2013年 第4期

研究与开发
包套热挤压M32粉末冶金高速钢的组织性能研究
于洋, 冯养巨, 张文丛, 杨建雷
2013, 31(4): 243-247. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.001
摘要:
提出了一种解决粉末冶金高速钢制备工艺繁琐、性价比低等问题的包套热挤压工艺,采用该工艺制备了M32粉末冶金高速钢,研究了不同挤压温度和热处理对M32粉末高速钢的显微组织与性能的影响.结果表明:未热处理时,随挤压温度的升高,试样相对密度及硬度变化趋势一致,均是先升高后降低,在挤压温度为1 240℃时达到峰值,分别为98.04%和45.6HRC;在淬火温度1 180℃以及回火温度560℃热处理后,M32高速钢的晶粒及碳化物颗粒尺寸较小且分布均匀,力学性能最佳,其抗弯强度及硬度分别为3 721.8 MPa和66.7HRC.
碳化硼粒径对可燃毒物成形与烧结性能的影响
李圆圆, 朱常桂, 代胜平, 杨静, 乔慧武
2013, 31(4): 248-252. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.002
摘要:
以碳化硼微粉和氢化锆-2粉为原料,用钢模成形方法在200~500MPa的压力下制备了碳化硼氢化锆坯体,坯体在高真空烧结炉中于1 100~1 300℃下烧结1h制得碳化硼锆合金可燃毒物中空芯块.用扫描电镜分析坯体的微观形貌,研究了成形压力与碳化硼含量对坯体和烧结体相对密度的影响.结果表明:碳化硼的粒径对粉料能否用钢模成形有关键性影响;碳化硼氢化锆坯体的相对密度随碳化硼含量的增加而略有降低,随成形压力的增加而明显增加;碳化硼微粉严重阻碍了碳化硼锆合金的烧结,即使碳化硼的含量仅为0.49%(质量分数),芯块的相对密度也会下降18%;提高烧结温度和增加成形压力对芯块的致密化有明显促进作用.
ZrH2/6063Al复合材料界面反应研究
牛向荣, 毛昌辉, 杨剑, 马书旺
2013, 31(4): 253-258. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.003
摘要:
采用热等静压工艺制备了ZrH2/6063Al复合材料,对其在H2气氛中热处理,研究了热处理过程中基体Al合金与增强相ZrH2颗粒的界面反应特性,采用SEM和XRD分析了ZrH2/6063Al复合材料经热处理后的微观组织和相结构.结果表明:采用热等静压的方法可以制得较为致密的样品,且不会引起样品相结构的变化;在H2气氛中热处理时,Al与ZrH2反应生成Al3Zr.
铁基粉末成形混合料的成分偏析问题分析
李其龙, 徐伟, 孟凡纪, 陈其玲, 田清源
2013, 31(4): 259-262. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.004
摘要:
作为现代重要制造手段之一的粉末冶金工艺具有高效率、低成本、高材料利用率等优点,因此在工业生产中获得了越来越广泛的应用.粉末冶金制品中市场占有量最大、用途最广的是铁基产品,而铁基粉末的偏析问题一直存在.粉末成分的偏析可以引起压制及烧结产品尺寸不稳定、硬度波动较大等问题,这些产品组装到某些机构中,可能影响整个机构的寿命和稳定性.本文分析了材料组分、混粉工艺、运送过程及装料方法等对铁基粉末偏析的影响,并针对这些因素提出了降低粉末偏析程度的措施.
滴定方式对钇铝石榴石(YAG)粉末结构及形貌的影响
杨梨容, 刘畅, 李小伍, 徐艺, 魏成富, 张林, 唐杰
2013, 31(4): 263-266. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.005
摘要:
以硝酸铝(分子式:Al(NO3)3·9H2O)和硝酸钇(分子式:Y(NO3)3·6H2O)为原料,碳酸氢铵(分子式:NH4HCO3)为沉淀剂,聚乙二醇800(PEG800)为分散剂,分别采用正向和反向2种不同的滴定方式制备钇铝石榴石(YAG)前驱体粉末,采用XRD、SEM、TG-DSC等对YAG前驱体粉末进行表征.结果表明:正向滴定制备的前驱体沉淀物经1 200℃煅烧60min能得到纯度较高的YAG相;反向滴定制备的前驱体沉淀物经1200℃煅烧60 min后形成的YAG粉末具有较好的分散性,且881℃附近就开始有YAG相生成.
材料、制品、应用
高Si电工钢铁芯的MA-SPS制备工艺和磁性能研究
樊希安, 吴朝阳, 李光强, 甘章华, 杨帆, 蔡新志
2013, 31(4): 267-272. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.006
摘要:
以一种新的Fe-Si合金制备工艺为出发点,研究了不同放电等离子体快速烧结工艺(SPS)和Si含量变化对Fe-Si合金材料显微组织与磁性能的影响.结果表明,在烧结温度为1 000℃时制备的Fe-6.5% Si合金(质量分数,下同)的综合磁性能较好,其在50Hz下的铁损为0.549W/kg,最大磁感应强度为0.124 3T,矫顽力245.6 A/m,磁导率0.338mH/m.另外,材料的最大磁感应强度随Si含量的增加显著增长,1 000Hz下,Fe-10.0% Si的最大磁感应强度可达到Fe-6.5% Si合金的5倍左右.
Ti/Au电极对红外探测器噪声系数的影响研究
李岩, 常玲玲, 李慧, 吴茂
2013, 31(4): 273-278,282. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.007
摘要:
Mn-Co-Ni-O系半导体陶瓷是最常见的红外热敏电阻材料,但其与传统的Au电极结合强度不高.本文将Ti/Au双层电极用于半导体陶瓷晶片,研究了Ti/Au电极对界面结合强度和热敏电阻噪声系数的影响规律.研究发现,Ti/Au电极能与半导体陶瓷保持良好的界面结合强度,同时使热敏电阻具有较低的噪声系数;Ti/Au电极影响热敏电阻噪声系数的机理是由于Ti扩散到Au表面形成钛氧化物引起的;在对Ti/Au电极的热处理过程中,Ti与陶瓷晶片基体间发生界面反应,同时Ti元素会向Au薄膜表面扩散;提高Ti/Au热处理温度或增加Au薄膜厚度、减少Ti镀膜厚度均能抑制Ti原子向Au薄膜表面扩散,从而降低热敏电阻的噪声系数.
锰方硼石对铜基摩擦材料摩擦性能的影响
龚立丽, 曹林, 贾成厂, 梁栋, 舒晓宁
2013, 31(4): 279-282. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.008
摘要:
为了拓展锰方硼石的应用领域,提高铜基摩擦材料性能,将锰方硼石高能球磨处理30min后(颗粒尺寸< 1μm),按照0.5%和1.0%的质量分数分别添加于铜基摩擦材料,用SPS烧结制得试样;并与不含锰方硼石的摩擦试样进行比较,分析3种样品的硬度、相对密度、摩擦系数及磨损率.结果表明:当锰方硼石的质量分数为0.5%时,摩擦试样的硬度较大,摩擦系数最平稳(平均摩擦系数为0.218)且磨损率最低;SEM分析发现其磨损机理为粘着磨损和磨料磨损.
工艺与设备
粉末热挤压法制备Mg2B2O5w/6061Al复合材料的组织和力学性能研究
喇培清, 刘国龙, 马国俊, 魏玉鹏, 卢学峰
2013, 31(4): 283-290. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.009
摘要:
采用粉末冶金法制备了含量分别为5%、10%、15%、20%(体积分数,下同)的硼酸镁(Mg2B2O5)晶须增强6061铝基复合材料,利用SEM和EPMA研究了复合材料的微观组织,并测定了其力学性能.结果表明:在复合材料制备过程中Mg2B2O5晶须发生了破碎和折断,Mg2B2O5多以晶须团聚体的形式存在,出现尺寸为10 ~ 25μm的颗粒状增强体;Mg2B2 O5晶须沿挤压方向定向排列,并且定向排列性随晶须含量的增加而减弱;复合材料的抗拉强度随着晶须含量的增加先升高后降低,并在晶须含量为15%时达到最大值191MPa,较基体合金增加16.5%;复合材料的伸长率随晶须含量的增加逐渐下降,当晶须含量为20%时降至最低值6.3%.
铁基粉末冶金材料感应烧结过程研究
程敏, 李明威, 申小平
2013, 31(4): 291-297. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.010
摘要:
以粗铁粉为主要原料,研究了原始颗粒尺寸、压坯密度及感应电流对感应烧结过程及材料性能的影响.结果表明:粉末颗粒尺寸减小、压坯密度增大和电流增大都可以使铁粉产生更多的热量,促进烧结过程的进行.烧结开始时,粉末颗粒自身的硬度下降,加工硬化现象消除,材料硬度大幅度降低;烧结基本完成后,颗粒间结合强度增大,试样的硬度逐渐趋于平稳,并且有小幅上升.材料的耐腐蚀性随烧结时间的延长而提高.
文献综述
TiC基钢结硬质合金的研究现状
范安平, 肖平安, 李晨坤, 轩翠华, 曲选辉
2013, 31(4): 298-303. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.011
摘要:
耐磨材料是新材料领域的核心之一,对新材料的发展起着重要的推动和支撑作用.本文概述了钢结硬质合金呈现硬质相和粘结相多样性、相成分拓宽以及制备技术不断丰富的发展特点,较系统地综述了润湿性、裂纹扩展方式对TiC基钢结硬质合金的力学性能的影响和作用机理,并指出其在使用中韧性不足的问题及强韧化的发展趋势和方法.
粉末冶金技术制备功能梯度材料研究进展
崔海龙, 赵忠民, 张龙
2013, 31(4): 304-308,313. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.012
摘要:
功能梯度材料因其所呈现出的优异性能,已成为材料领域的研究热点之一.本文通过介绍粉末冶金技术制备功能梯度材料的国内外研究动态,对粉末冶金技术制备功能梯度材料的工艺流程进行了系统论述,尤其对功能梯度材料的粉末成形工艺予以重点阐述,并对其发展趋势进行了展望.
四海文苑
由粉末冶金Fe(Cr,Mo)钢制备的同步器齿毂的力学性能
Lorenz S Sigl, Patrice Delarbre
2013, 31(4): 309-313. doi: 10.3969/j.issn.1001-3784.2013.04.013
摘要:
试验测定零件本身的强度性能是困难的,因此通常不采用此类数据.本文介绍了一种用于直接测定零件本身强度性能的方法,即用水射流切割零件,随后进行磨加工制备小型矩形试棒(约40mm×5mm×5mm)测定数据.采用典型粉末冶金零件——粉末冶金高合金化Fe(Cr,Mo)钢同步器齿毂制备的小型试棒测定抗拉强度、冲击强度及3点弯曲横向断裂强度,并和常规拉伸试样(DIN EN ISO 2740)的强度与冲击性能进行了对比.结果表明,由同步器齿毂与常规试样测定的数据都在试验误差范围之内,完全一致.为了证实对比的有效性,还用全面的化学与显微组织分析证明了2种试样的相似性.最后,建立了小型拉伸试棒的横向断裂强度与抗拉强度之间的相关性.
信息动态
2013, 31(4): 314-316.
摘要: