粉末冶金技术

赵志平, 李新勇, 李有堂, 段红艳, 魏伟

2012, 30(1): 3-7,17. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.001

[摘要](140) [PDF 957KB](8)

摘要:
对以40Cr中碳合金钢为基体、镍基自熔性粉末合金为喷涂材料的热喷涂试样进行了4种不同时长的火焰重熔处理,进行了弯扭疲劳试验.应用扫描电子显微镜及能量衍射谱对不同试样的显微组织及成分进行了观察与分析,发现不同时长的重熔处理是影响热喷涂试样疲劳性能的关键因素.

温度对水热法合成WO3亚微米棒形貌和光吸收特性的影响

傅小明, 刘照文

2012, 30(1): 8-11,27. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.002

[摘要](252) [PDF 587KB](21)

摘要:
以钨酸钠为W源和硫酸钾为辅助盐,在酸性体系中对水热法合成WO3亚微米棒进行了研究.利用X射线衍射(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)对试样进行分析,结果表明:随着反应温度的升高和pH值的增加,它们都有利于合成WO3亚微米棒；在反应温度为240℃、pH值为1.5和反应时间48h下合成径向尺寸＜200nm的晶体结构的WO3亚微米棒,此WO3亚微米棒径向分布较均匀.对不同条件下水热法合成的WO3进行紫外可见光的吸收光谱(UV-VIS)分析可得:随着反应温度的升高和pH值的增加,获得的WO3的紫外光吸收能力是逐渐增加的；WO3亚微米棒具有良好的紫外光吸收能力.

热处理对FGH95合金组织和性能的影响研究

罗学军, 王晓峰, 马国君, 田高峰

2012, 30(1): 12-17. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.003

[摘要](180) [PDF 948KB](12)

摘要:
通过热处理工艺试验设计,研究了不同热处理条件下FGH95合金的组织和性能.与亚固溶线温度热处理后细晶试样比较,过固溶线温度热处理的试样获得了晶粒度8级的相对粗晶组织,强度仅比细晶试样的降低不超过5％,而蠕变性能显著提高,700℃/690MPa条件下,0.2％残余应变的蠕变寿命提高了3～4倍；另外,通过优化γ′相的尺寸与分布,可进一步提高合金的力学性能.

抗EMI用铁硅铝磁粉芯磁性能的研究

朱小辉, 杜成虎, 聂敏, 柏海明, 许佳辉

2012, 30(1): 18-21,33. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.004

[摘要](206) [PDF 1031KB](11)

摘要:
采用纳米TiO2对铁硅铝粉体包覆制备复合磁粉芯,研究了制备的复合磁粉芯的性能.结果表明:纳米TiO2在铁硅铝颗粒表面包覆形成一层绝缘膜,降低复合磁粉芯的磁导率,提高磁粉芯的品质因数,改善直流叠加特性,降低功率损耗；成形压力( ＜2 200MPa)增大,磁导率增加,功耗降低,继续增大时,功耗增加,磁导率基本不变；提高热处理温度,磁粉芯的磁导率增加而功耗降低,当温度超过690℃时,磁粉芯性能恶化.

喷射成形高钒高速钢环坯制备技术研究

徐轶, 葛昌纯, 魏宽, 郭志家

2012, 30(1): 22-27. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.005

[摘要](156) [PDF 950KB](7)

摘要:
采用喷射成形技术制备高钒高速钢环坯,阐述了喷射成形制备过程方法及工艺参数,制备得到的沉积坯收得率为83.5％.对比观察沉积坯不同位置组织及碳化物形貌,发现:组织均匀细小,碳化物颗粒细小、形状较为规则、分布均匀,合金元素无宏观偏析；孔隙及缺陷主要位于沉积坯与基体的结合界面附近,产生于喷射沉积未完全稳定的试验初期.对热处理后的沉积坯试样进行硬度测试,喷射成形高钒钢淬火硬度为63HRC,高于粉末冶金高钒钢；经过3次回火,硬度逐渐下降,未出现二次硬化现象.

