2006年 第6期

研究与开发
致密度对MoSi2材料高温氧化行为的影响
颜建辉, 张厚安, 李益民
2006, 24(6): 403-406,411. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.001
摘要:
利用热重分析方法考察了不同致密度的MoSi2材料在1 000℃的高温氧化行为.试验结果发现:在0~480 h的氧化阶段,随着氧化时间的延长,不同致密度的MoSi2材料质量都是增加的;材料的致密度越高,氧化增重得越小;所有不同致密度的材料均未发生"PEST"现象.低致密度MoSi2材料生成的氧化层疏松、多孔且不连续,有利于氧的扩散,加剧了氧化反应.高致密度材料生成的氧化膜连续且致密,阻碍了氧的扩散,材料的氧化程度较小.提高MoSi2材料的致密度有助于增强其高温抗氧化能力.
Fe-Si机械合金化过程的研究
赵媛, 沈强, 王传彬, 张联盟
2006, 24(6): 407-411. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.002
摘要:
采用高能行星球磨的方法研究了原子配比3:1的Fe、S混合粉末的机械合金化过程.用XRD、TEM、SEM及EPMA对球磨不同时间粉末的结构、组织、形貌、截面进行了分析.结果表明:Fe75Si25混合粉末在球磨的过程中出现两种形态变化,一种是Fe与Si形成层状形态,另一种为Si及Fe-Si合金包覆Fe形成包覆形态;球磨至30h,合金化基本完成;球磨产物为α-Fe(Si)固溶体,颗粒粒径约为1~20 μm.利用一个简单的模型来对Fe75Si25混合粉末合金化过程进行了描述.
金属粉末注射料圆盘模腔动态充模过程的研究
向华, 瞿金平, 殷小春, 高威
2006, 24(6): 412-416. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.003
摘要:
针对金属粉末注射料熔体填充中心浇口圆盘模腔的过程,建立其充模的物理模型和数学模型,求解 得到圆盘模腔充模过程中速度场、压力场的分布.根据有关数据,计算得到振动条件下模腔中模腔压力随填充时间变化的理论曲线,并与试验测得的曲线进行比较.通过比较发现:理论计算的模腔压力与实测的模腔压力基本吻合;振动力场的引入,有利于缩短充模时间,提高瞬态模腔压力.
12%SiCp/Al复合材料制备工艺及力学性能研究
程南璞, 曾苏民, 于文斌, 陈志谦
2006, 24(6): 417-420,426. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.004
摘要:
对碳化硅颗粒进行表面氧化酸洗处理,采用粉末冶金加热挤压工艺制备了12%SiCp/Al(体积分数)复合材料.利用金相显微镜和电镜对微观组织进行了观测,拉伸试验测试复合材料的力学性能.试验结果表明:SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀;T6热处理条件下12%SiCP/Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别约为472.4 MPa、525.7 MPa,伸长率为6.5%,弹性模量为92.7 GPa.
喷射沉积铝合金管坯工业化生产中的控制系统研究
马万太, 张豪, 张捷, 王晓勇
2006, 24(6): 421-426. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.005
摘要:
对多层喷射沉积制备大规格管坯工业化生产特点进行了分析,表明Osprey多程技术更适宜于喷射沉积工业化生产.构建了由系统管理层/控制层/设备层组成的三层递阶控制结构.对关键工艺参数的闭环控制技术进行了研究,提出了漏包连续移液和基于积分分离PID的液位精确控制结构和方法,研究了管坯沉积层厚度的在线检测及喷嘴喷射高度在线反馈控制方法,提出了基于沉积室微正压环境的氧含量控制技术.控制系统及相关控制技术已在国内首条自行研制的喷射沉积制备铝合金管坯工业化生产设备中得到应用,已生产出最大长度1 500mm、最大壁厚300mm、不同内径的铝合金产品.
