2013年 第3期

研究与开发
轧制塑性变形对W-Cu复合材料组织性能影响
于洋, 于欢, 张文丛, 王尔德
2013, 31(3): 163-166,173. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.001
摘要:
对不同Cu含量[20% ~ 50%(质量分数)]的热挤压后的W-Cu合金坯料进行轧制,通过对比得出最佳轧制工艺参数,并制备出微观组织均匀、致密度高、性能优异的W-Cu合金板材.结果表明:轧制力随着道次轧下量的增加而逐渐增大,并且当一次轧下量超过60%时,轧制力急剧增加;随着轧制变形量的增加,Cu相发生变形,W相形状基本不发生变化,但W相有细化的趋势;轧制变形能在保持W-Cu合金热挤压后高组织均匀性、高致密度、高性能的基础上获得薄板甚至是箔材.
单分散BaZrxTi1-xO3亚微米粉体的可控合成
刘宇, 崔斌, 湛海涯, 张璐琭, 阎雯青
2013, 31(3): 167-173. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.002
摘要:
采用常压水相法制备了单分散BaZrxTi1-xO3亚微米粉体,通过XRD、SEM等分析检测手段对样品进行表征.系统地研究了锆、钛量比,NaOH浓度及反应物浓度对锆钛酸钡粉体相组成和微观形貌的影响.结果表明,BaZrxTi1-xO3粉体的形貌、颗粒大小和尺寸分布可以通过不同的反应条件来控制.随着Zr含量的增加,粉体粒径增大,分散性变好;随着NaOH浓度及反应物浓度的增加,粉体粒径均减小.实现了单分散性锆钛酸钡亚微米粉体颗粒尺寸在0.47 ~ 1.24μm范围内的可控合成,这将在制备小型化、大容量的多层陶瓷电容器方面有很好的应用前景.
氧化铝粉末热等静压致密化过程模拟与验证
陈烨欣, 刘凯, 魏青松, 贺文婷, 史玉升
2013, 31(3): 174-179. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.003
摘要:
基于粉末烧结体塑性理论,应用Shima屈服准则和改进的Maxwell粘塑性本构模型描述氧化铝粉末热等静压的变形规律.有限元模拟结果显示:热等静压结束后粉末体在角落处收缩率小而中部收缩率大,分别为13.67%和19.04%;开始阶段外力较均匀,包套角落部分的变形抗力大于中部处的抗力,导致包套形状发生畸变.对比试验与模拟结果,模拟相对密度较实际结果大约1.5%.在圆柱侧面等结构简单区域,预测形状变化与实际较好吻合;但在复杂结构区域(如包套角落处),预测形变程度小于实际情况,误差<4%.有限元模拟准确地预测了氧化铝粉末热等静压致密化过程,对于近净成形复杂零件将十分有益.
材料、制品、应用
洁净煤用非对称结构Fe3Al滤材的性能测试研究
王浩, 杨军军, 刘冠颖, 王凡, 赵雪源
2013, 31(3): 180-184. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.004
摘要:
随着洁净煤技术在中国的大规模装置应用,高温高压合成气净化除尘技术及材料得到越来越高度的重视.详细介绍了自主开发的以Fe3Al为材料的新型耐高温耐腐蚀过滤管各项性能测试与模拟评价.结果表明:非对称结构Fe3Al过滤管具有良好的耐腐蚀能力、较高的高温力学性能、优异的流通能力与再生性能,完全达到了高温腐蚀环境气固分离所需要的各项理化和应用性能要求.
碳纳米管对低Ni含量Ti(C,N)基金属陶瓷组织与性能的影响
王赛玉, 熊惟皓, 蔺绍江
2013, 31(3): 185-190. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.005
摘要:
为了探讨碳纳米管对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响,添加不同质量分数的碳纳米管作为增强相,采用粉末冶金法制备Ti(C,N)基金属陶瓷材料.通过对材料的显微组织分析,抗弯、硬度等力学性能的测试,研究了碳纳米管含量对Ti(C,N)基金属陶瓷的组织和性能的影响.结果表明:添加碳纳米管后,低Ni含量的金属陶瓷材料的组织结构为典型的芯-壳结构,由黑色芯部、具有明显包覆层的组织,白色芯部、包覆层不明显的组织,粘结相组成;相同烧结温度下,添加≤1%(质量分数)的CNTs时,随碳纳米管含量增多,材料抗弯强度下降;添加Ni包覆的碳纳米管的金属陶瓷材料的性能比添加未做过表面处理的碳纳米管的材料性能好.
不锈钢粉末与丝网烧结多孔材料高温硫化性能研究
南海娟, 吴引江, 张晓晗
2013, 31(3): 191-195. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.006
摘要:
为了考察滤材结构和形貌对材料抗高温硫化性能影响,研究了不锈钢316L、310S粉末与丝网烧结多孔材料在高温硫化氢气氛[350℃,介质:CO2+H2S(0.02%,体积分数)]中的硫化性能以及材料孔结构的稳定性,并利用光学显微镜观察表面形貌,从而评价耐蚀性能.结果表明:经过1 500h试验,316L、310S粉末烧结金属多孔材料在高温硫化氢气氛中耐腐蚀性能明显低于同类丝网材料,粉末与丝网烧结金属多孔材料的耐蚀性能差异主要由滤材结构和其比表面积决定.
工艺与设备
烧结方式对石英多孔陶瓷的性能影响研究
宋杰光, 叶军, 王秀琴, 王芳, 杜大明, 李养良, 李世斌, 纪岗昌
2013, 31(3): 196-200. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.007
摘要:
以长江沿岸低品位石英砂为主要原料,采用真空烧结制备石英多孔陶瓷材料.研究结果表明:采用真空烧结能够成功制备石英多孔陶瓷,多孔陶瓷材料烧结温度为1 050℃;制备的陶瓷密度为1.267g/cm3,孔隙度为51.6%,抗压强度为3.184MPa,且气孔较小,分布较均匀,外形完好.在相同的烧结温度和保温时间条件下,真空烧结的陶瓷孔隙度明显比大气烧结的小,密度和抗压强度则比大气烧结的要高.真空烧结的陶瓷表面更加致密,孔结构排列更平整,微观孔结构更加完整.当对石英多孔陶瓷材料的力学性能要求不高时,优先选用空气烧结;反之,则优先选用真空烧结.
AZ31镁合金细管静液挤压工艺及组织性能分析
于洋, 张文丛, 段祥瑞
2013, 31(3): 201-206,211. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.008
摘要:
镁合金由于良好的生物相容性、可降解性和优良的力学性能,而展现出在医疗器械应用上的优越性.以AZ31镁合金为研究对象,研究镁合金细管静液挤压成形新技术,并且开发出一种高强韧AZ31镁合金薄壁细管.结果表明:模具预热温度为300℃,挤压坯料温度200℃,挤压比为17 ~31.5,采用超细石墨-PVC塑料粉制备的静液挤压用传力润滑介质进行静液挤压,获得的细管综合性能最好;挤压管坯组织与挤压前相比,得到明显改善,挤压前平均晶粒粒径为150μm,挤压后平均晶粒粒径<7.0μm;抗压强度由均匀化处理后的210.5MPa提高至挤压后的375.2MPa.
汽车发动机粉末冶金蜗轮轴套模具设计
孙国勋
2013, 31(3): 207-211. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.009
摘要:
粉末冶金零件在汽车上的应用越来越广泛.只有采用自动成形压机才能大批量生产零件,降低成本,提高效率.自动成形压机模架一般都比较高,除了能合理设计连接件外,模具长度尺寸都比较大,模具制造困难.汽车发动机粉末冶金蜗轮轴套的模具设计能有效地解决生产难题.
脉冲CLVD+PIP联用工艺制备C/SiC复合材料
何新波, 梅敏, 曲选辉, 胡海峰, 张玉娣, 陈思安
2013, 31(3): 212-215,222. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.010
摘要:
以液态聚碳硅烷(LPCS)为先驱体,采用脉冲化学液气相沉积(脉冲CLVD)与先驱体浸渍裂解(PIP)联用工艺制备了C/SiC复合材料.采用排煤油法测定了材料的密度,三点弯曲法测试材料的力学性能,采用扫描电子显微镜观察弯曲试样的断口形貌.结果表明:密度为1.76 g·cm-3的沉积试样在经过5轮PIP工艺处理后,材料的密度达到1.98 g·cm-3,抗弯强度达到321.9 MPa,和PIP工艺完全致密化的复合材料的密度及性能相当,但制备周期缩短到10天.材料中的PIP-SiC基体除了能填充纤维束间及层间的大孔隙,还能进一步填充纤维束内由于纤维束丝分布不均匀而在脉冲CLVD工艺过程中残留的大孔隙.
文献综述
硬质合金断裂韧度的测试研究现状
陈鼎, 胡山, 张忠健, 徐涛, 彭文, 袁红梅
2013, 31(3): 216-222. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.011
摘要:
断裂韧度是用来衡量硬质合金在实际工况条件下使用寿命最为重要的力学性能指标之一,因而有关硬质合金断裂韧度的研究一直备受硬质合金领域研究者和使用者的关注.评述了国内外有关硬质合金断裂韧度测试方面的研究成果,重点介绍几种常用的硬质合金断裂韧度测试方法的特点及研究现状,同时对硬质合金主要断裂力学模型的研究工作进行简要介绍.
金属粉末的非水基凝胶注模成形
贾成厂, 卡瑞玛, 袁海英, 张秀丽, 史延涛, 刘卫华
2013, 31(3): 223-228. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.012
摘要:
凝胶注模成形工艺具有适用于多种粉末的复杂形状成形,成形坯体组分均匀、密度均匀、缺陷少、强度高,不需专门的脱脂工序,模具成本低廉等独特优势.对凝胶注模成形工艺及原理进行了简介;结合适合于金属粉末的新型非水基凝胶注模体系的研发工作,介绍了以多种金属及合金粉末为原料,采用该方法制备金属粉末材料和制品的应用实例.
四海文苑
用常规强度试样与粉末冶金零件测定的力学性能的比较
Lorenz S.Sigl, Patrice Delarbre, Ulrike Jehring, 韩风麟
2013, 31(3): 229-234. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.03.013
摘要:
由于零件的强度难以试验测定,因此通常都不使用这些数据.这篇论文介绍了一种可直接测定零件强度的新方法.这种方法是采用水射流切割(Water-jet Cutting),从零件上切割小型矩形试棒(尺寸约为40mm×5mm×5mm),经磨加工制备成试棒,用于测定力学性能.这篇论文将由高合金化Fe(Mo)-Ni-Cu粉末冶金钢制造的同步器齿毂作为典型零件,用由其上切割制成的矩形试棒测定了抗拉强度、冲击强度与三点弯曲的横向断裂强度,并将其和用常规拉伸试样(DIN EN ISO 2740)测定的强度与冲击性能进行了比较.由零件试棒和常规试样测定的性能完全一致,都在试验误差范围之内.为证明比较的有效性,还通过全面的化学与显微组织鉴定,对两种试样的相似性进行了核实.采用新方法评定了生产工艺变量对同步器齿毂的力学性能的影响.建立了小拉伸试棒的横向断裂强度与抗拉强度之间的相互关系.
信息动态
2013, 31(3): 235-236.
摘要: