粉末冶金技术

寸敏敏, 陈文革, 颜国君, 张飞奇, 高红梅

2017, 35(4): 243-248. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.001

[摘要](229) [PDF 5657KB](17)

摘要:
对熔渗法制备的钨铜合金(CuW80)分别进行了3、6、9次烧结.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、压汞仪等表征手段,研究了烧结次数对CuW80合金组织和性能的影响.结果表明:随着烧结次数的增加,CuW80合金中钨颗粒直径逐渐增大并连接,铜相分布更加均匀,多次烧结未见新相生成;经过3次烧结后,试样孔隙率由最初的0.5185%变为2.0516%,孔径增加主要集中在0.5~3μm范围内,但9次烧结后试样的孔隙率大大降低;合金硬度由烧结前的HB 204变化至烧结后的HB 188;试样电导率由25.06 mS/m降低至21.92 mS/m;合金密度较烧结前降低了1.2%.

基于Drucker-Prager/Cap模型的W-Cu20粉末轧制数值模拟

胡建召, 李达人, 周冰, 崔利群, 刘祖岩

2017, 35(4): 249-254. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.002

[摘要](297) [PDF 1010KB](88)

摘要:
将Drucker-Prager/Cap塑性模型引入到高硬度W-Cu20粉末轧制有限元分析中,利用巴西圆盘试验、单轴压缩试验以及模压试验得到Drucker-Prager/Cap塑性模型参数,借助商业有限元软件ABAQUS以及Fortran自编的VUSDFLD子程序,建立粉末轧制的有限元模型,并与实际试验进行了比对.结果表明:模拟结果中的板料相对密度和板料厚度与实际实验结果吻合较好,最大误差为4.47%,说明Drucker-Prager/Cap塑性模型对粉末轧制工艺研究有参考意义.

掺杂不同质量分数Y2O3、MgO对Al2O3陶瓷显微结构及介电性能的影响

洪逍, 章林, 贾成厂, 秦恬

2017, 35(4): 255-262. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.003

[摘要](209) [PDF 6145KB](15)

摘要:
利用放电等离子烧结技术制备了不同质量分数Y2O3单独掺杂及不同质量分数Y2O3、MgO共同掺杂的Al2O3陶瓷,研究了烧结助剂掺杂质量分数对Al2O3陶瓷显微结构及介电性能的影响.结果表明,孔隙率是影响Al2O3陶瓷介电性能的主要因素;单独掺杂质量分数为0.25%Y2O3时,Al2O3陶瓷得到最优的介电性能,介电常数(εr)为9.5±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在10-3数量级以内;同时掺杂Y2O3和MgO能进一步改善其介电性能,当两者质量分数均为0.25%时,得到最优值,介电常数(εr)为10.3±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在8×10-4以下.

热力耦合作用下脉冲电流烧结初期驱动力研究

张龙, 张晓敏, 田祖安

2017, 35(4): 263-266. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.004

[摘要](145) [PDF 1173KB](9)

摘要:
采用L-S型广义热弹性理论,建立了氧化铝粉末非等径三颗粒模型,探究脉冲电流烧结过程的热力耦合传播规律和烧结驱动力.结果表明,三颗粒系统中小颗粒的温度明显高于大颗粒,在颈部形成高温度梯度,由温度梯度形成的热扩散通量与空位扩散通量共同为脉冲电流烧结初期颈部物质迁移提供驱动力;随着烧结过程的进行,热扩散对烧结驱动力的影响越大;三颗粒系统的计算值小于两颗粒系统,这是由于两颗粒系统产生的热耗散较小.

电磁冲击加载集磁器对驱动板电磁力影响的有限元分析

田始军, 刘军, 罗晓龙, 杨勇

2017, 35(4): 267-272. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.005

[摘要](149) [PDF 2252KB](9)

摘要:
采用ANSYS有限元仿真软件研究了电磁冲击加载集磁器对驱动板电磁力的影响,建立了集磁器和驱动板有限元模型,分析了集磁器缝隙对驱动板电磁力的影响以及集磁器对不同大小驱动板电磁力的影响.仿真结果表明:集磁器上端靠近线圈的感应面电磁力主要集中分布在中间位置,呈环圆状,宽度约为半径的1/3,而该面中心孔附近电磁力只是其20%.由于集磁器采用圆锥体设计,使得另一面的电磁力大部分聚集在中心孔半径周围;驱动板电磁力沿中心孔半径呈梯度降低,其最大电磁力约为集磁器靠近线圈的涡流感应面最大电磁力的3倍,极大地提高了集磁效果,为设计更高效率的电磁冲击加载装置成为可能.