材料·制品·应用
单斜仲钨酸铵快速热分解研究
傅小明, 钟云波, 任忠鸣, 邓康
2006, 24(6): 427-429,433. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.006
摘要:
通过差热分析仪和激光粒度分析仪对单斜仲钨酸铵(APT)在氩气中以9℃/min进行热分解的试验结果分析可以得出:单斜仲钨酸铵(APT)在氩气中以9℃/min进行升温时,在253.3℃时,产物粒度细化的幅度最大;在232.9℃时,产物粒度细化的幅度次之;在297.4℃时,产物粒度粗化的幅度最大;在432.1℃时,产物粒度粗化的幅度次之;在150.2℃和500.0℃时,产物粒度粗化程度不明显.为了得到不同粒度的产物,就可以分阶段性地对单斜仲钨酸铵(APT)进行升温.
纳米石墨/铝-硅-镁复合材料的制备
刘晓新, 唐仕英, 林英睿, 郑开伟
2006, 24(6): 430-433. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.007
摘要:
由于铝和碳几乎不润湿,采用热压方法制备纳米石墨/铝基复合材料,并对样品进行热挤压以减少孔隙.金相显微分析表明纳米石墨的添加量为1%(质量分数)时分散性较好,X射线衍射分析结果显示制备过程中有Mg2Si强化相生成.初步研究结果表明,添加纳米石墨后复合材料的阻尼性能有明显提高.
机械合金化制备纳米晶Fe-Si合金的研究
郑锋, 顾华志, 黄璞, 汪厚植, 冯大军
2006, 24(6): 434-436,440. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.008
摘要:
采用Fe-6.5%Si合金粉与Si-22%Fe合金粉末,经机械合金化制备了Fe-13.95%Si固溶体合金.由碰撞频率、速率与球磨工艺条件的理论关系推导出了球料比的最佳值.利用XRD、SEM和EDX手段对球磨后的Fe-Si粉体进行了结构、形貌及成份表征.结果表明:混合粉体球磨12h可实现机械合金化,合金化的粉体为α-Fe(Si)过饱和固溶体,颗粒尺寸为0.5~15 μm,显微组织为纳米晶结构,平均晶粒尺寸约为18nm.
高温稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.10Zr0.03)7.5的制备和性能
彭龙, 徐光亮, 张明, 王敬东
2006, 24(6): 437-440. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.009
摘要:
采用粉末冶金法制备稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.10Zr0.03)7.5.结果表明:磁体的密度和各项磁性能都随预烧温度的提高而增加,在1 200℃时获得最大值;提高烧结温度有利于提高磁体的密度,但各项磁性能都在1 215℃获得最大值;提高固溶温度对磁体的密度和Br的影响不大,但Hcb、Hci和(BH)max都在1 185℃时获得最大值.最佳工艺制备的磁体的室温磁性能为:Br=0.94T,Hcb=708.4kA·m,Hci=2276.6kA·m-1,(BH)max=171.9kJ·m-3;500℃时的磁性能为:Br=0.67T,Hcb=429.8kA·m-1,Hci=509.4kA·m-1,(BH)max=81.2kJ·m-3;磁体的温度稳定性良好,内禀矫顽力温度系数β(25~500 ℃)为-0.16%/℃,工作温度达到533℃.
工艺与设备
真空-压力熔渗制备B4C基金属陶瓷复合材料的研究
王铁军, 熊宁, 陈姝, 刘国辉
2006, 24(6): 441-444. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.010
摘要:
采用真空-压力熔渗工艺制备了B4C/Al金属陶瓷复合材料.由于真空-压力熔渗工艺可以在较低的熔渗温度(低于1100℃)下制备B4C/Al复合材料,避免了高温下B4C与金属Al反应产生其它脆性中间相,可以制备材料相对密度>98%,抗弯强度为360~420 MPa,断裂韧度为10~11 MPa·m1/2的高性能B4C/Al金属陶瓷复合材料.
