2011年 第3期

研究与开发
Fe基多孔材料瞬时液相烧结过程研究
李莎莎, 刘京雷, 戴玉林, 徐宏
2011, 29(3): 163-168.
摘要:
采用定量DSC差热分析、扫描电镜分析、背散射元素分析以及XRD物相分析等方法对添加Ni-P共晶合金的Fe粉瞬时液相烧结过程进行了研究.研究发现,粉末颗粒粒度、烧结时间等参数对烧结过程有重要的影响.粉末粒度较小时,烧结升温过程中元素间的固相扩散比较明显,但粉末粒度对形成液相的总量影响较小.液相烧结时,固相Fe元素向液相中的扩散速率快于液相Ni元素向固相Fe颗粒内的扩散速率.P元素可在固相Fe粉内快速扩散均匀,但随着烧结时间的增加,P元素在Fe颗粒中产生偏聚,形成(FeNi)3P化合物.随着保温时间的增加,液相组分熔点升高,液相量逐渐减少,最后实现多孔材料的瞬时液相烧结.
CuAlO2陶瓷靶材的制备及其性能研究
兰军, 刘翔, 张辉, 段云彪, 储清梅, 曹明刚, 张少春
2011, 29(3): 169-172.
摘要:
以分析纯微米级Al2O3和Cu2O粉体为原料,采用固相烧结法制备铜铁矿型透明导电氧化物CuAlO2陶瓷靶材,通过XRD、R-T和SEM等测试方法对其进行结构和性能表征,研究烧结反应温度及时间对靶材结构、密度、电导率的影响.结果表明:最佳烧结制备CuAlO2陶瓷靶材的试验条件为烧结温度1150℃、烧结时间10h.试验获得了物相较纯、密度(4.83g/cm3)达到理论密度95%的CuAlO2陶瓷靶材,该靶材室温电导率为1.3×10-2S·cm-1,由电导率温度曲线计算出该靶材热激活能为0.265eV.
机械合金化制备Al2O3/Mo5Si3粉末研究
徐轲, 陈辉, 马勤, 赵雪
2011, 29(3): 173-176,182.
摘要:
以MoO3粉、Mo粉、Si粉和Al粉为原料,利用机械合金化制备了具有纳米晶组成的Al2O3/Mo5Si3复合粉体,利用X射线衍射(XRD)、激光粒度分析仪(LPS)和扫描电子显微镜(SEM)对Al2O3/Mo5Si3复合粉体的形成以及在球磨过程中的粉体演变进行分析和表征.结果表明:球磨10h后,原料粉末发生反应生成了Al2O3和Mo5Si3,反应速度较快.随球磨时间的延长,复合粉体的晶粒尺寸减小,微应变增大.球磨100h后,Al2O3和Mo5Si3的晶粒尺寸分别为38.3nm和39.8nm,具有纳米晶组成.粉体细化主要发生在球磨初期,球磨100h后粉体粒度曲线呈亚微米和微米双峰分布,颗粒尺寸较小,在1~3μm之间.
自蔓延反应制备ZrC粉末的形成机制研究
宋谋胜, 冉茂武
2011, 29(3): 177-182.
摘要:
利用自蔓延高温合成技术,在Al-Zr-C粉末中原位制备了ZrC粉末.通过DTA试验并结合燃烧反应淬熄处理,研究了Al-Zr-C体系原位合成ZrC粉末的反应行为与形成机制.结果表明,在Al-Zr-C粉末中,Al与Zr之间形成ZrAl3金属间化合物的反应更易发生,然后利用该反应放出的大量热量,C与ZrAl3熔体发生反应而生成热力学上更稳定的ZrC相,并还原出α-Al相.混合粉末中的Al不仅作为稀释剂来降低反应温度而抑制ZrC晶粒的长大,更是作为反应物参与了整个合成反应进程.
材料·制品·应用
底材厚度和稀释剂对纳米晶Fe-Al-Ni材料性能的影响
喇培清, 李翠玲, 白亚平, 魏玉鹏, 卢学峰, 郭鑫
2011, 29(3): 183-189.
摘要:
通过铝热法分别在不同底材厚度和稀释剂条件下制备了含10%(质量分数)Ni的纳米晶Fe3Al材料,对制得的材料进行了金相组织观察,XRD和TEM分析,并测试了应力应变曲线和屈服强度.研究结果表明:随着沉积底材厚度的增加,材料的晶体结构没有发生变化,主要由无序bcc结构的Fe3Al相组成;但材料的平均晶粒尺寸和屈服强度都增大,同时材料在断裂前的最大变形量也呈增大趋势,塑性提高.随着稀释剂的增加,材料的平均晶粒尺寸和屈服强度都呈现先减小后增大的趋势,且在未添加稀释剂的时候其值分别达到最大值;当添加稀释剂为20%(质量分数)的时候,材料中出现了有序B2结构的(2 00)峰,材料结构趋于有序,同时塑性有所降低,稀释剂为40%(质量分数)时,材料的最大变形量最大,塑性变形能力最强.
Al2O3/B4C复合材料性能的研究
黄华伟, 王晓敏, 杨静, 许奎, 代胜平
2011, 29(3): 190-193.
摘要:
采用凝胶注模成形工艺制备Al2O3/B4C芯块,研究其真空烧结性能.通过热分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD),考察了Al2O3/B4C复合材料DTA、结构、形貌和相态.结果表明:在1 600℃以上Al2O3与B4C反应,生成Al8B2O15等低熔点化合物,有利于提高Al2O3/B4C芯块致密性,但同时会产生CO气体,降低芯块性能.
添加氧化铁对8YSZ导电性能的影响研究
马小玲
2011, 29(3): 194-196,205.