Cu基热管芯体多孔材料增孔补强的研究

程齐军, 欧耀辉, 周水波, 王德志

2012, 30(1): 28-33. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.006

[摘要](129) [PDF 688KB](8)

摘要:
对不同粒径Cu粉、不同造孔剂(CuCl2.2H2O、NaCl)及其含量的Cu基热管芯进行了对比试验,分别对其开孔隙度、渗透系数、压缩性能进行了测试；并用扫描电镜( SEM)观测芯体的孔洞特征及烧结颈的形成情况,进一步探讨了烧结强化机理.结果表明:球形Cu粉粒径越大,Cu基热管芯的孔隙度和渗透系数较大,但强度越低；添加造孔剂CuCl2·2H2O有造孔和强化基体的双重作用；添加NaCl增加孔洞效果明显,但仅有造孔作用.

机械球磨与烧结W基材料的组织与性能

郝旭暖, 吴国强, 代吉祥, 李建, 沙建军

2012, 30(1): 34-39,50. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.007

[摘要](159) [PDF 759KB](7)

摘要:
采用机械球磨与热压工艺制备了W-TiC、W-Ni、W-CNTs(碳纳米管)和W-Ni-CNTs 4种W基材料.研究结果表明,机械球磨能显著降低复合粉的晶粒尺寸和增加晶格畸变.经机械球磨后热压的样品中W-TiC的致密度最好,密度达到18.36g/cm3；W-Ni和W-CNTs的密度分别为17.97g/cm3和18.23g/cm3,具有较好的致密性；W-Ni-CNTs样品密度为15.84g/cm3,致密度略低.微观组织分析表明:添加TiC粒子可以显著改善材料的烧结行为,但晶粒较大；添加少量Ni制备的样品,不仅致密度高,而且晶粒较小；添加CNTs可以改善W的烧结行为,同时能够抑制晶粒长大和对W晶界起到强化作用；同时添加Ni和CNTs样品的致密度较低,需要对Ni和CNTs的添加量及烧结工艺条件进一步优化.结合微观组织分析与显微硬度测试结果,发现W烧结体的显微硬度不仅和材料密度有关,而且和W晶粒大小及掺杂相有关.

V2O5碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程

姜中涛, 刘颖, 陈巧旺, 李力

2012, 30(1): 40-45. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.008

[摘要](308) [PDF 473KB](23)

摘要:
为了实现小批量连续化制备碳化钒粉末,以工业级V2O5和纳米炭黑为原料,利用碳热还原法,在常压下碳管炉中得到了V8C7.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM),分析了合成过程.结果表明:在较低的温度下,纳米炭黑将V2O5还原为VO2；随着合成温度的升高,还原为更低价的V2O3,但没有VO生成；接着发生碳化反应,生成VC1-x、V8C7,合成的各阶段相互重叠；在合成过程中,试样的显微组织因物相不同而有所不同,生成的钒氧化物为炭黑附着的颗粒状大团聚体,VC1-x粉末颗粒呈类球形,但大小不均匀；随着温度升高,合成的最终产物V8C7粉末颗粒呈球形或类球形,大小均匀,粒度为1μm左右；还原碳化过程中,产生的气体有CO、CO2.

工业锰粉氮化工艺的试验研究

曹兴, 许彬, 陈一波, 刘勇攀, 谭龙辉, 汪朝武, 李先柏

2012, 30(1): 46-50. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.009

[摘要](167) [PDF 250KB](10)

摘要:
以氮化锰粉氮含量为目标,采用单因素试验方法考查氮化温度、锰粉粒度以及氮化时间对氮含量的影响；采用XRD对氮化锰粉的结构进行了分析,并在此基础上应用二次回归正交试验设计方法建立二次方程优化氮化锰粉的制备工艺,经过F检验,回归方程显著性好.结果表明,最佳工艺条件是:氮化温度为836℃,氮化时间8h,氮气压力为1.72P.(101.3kPa),可获得含氮量高达8.35％(质量分数)的氮化锰产品.

元素粉末法制备SiCp/2024Al复合材料扩散均匀化研究

刘越, 刘云霞, 王保勇, 谢辉, 刘斯达

2012, 30(1): 51-56,73. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.010

[摘要](135) [PDF 1010KB](6)

摘要:
利用元素粉末真空热压工艺制备SiCp/2024Al复合材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射( XRD)对真空热压中各元素粉末的扩散均匀化过程及扩散均匀化温度和保温时间对颗粒增强Al基复合材料显微组织的影响进行了研究.结果表明,该复合材料热压态组织中有Cu的富集相存在；随着扩散均匀化处理过程中温度的升高和时间的延长,Al2CuMg相完全溶入Al基体中,Cu的扩散逐渐充分,各元素分布趋于均匀.该复合材料最佳扩散均匀化处理工艺参数为500℃保温3h.

粘结化铁基粉末的高速压制成形与烧结行为研究

章林, 吕元之, 邵健, 张应波, 刘志伟, 曲选辉

2012, 30(1): 57-62. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.011

[摘要](183) [PDF 817KB](8)

摘要:
研究了采用粉末改性处理和高速压制相结合的技术制备高密度铁基粉末冶金材料的工艺.所用的粘结化铁基粉末的名义成分(质量分数)为Fe - 1.5Ni -0.5Cu -0.5C；重点研究了压制能量和粉末塑化改性对压坯密度的影响,以及高密度压坯的烧结致密化行为.结果表明:粘结化铁基粉末具有较高的流动性(25.1s/50g)和松装密度(3.2 ～ 3.4g/cm3).未经塑化改性处理的粉末随着压制速度的增加,压坯密度提高缓慢,在8.7m/s高压制速度下,压坯密度为7.37g/cm3.塑化改性处理粉末具有优异的塑性变形能力,压坯密度随着冲击能量的增加而迅速增大,在6.2 ～ 8.7m/s的压制速度范围内,压坯密度为7.07～7.62g/cm3.经过8.7m/s高速压制和1 150℃烧结后,烧结体密度达到7.51 g/cm3,相对密度为96.5％.

粉末冶金锰钢研究新进展

Bruce Lindsley, Brian James, 亓家钟

2012, 30(1): 63-73. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.012

[摘要](130) [PDF 1695KB](8)

摘要:
铁基粉末冶金产业在继续开发与扩大使用非传统粉末冶金合金化元素.Mo、Ni与Cu的价格、环境与可回收性一直在推动这种扩大使用.Mn是铸锻钢的价格比较低廉且有效的合金化元素；不过,过去氧的敏感性限制了Mn在粉末冶金钢中的应用,现在氧分压低的氮-氢烧结气氛可允许使用Mn.Mn与适量Mo的组合可使粉末冶金钢合金的力学性能接近FD - 0405的水平.同样重要的是,这些合金可在常用的工业烧结条件下进行处理.在较高碳含量下,这些锰钢可用作贫合金烧结硬化钢牌号.笔者将讨论含Mn铁基粉末冶金材料的这些优势.

用粉末冶金方法制造压缩机法兰

J.K.Park, H.S.Park, S.T.Choi, 韩凤麟

2012, 30(1): 74-76. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.013

[摘要](102) [PDF 475KB](7)

摘要:
为防止压缩机在运行中变形,用粉末冶金方法制造了带减压槽的压缩机法兰.将制造法兰的粉末材料装于模腔中,然后,将熔点比粉末材料低的熔渗件置于减压槽位置进行成形；将粉末材料与熔渗件压制成形为法兰；在粉末材料与熔渗件熔点之间的温度下进行烧结,使熔渗件熔化和渗入粉末材料之中.用新方法制造的法兰比用常规方法生产的强度高、密封性好.根据分析,在烧结时,由于熔渗件熔化与渗透到法兰结构中,改进了气密性,增高了强度.

美国金属粉末工业联合会(MPIF)粉末冶金零件设计竞赛获奖MIM零件介绍(连载)

朔风

2012, 30(1). doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2012.01.014

[摘要](137) [PDF 215KB](8)

摘要:
1 齿轮、齿条及门闩生产厂商:Metalor 2000( Israel)获奖年份:1997奖项:优秀市场部门:其它说明:这些获奖零件是用作蓄电池箱门手提端子的锁定装置机构的齿轮、齿条及门闩.齿轮与门闩都是由镍钢材料制造的,密度7.75g/cm3,抗拉强度417MPa,屈服强度279MPa,硬度为65.5HRB.齿条是由316L不锈钢生产的,密度为7.70g/cm3,抗拉强度为472MPa,屈服强度为155MPa,硬度为65HRB.这些形状复杂的零件起初采用塑料和铝制作,但都没有成功.当选择金属注射成形(M IM)和切削加工作为生产替代零件的方法时,MIM零件的设计较可靠,而且可节约成本50％以上.

2012年 第1期

2012年第1期