超细氧化铝的高分子网络凝胶法制备与研究

王柳燕, 张宁

2017, 35(4): 273-278. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.006

[摘要](199) [PDF 5959KB](74)

摘要:
以硝酸铝溶液为原料,聚丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基丙烯酰胺为网络剂,硫酸铵为引发剂,采用高分子网络凝胶法制备了超细氧化铝粉体.研究了沉淀剂种类,单体、网络剂及引发剂的质量比,和单体质量对合成氧化铝凝胶的影响.实验结果表明:以氨水为沉淀剂,当单体质量为0.05 g,单体、网络剂、引发剂质量比为5:1:1,聚合温度达到65℃时,可获得均匀、稳定的氧化铝凝胶;经900℃煅烧2 h后可获得的粒径细小,分散性好的氧化铝粉体.

电子驻车制动系统粉末冶金斜齿轮的开发

丁霞, 陈迪, 彭景光, 吴增强

2017, 35(4): 279-283. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.007

[摘要](132) [PDF 3818KB](18)

摘要:
作为电子驻车制动系统中涡杆传动的关键零件,粉末冶金斜齿轮因其内孔为非圆形花键,结构复杂,成型难度大.为解决这一问题,本文讨论了粉末冶金斜齿轮的结构特点和力学性能,分析了齿轮材料的选择,并研究了生产工艺流程.研究结果表明:应选用流动性较好的粉末材料保证粉末在阴模的斜齿区域均匀填充;为避免花键结构的芯棒受力过大而断裂,选择下模不旋转即可成型斜齿轮的压机;根据产品要求,生产工艺流程设计如下:压制→烧结硬化→回火→后处理,其中,零件的压制成型和烧结硬化技术是重点.通过对斜齿轮生产工艺的精心策划和过程质量的严格管控,开发出符合实际工况要求、高精度、高强度、结构复杂的电子驻车制动系统用粉末冶金斜齿轮,该斜齿轮目前已经实现批量生产,质量稳定可靠,取得了较好的经济效益.

高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

王跃明, 闵小兵, 熊翔, 刘东华, 王芬, 闫志巧

2017, 35(4): 284-292. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.008

[摘要](229) [PDF 15543KB](81)

摘要:
采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究.研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品.低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长.磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级.

特种钨合金电极材料制备工艺及组织性能研究

张保红, 牛山廷, 王玲

2017, 35(4): 293-298,309. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.009

[摘要](197) [PDF 2949KB](20)

摘要:
制备了W-Ni-Ca、W-Ni-Sr、W-Ni-Ba三种钨合金电极材料,研究了三种钨合金电极材料的组织性能.结果表明:W-Ni-Ca电极材料难烧结,组织不均匀,性能较差;W-Ni-Ba在烧结过程中生成的钨酸钡熔点较低,对电极抗烧蚀性能不利;通过对三种电极材料进行比较分析,认为W-Ni-Sr具有最佳的组织和性能.

粉末冶金制备高氮不锈钢的研究进展

齐美欢, 任淑彬, 陈建豪, 曲选辉

2017, 35(4): 299-303. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.010

[摘要](271) [PDF 1177KB](41)

摘要:
概述了加压冶炼制备高氮不锈钢存在的问题,介绍了粉末冶金制备高氮不锈钢的发展现状,其中包括高压气雾化法、机械合金化法等高氮不锈钢粉末制备技术,和注射成形、热等静压成形、热挤压、粉末包套烧结-自由锻造、等离子烧结成形等高氮不锈钢粉末致密化及成形技术,指出了粉末冶金制备高氮不锈钢存在的问题,并对其未来的发展趋势进行了预测.

钼合金制备工艺的研究进展

董帝, 王承阳

2017, 35(4): 304-309. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.011

[摘要](282) [PDF 1949KB](45)

摘要:
纯金属钼存在低温脆性、再结晶脆性、抗高温氧化能力较差等明显缺点,极大限制了其应用范围,通过在钼基体中添加第二相(稀土氧化物(La2O3、Ce2O3、Y2O3)和碳化物(TiC、ZrC、HfC))形成的钼合金因具有良好的高温性能、较低的韧脆转变温度、较高的再结晶温度受到了国内外学者的广泛关注.本文对三种钼合金制备工艺(固-固掺杂、固-液掺杂和液-液掺杂)进行了总结,并对其发展趋势做出了展望,结果表明采用液-液掺杂工艺能显著提高材料的均匀性和力学性能.

石墨烯增强铝基复合材料制备技术研究进展

鲁宁宁, 许磊, 历长云, 王有超, 米国发

2017, 35(4): 310-318. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.04.012

[摘要](267) [PDF 1327KB](20)

摘要:
石墨烯具有独特的结构特点和优异的物理化学性能,是理想的复合材料增强体.本文综述了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的现状,着重介绍了石墨烯的分散工艺和复合材料的成型方法,讨论了这些方法对复合材料性能的影响,并从混粉和烧结工艺方面提出了石墨烯增强铝基复合材料制备方法的发展方向.

2017年 第4期

2017年第4期