烧结制度对三维通孔不锈钢泡沫性能影响
周向阳, 龙波, 李劼
2006, 24(6): 445-448,452. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.011
摘要:
研究了烧结制度对具有三维通孔网状结构泡沫不锈钢的线收缩率、开孔孔隙度、抗弯强度的影响.研究发现:随着烧结温度的升高和保温时间的延长,烧结制品的线收缩率增大,开孔孔隙度减小;随着烧结温度的升高,烧结制品抗弯强度先是增大,然后有所降低,保温时间的延长有利于提高抗弯强度,但影响没有烧结温度强烈.前驱体在1 260℃温度下烧结30min,可制得孔径大小为1mm左右、具有良好三维通孔结构的不锈钢泡沫,该泡沫的开孔孔隙度为81.2%,抗弯强度为51.72MPa.
低温热处理以及高能球磨对制备超细氧化铝的影响
肖劲, 万烨, 邓华, 李劼, 刘业翔
2006, 24(6): 449-452. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.012
摘要:
以Al2(SO4)3与(NH4)2CO3为原料,采用液相沉淀法,制备出前驱物NH4Al(OH)2CO3(碱式碳酸铝铵),利用低温热处理以及高能球磨对前驱物进行了处理,并煅烧得到α-Al2O3.运用XRD、振实密度、SEM等现代分析检测技术对样品进行表征.结果表明:采用低温热处理能改善Al2O3粉体的分散性,并能在一定程度上促进Al2O3的晶型转变;采用高能球磨能在很大程度上改善Al2O3粉体的分散性,并且能极大地促进Al2O3的晶型转变,制备出片状Al2O3粉末.经过低温热处理与高能球磨的前驱物,在1 100℃煅烧2h,能得到无团聚、粒径为500nm左右的片状超细α-Al2O3粉末.
制备工艺对B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响
孙军龙, 邓建新, 刘长霞
2006, 24(6): 453-456. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.013
摘要:
采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响.烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高.在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高.烧结压力对复合材料力学性能的影响较小.当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa·m1/2、98.2%.
高能球磨法制备纯铝纳米晶材料的研究
李才巨, 张继东, 朱心昆, 史冰川, 唐海林, 林杰, 徐孟春
2006, 24(6): 457-459. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.014
摘要:
对应用高能球磨制备纯铝纳米晶材料及其硬度进行了研究分析.结果表明:室温高能球磨可制备纯铝纳米晶材料,球磨12h后平均晶粒尺寸为34nm.纳米晶纯铝的显微硬度随球磨时间的延长先升高后降低,然后趋于稳定.球磨12h制备的纯铝纳米晶材料的硬度最高,可以达到111HV.样品在不同温度下退火后,硬度随温度的升高先升高后下降,并且在200℃退火时发生了低温退火的硬化效应.
文献综述
超细粉末的团聚及其消除方法
曹瑞军, Lin Chenguang, 林晨光, 孙兰, 赵诣林, 刘总, 贾成厂
2006, 24(6): 460-466. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.015
摘要:
主要讨论与归纳了超细粉末团聚产生的现象与机理,团聚对粉体成形及致密化的影响,控制团聚的原理与方法,团聚体的表征;介绍了关于超细粉末团聚领域的研究发展趋势.
四海文苑
高性能粉末冶金材料与其制造工艺的开发
武田 義信, 韩凤麟
2006, 24(6): 467-473. doi: 10.3321/j.issn:1001-3784.2006.06.016
摘要:
随着常规粉末冶金产业发展,像锻轧粉末冶金铝合金、超塑性高温合金、机械合金化氧化物弥散强化(ODS)合金之类的先进粉末冶金工艺,引起了人们的注意.受先进粉末冶金工艺启发,开发了适应日本汽车与家电产业的新材料与生产工艺,开发了适合于钢铁结构的粉末冶金Al-Si-X合金.为了改进经济性与近终形(NNS)成形性,开发了无包套粉末挤压工艺与精压式粉末锻造工艺.基于这些工艺,还开发了比单一结构材料具有较多功能的新材料,诸如轻量散热器(heat sink)与高性能发动机气缸内衬.