摘要:
用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了添加氧化铁的8YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃煅烧后,压制成φ12mm×2mm圆片,在1 400℃烧结4h得到所需试样.研究了氧化铁的不同添加量对试样的烧结性能和电导率的影响.结果表明,添加氧化铁可提高试样的烧结性能,但使试样的电导率下降.
真空烧结温度对铜基减磨材料性能的影响
路艳峰, 郭二军, 王丽萍, 康福伟
2011, 29(3): 197-199.
摘要:
以铜粉、锡粉、铅粉等为原料,采用“压制-烧结”工艺制备了铜基减磨材料,烧结采用真空无压烧结和还原气氛保护烧结两种工艺方法.运用对比试验的方法,探讨了真空无压烧结工艺中不同烧结温度对铜基减磨材料烧结体性能的影响.结果表明:真空烧结工艺与还原气氛保护烧结工艺相比,相同的烧结温度下材料的孔隙度、抗拉强度、抗压强度和硬度变化不大;采用真空烧结工艺时,随着烧结温度的升高材料的硬度、抗拉强度和抗压强度增加,材料的孔隙度降低.
工艺与设备
基于蚁群算法的纯铜粉末注射成形工艺参数选择方法
乔斌, 肖磊, 邹家生, 尚峰, 郭廷良
2011, 29(3): 200-205.
摘要:
提出一种适用于金属粉末注射成形工艺参数优化的蚁群算法模型,给出一种参数优化实际数学模型,并以纯铜粉末注射成形参数优化问题为例进行了验证.与正交试验结果相对比,蚁群算法在工艺参数的选取上具有较高的效率和准确性.该研究可以为蚁群算法应用于过程复杂、影响因素多的金属粉末注射成形工艺参数优化提供参考.
Mg2Si金属间化合物微波固相合成研究
纪振鹏, 周书才, 艾文杰, 杜志华, 赵晓隆
2011, 29(3): 206-209,213.
摘要:
为了解决传统方法制备Mg2Si化合物过程中带来的Mg氧化,挥发等问题,引进微波低温固相反应法,成功合成了Mg2Si粉体.用XRD分析手段对合成的粉体物相进行了表征,并系统研究了合成工艺对粉体制备的影响.结果表明:Mg2Si压坯在微波场中的加热升温曲线与Mg2Si压坯密度有关,密度越大,升温速率降低.本试验条件下,当Mg过量8%(原子数分数)、加热功率在2.5kW(853K)下保温30min时,可以得到单相Mg2Si金属间化合物.
HIP对65WNiCu合金力学性能的影响
刘桂荣, 王玲, 裴燕斌, 葛启录
2011, 29(3): 210-213.
摘要:
研究了W含量为65%(质量分数)的两种不同Ni与Cu质量比的钨合金,m(Ni):m(Cu)=1(Ⅰ)和m(Ni)∶m(Cu)<1(Ⅱ),在1050℃下对两种合金进行了热等静压(mP),测试了烧结态和HIP态的密度、拉伸强度以及伸长率并做对比,HIP后两种合金的致密度均约为100%,抗拉强度分别达到750MPa和760MPa,伸长率分别达到18.5%和19.0%.
内氧化法制备纳米Al2O3弥散铜复合材料的研究
李美霞, 罗骥, 郭志猛
2011, 29(3): 214-217,231.
摘要:
以Cu-Al水雾化合金粉末为原料,通过内氧化方法制备了Al2O3弥散强化铜复合材料.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30~50nm.挤压态的弥散强化铜棒材(φ25mm)不经过任何中间热处理,直接冷拉拔得到φ1mm的铜丝,其丝材抗拉强度高达680MPa;挤压态棒材的电导率87%(IACS),软化温度850℃,材料的整体性能达到了国际先进水平.
文献综述
Cu/Mo/Cu平面层状复合材料的研究进展
雷虎, 崔舜, 周增林, 康志君, 林晨光, 李明, 李增德
2011, 29(3): 218-223.
摘要:
总结了Cu/Mo/Cu平面层状复合材料的特点和应用,通过平面层状结构设计,可以实现其在平面(x,y)方向更低的热膨胀系数和更高的热导率,其中热导率最高可达370W·m-1·K-1;介绍了其研究现状和制备方法,并通过对制备工艺的对比分析,指出热压复合和轧制复合是Cu/Mo/Cu层状复合材料生产工艺的发展趋势及方向.
粉末冶金结构零件焊接
韩凤麟
2011, 29(3): 224-231.
摘要:
讨论了最常用于连接铁基粉末冶金结构零件的各种焊接方法.资料主要来源于关于各种焊接方法的以前的出版物和文献评述.介绍了有用的设计方法与焊接技术以及各种粉末冶金材料的焊接性.
四海文艺
可烧结硬化组成合金的开发
Bruce Lindsley, 亓家钟
2011, 29(3): 232-235.
摘要:
粉末冶金产业市场力量正在挑战粉末冶金合金中通常使用的传统组成.Mo、Ni及Cu因和氧亲和力低,是铁基粉末冶金使用的主要合金化元素.另外,Mo对压缩性的影响很小,和Cu在烧结温度下通过液相可快速熔成合金.这三种元素也都增高钢的淬透性,用这些元素的混合物生产的零件可进行烧结硬化.价格压力迫使对采用这些元素的粉末组成重新进行了评估,合金开发的任务在于提出使力学性能与生产总成本间达到最佳平衡的合金系.烧结硬化合金组成在这一点上起重要作用.将评估与讨论可替代在欧洲市场上主要使用的合金的合金.
信息动态
2011, 29(3): 236-238.
摘要: