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2010年 第1期

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研究与开发
低温烧结制备超细晶FeAl合金及性能的研究
詹肇麟, 郭丽娜, 李莉, 刘安强
2010, 28(1): 3-6,11.
[摘要](154) [PDF 399KB](5)
摘要:
Fe、Al混合粉末经高能球磨后,在560～620℃进行低温烧结.结果表明,低温烧结温度对合金组织有明显的影响,经过12h球磨,在620℃烧结4h,可以得到超细晶FeAl金属间化合物.SEM、AFM和XRD的分析结果表明,晶粒均匀,呈等轴状,大小约为30nm左右.超细晶FeAl金属间化合物的显微硬度较低,断裂为韧窝断口,呈现塑性变形特征.
粉末冶金NiFe_(19)Al_(25)合金的组织与性能研究
袁勇, 卢静, 崔建民, 张皓, 罗丰华
2010, 28(1): 7-11.
[摘要](204) [PDF 345KB](7)
摘要:
用粉末冶金技术制备Ni-Fe-Al合金,将Ni、Fe、Al的元素粉与预合金粉等量混合后在500MPa下压制成形,于1280℃的温度烧结后进行热处理,对合金烧结态和淬火态进行密度、力学性能检测及X射线衍射分析、断口形貌及微观组织观察.结果表明:NiFe_(19)Al_(25)合金烧结态为(β+γ)双相组织,合金的密度达6.54g/cm~3(相对密度为94.0%),抗拉强度达到771MPa,形变量为5.3%;合金淬火态处于(β'+γ)双相区,具有马氏体结构的NiFe_(19)Al_(25)合金在应力作用下呈现出线性超弹性,抗拉强度达到761MPa,形变量高达8.1%,最高形变恢复量超过4%.
气体雾化Al-Zn-Mg-Cu铝合金粉末的形貌及组织性能研究
王少卿, 于化顺, 王海涛, 张振亚, 闵光辉
2010, 28(1): 12-15,20.
[摘要](135) [PDF 462KB](8)
摘要:
利用氮气雾化法制备了Al-Zn-Mg-Cu合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪对粉末的形貌及组织特征进行了研究;检测了粉末热挤压法制备的合金棒材的力学性能,并对其断口进行了分析.结果表明:随着粉末颗粒尺寸减小,颗粒形状由以长条形为主转变为以近球形为主.同时,显微组织中的枝晶臂间距减小,晶粒细化效果明显;合金以α-Al相为主,还有少量η-MgZn_2平衡相存在.随粉末颗粒尺寸减小基体过饱和度增加,基体相和MgZn_2相衍射峰宽化;粉末粒度减小,挤压合金力学性能提高;挤压合金拉伸断口属于韧性断裂.
金刚石复合片(PDC)表面残余应力的XRD研究
徐国平, 尹志民, 陈启武, 徐根
2010, 28(1): 16-20.
[摘要](182) [PDF 325KB](5)
摘要:
采用X射线应力测定仪测试了金刚石复合片(PDC) 表面从中心到边缘5个不同位置的残余应力,结果表明:金刚石层表面残余应力的性质为压应力,最大值在PDC表面中心(达1270MPa);从中心到边缘,应力的大小逐渐降低,靠近边缘处的压应力只有143MPa.为检验测试结果的准确性,对所测规格的PDC作了有限元分析,测试结果与通过有限元分析计算出的应力分布趋势基本吻合.对测试值与有限元分析计算值出现偏差的原因进行了分析并讨论了PDC径向应力分布对PDC性能的影响及改进措施.
超音速气雾化喷嘴中抽吸压力变化规律的研究
赵新明, 徐骏, 朱学新, 张少明
2010, 28(1): 21-25.
[摘要](182) [PDF 325KB](12)
摘要:
对超音速气雾化喷嘴中抽吸压力ΔP的变化进行了试验研究,重点考察了雾化气体压力P0、气流夹角α、导液管锥顶角β及突出长度h对抽吸压力的影响.试验结果表明,在(0.5～4.0MPa)雾化压力范围内,抽吸压力皆呈负压状态.但抽吸压力变化分三阶段:随着雾化压力的增加,雾化压力在0.5～1.5MPa范围内,抽吸压力减小;雾化压力在1.5～3.5MPa之间时,抽吸压力逐渐增大,并达到一个最大值;当雾化压力超过3.5MPa后,抽吸压力又逐渐降低.锥顶角越大,抽吸压力越大;而雾化压力升高到或大于3.23MPa时,随着突出长度的增加,抽吸压力逐渐减小.
材料·制品·应用
W粉粒度对Ti-20%W合金组织和力学性能的影响
王庆相, 梁淑华, 杨怡, 范志康
2010, 28(1): 26-30.
[摘要](115) [PDF 380KB](9)
摘要:
以TiH_2粉和不同粒径的W粉为原料,通过粉末冶金法制备了Ti-20%W合金,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪对合金的微观组织和成分进行分析,并测定了其显微硬度和抗压强度.结果表明:选用细W粉时,W颗粒与Ti固溶量大,显微硬度值均匀且抗压强度高,强化机理为固溶强化,断口分析表明采用纳米W粉时Ti-20%W合金发生了韧性断裂;而采用粗W粉时,W颗粒与Ti固溶量较少,显微硬度值从W颗粒中心到Ti基体呈现先升高后降低的趋势,抗压强度较差.这说明采用W增强Ti基体时固溶强化比第二相即颗粒强化的效果更明显.
硼含量对Ni-Cr-Mo合金热腐蚀性能的影响
李文虎
2010, 28(1): 31-33,38.
[摘要](205) [PDF 297KB](6)
摘要:
采用真空液相烧结法制备了4种掺加不同B含量的Ni-Cr-Mo合金,研究了B对其组织与性能的影响.研究结果表明,B与Mo、Cr、Ni等合金元素在烧结时可以形成共晶液相,通过原位化学反应,生成Mo_2NiB_2、(Mo, Cr)_2NiB_2陶瓷相.热腐蚀性试验表明,形成的硼化物相具有较好的耐腐蚀性,能够有效提高Ni-Cr-Mo合金的耐热腐蚀性能.
热压反应合成Al_2O_3-Ho_2O_3/TiAl复合材料
王芬, 许红娅, 朱建锋, 王少龙, 解宇星
2010, 28(1): 34-38.
[摘要](162) [PDF 364KB](4)
摘要:
利用Al-Ti-TiO_2- Ho_2O_3体系原位反应合成了Ho掺杂Al_2O_3/TiAl复合材料.采用DTA结合XRD分析对体系反应过程进行了探讨.借助XRD、EDS和SEM等手段,对放热体系的物相组成及晶粒微观形貌进行了分析表征.结果表明:Al-Ti-TiO_2-Ho_2O_3系原位合成的Al_2O_3/TiAl复合材料由TiAl、Ti_3Al、Al_2O_3以及HoAl3相组成;Ho_2O_3的引入对基体相生成比例(TiAl: Ti_3Al)有一定的调控作用,并使得基体晶粒和Al_2O_3晶粒均有所细化且逐渐分布均匀.力学性能测试表明:当Ho_2O_3的引入量为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593.5MPa;断裂韧度达到最大值,为8.74MPa·m~(1/2),具有可接受的力学性能.
SPS烧结M42粉末冶金高速钢的显微组织与性能
文小浩, 陈胜, 丁小芹, 韩小云, 张学彬, 徐金富
2010, 28(1): 39-42,47.
[摘要](226) [PDF 415KB](7)
摘要:
采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了M42粉末冶金高速钢,研究了SPS烧结M42粉末冶金高速钢及其热处理后的显微组织与性能.结果表明:与普通粉末冶金高速钢相比,SPS烧结制备的M42粉末冶金高速钢显微组织均匀、晶粒细小、无碳化物偏析.经过在1180℃×5min×550℃×1h的热处理后,硬度比普通粉末冶金高速钢提高1～2HRC.
工艺与设备
碳热还原氮化制备氮化硅粉体反应条件研究
陈宏, 穆柏春, 李辉, 郭学本
2010, 28(1): 43-47.
[摘要](159) [PDF 292KB](10)
摘要:
对二氧化硅碳热还原氮化合成氮化硅的反应体系进行了热力学和动力学分析,主要研究了反应温度和氮气流量对Si_3N_4、Si_2N_2O和SiC生成的影响.热力学研究表明,Si_3N_4的生成需要足够高的温度(高于1800K)和充足的氮气气氛;Si_2N_2O的生成条件是较低的温度(低于1700K)和不充足的氮气气氛;SiC的生成条件是更高的温度(高于2000K)和不充足的氮气气氛.试验研究验证了热力学的分析,并确定了碳热还原氮化合成氮化硅的主要工艺条件(氮气流量为3L/min、煅烧温度为1500℃).在以上工艺条件下,可制备出纯的Si_3N_4粉体.
粉末电磁压制电压对TiO_2陶瓷密度的影响
孟正华, 黄尚宇, 周静, 孙伟
2010, 28(1): 48-52.
[摘要](112) [PDF 364KB](4)
摘要:
为获得密度较高的电子陶瓷压坯及制品,将低电压电磁成形引入二氧化钛(TiO_2)陶瓷粉末压制,分析了电压参数对压坯密度及烧结坯微观组织的影响.研究结果表明:TiO_2陶瓷粉末低电压电磁压制在800～1000V范围内成形较好,在此范围内压坯密度随电压增加而增加,烧结后陶瓷制品密度提高,电压越高,密度增幅趋缓;其它放电参数不变的条件下,粉末坯体高径比越大,压坯密度与烧结坯密度越小;但高径比增大,获得高密度制品的最佳放电电压相近;两次压制可以有效提高压坯及烧结坯密度;相比模压成形,电磁压制的TiO_2陶瓷密度较高,烧结制品晶粒尺寸较小.
非规则管坯喷射沉积成形工艺优化及试验验证
徐玉冰, 马万太, 张豪, 张捷
2010, 28(1): 53-57.
[摘要](55) [PDF 364KB](5)
摘要:
提出了基于往复式喷射成形工艺制备大璧厚非规则管坯的近终形成形工艺及其工艺参数优化方法,以实现坯件从CAD设计到喷射成形的快速制备过程.该工艺方法包括三个阶段:非规则管坯的三维CAD设计、分层处理和单层沉积厚度计算;基于沉积厚度与往复速度和质量流率的对应关系,计算满足各层沉积厚度所对应的控制参数;利用控制系统和执行机构对控制参数进行实时控制和调节,采用往复式多层喷射成形工艺制备满足设计轮廓的管坯.通过试验进行了验证,喷射成形制备的管坯形状和轮廓与CAD设计模型较好地一致,表明了该工艺方法的可行和正确性.
烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响
吴澜尔, 江涌, 乔发鹏
2010, 28(1): 58-60.
[摘要](122) [PDF 222KB](7)
摘要:
采用硼、碳助剂无压烧结制备碳化硅陶瓷.针对烧结温度与碳化硅烧结体密度、抗弯强度以及硬度之间的关系进行了试验研究,并对不同温度下制备的烧结体进行了显微结构形貌观察和XRD图谱分析.结果表明,烧结温度在2190～2220℃范围内可以制备密度高、力学性能好的碳化硅陶瓷.其相对密度超过96%;抗弯强度接近400MPa;维氏硬度23GPa以上.在试验温度范围内,密度与抗弯强度之间的关系近似为线性关系,密度越高抗弯强度和硬度性能越好.
文献综述
MoSi_2材料的制备及其应用
席俊杰
2010, 28(1): 61-65,72.
[摘要](60) [PDF 436KB](4)
摘要:
MoSi_2是一种重要的用于制造高温发热元件的材料和航空航天用高温结构材料.比较了MoSi_2的几种制备方法:机械合金化、自蔓延高温合成、热等静压法、固态置换反应和原位反应自生复合技术等.结果表明:为实现MoSi_2材料的产业化,应采用原位反应热压制备工艺.评述了MoSi_2及其复合材料的工业应用情况,提出了其未来研究发展的方向.
人工神经网络在金属注射成形技术中的应用
韩勇, 何新波, 曲选辉, 周瑜, 许均力
2010, 28(1): 66-72.
[摘要](120) [PDF 48KB](9)
摘要:
概括介绍了金属注射成形技术的特点,叙述了人工神经网络在金属注射成形中应用的合理性;综述了人工神经网络在塑料注射成形和金属注射成形中应用的研究现状;展望了人工神经网络未来在金属注射成形智能化控制中的应用前景.
四海文苑
用一次压制-一次烧结达到高密度
Francis Hanejko, 韩凤麟
2010, 28(1): 73-76.
[摘要](109) [PDF 248KB](14)
摘要:
利用一次压制-一次烧结高密度工艺可使铁基粉末冶金材料的生产减低生产成本及制造性能较高的零件.用一次压制-一次烧结达到高密度是一个系统方法,需要制备原料粉的预混合粉和随后进行压制与烧结.这篇论文将说明有助于用一次压制-一次烧结达到密度7.5g/cm~3所使用的粉末与生产工艺方法.烧结体密度达到这个水平的粉末冶金零件,与用现行压制工艺生产的相比,力学性能有显著改进,已接近锻钢的使用性能.
粉末冶金产业动态
2010, 28(1): 77-78.
[摘要](51) [PDF 160KB](5)
摘要:

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