较高的功率密度和能量密度,这很大程度上归功于性能优良的电极材料.超级电容器的电极材料主要包括碳材料、导电聚合物材料和金属化合物材料.本文主要概述了超级电容器的分类、原理,以及三种电极材料的性能特点和发展现状.

金属注射成形中碳控制的重要判别分析

Randall German, 韩凤麟

2016, 34(5): 390-397. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2016.05.013

[摘要](159) [PDF 2373KB](14)

摘要:
金属注射成形(MIM)中碳难以控制,对其工艺的发展有很大的影响,最明显的是在MIM工艺发展早期对材料的选择.而且,适当地控制碳一直都十分重要,是影响MIM最终零件质量的一个重要因素.美国圣地亚哥洲立大学(San Diego State University,USA)的Randall German教授述评了MIM工艺发展中控制碳的历史,并考察了烧结气氛与黏结剂系统的重要性,还述评了在MIM生产过程中发生的相关反应.

《粉末冶金技术》投稿须知

2016, 34(5).

[摘要](83) [PDF 59KB](4)

摘要:

2016年 第5期

2016年第5期