粉末冶金技术

喇培清, 李贤明, 魏玉鹏, 卢学峰

2014, 32(3): 163-166,189.

[摘要](170) [PDF 1919KB](8)

摘要:
通过铝热反应熔化法制备了合金元素V质量分数分别为5％、10％、15％的块体纳米晶Fe3Al材料.通过金相、XRD、SEM、TEM分析了其微观组织,研究了材料在室温压缩下的力学性能.经分析,V质量分数为5％和15％的Fe3Al纳米晶材料主要由无序bcc结构组成,未出现有序峰,而V质量分数10％的Fe3Al纳米晶材料由B2结构组成,出现(100)的有序峰;随着合金元素V质量分数的增加,材料的平均晶粒尺寸、维氏硬度、屈服强度和延伸率均先显著增大后显著减小;V质量分数10％的Fe3Al纳米晶材料的晶粒尺寸、硬度、屈服强度和延伸率为最大,分别为60 nm、359 HV、582 MPa和15.1％.

锂离子电池正极材料Li3V2-2x/3Mgx(PO4)3/C的制备及电性能研究

吴茂, 何新波, 侯磊, 张金睿, 曲选辉

2014, 32(3): 167-173.

[摘要](167) [PDF 2683KB](7)

摘要:
本文主要通过水热法制备了锂离子电池正极材料Li3V2-2x/3Mgx(PO4)3/C,并研究了掺杂金属元素Mg对Li3V2(PO4)3晶体结构和电性能的影响.结果表明,当Mg含量x=0.45(质量分数,下同)时,且在温度为750.C焙烧6h的条件下所制备的样品具有较好的晶体结构、微观形貌和电化学性能.镁掺杂量在一定范围内变化不会影响磷酸钒锂本身的单斜结构.在3.0～4.8V、0.1C倍率下,Li3V1.70Mg0.45(PO4) 3/C复合材料首次放电比容量高达154.4 mAh·g-1,首次库伦效率为94.32％,在不同倍率下循环25次之后的容量依然可以达到112.8 mAh·g-1.掺杂镁的样品与未掺杂的样品相比,容量和循环倍率性能均有了很大程度的提高.

激光熔覆铁基合金粉末修复高速列车车轮磨损研究

丁阳喜, 殷小耀, 廖芳蓉, 柴柱

2014, 32(3): 174-177.

[摘要](186) [PDF 1534KB](13)

摘要:
针对高速列车车轮踏面磨耗问题,利用5 kW横流CO2激光器,采用预置铁基合金粉末法,对车轮钢表面进行激光熔覆修复研究.通过选择合适水平的正交试验,确定了高速列车车轮钢表面激光熔覆铁基合金粉末的最优工艺激光功率、离焦量、扫描速度分别为:2.5 kW、20mm和5mm·s-1;采用扫描电镜(SEM)、自动转塔数显显微硬度计、摩擦磨损试验机、微机控制电子万能试验机对合金化涂层的显微组织、性能及界面结合强度进行性能测试.结果表明,通过激光熔覆制备的合金化涂层与车轮钢基体形成冶金结合、组织均匀致密,合金化涂层硬度从车轮钢基体到表面呈梯度分布,由基材的246 HV提高到326.5 HV,相对耐磨性为1.33,界面结合强度达到163.91 MPa.

氧化铝基微波陶瓷材料的制备及性能研究

李媛媛, 舒景坤, 董桂霞, 孙伟娜

2014, 32(3): 178-183,216.

[摘要](221) [PDF 2678KB](9)

摘要:
采用常压烧结法制备氧化铝陶瓷样品,通过添加CaO-MgO-SiO2(CMS)烧结助剂来降低氧化铝陶瓷的烧结温度.通过设计实验改变烧结助剂的配比来研究其对氧化铝陶瓷性能的影响,以制备出高致密度、介电常数稳定、介电损耗低的氧化铝陶瓷.利用D/MAX-2000/PC型X射线衍射仪来分析氧化铝陶瓷的相组成,利用S-4800型场发射扫描电子显微镜来观察氧化铝陶瓷的微观形貌,利用6500B精密阻抗分析仪测试氧化铝陶瓷的介电性能.结果表明:当MgO的添加量为0.3％(质量分数,下同),当CaO的添加量为1.0％时,样品的介电性能最好(介电常数sr≈9.5,介电损耗tanδ＜ 10-4),其致密度也较高(表观密度达3.7 9·cm-3).

SiC掺杂量对Diamond/Cu复合材料导热性能的影响

吴磊, 徐国良, 贾成厂, 陈惠, 高鹏, 梁栋

2014, 32(3): 184-189.

[摘要](176) [PDF 2299KB](8)

摘要:
采用超高压熔渗法制备了Diamond/SiC/Cu复合材料,通过研究不同SiC含量下样品的热导率变化规律及界面性能,提出孤立界面模型.主要阐释孤立界面模型的适用条件、主要内容及定量公式.通过孤立界面模型,说明低SiC掺杂量的必要性和Diamond骨架对于复合材料导热性能的重要性.结果表明,SiC最佳掺杂量为15％,此时复合材料的综合性能最优:热导率526.7 W·m-1·K-1,热膨胀系数2.4 ppm/K,密度3.74 g/cm3,节省原料成本近15％.

铜基体上超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的摩擦磨损性能

刘建金, 崔照雯, 李斌, 王大峰, 贾成厂

2014, 32(3): 190-194,234.

[摘要](141) [PDF 2297KB](7)

摘要:
为提高铜基复合材料的耐磨性,利用超音速喷涂法在铜基复合材料表面制备了WC-12Co耐磨涂层.实验分析了涂层的微观结构、硬度、截面元素分布,并以载荷、转速为变量对涂层的耐磨性进行测试,深入分析了涂层的磨损机制及转速、载荷对涂层磨损率、摩擦因数的影响.结果表明:涂层的微观组织均匀、硬度高;耐磨性好,体积磨损率仅为10-14～ 10-13m3/(m·N)数量级,磨损机制主要是粘接相犁削、碳化物硬质相的脱落和涂层的剥落,磨损率、摩擦因数随转速、载荷的变化涂层呈现出不同的规律.

SiO2粒度对铜基粉末冶金摩擦材料性能影响

卢宏, 张婧琳, 刘联军, 裴广林

2014, 32(3): 195-199.

[摘要](188) [PDF 1911KB](9)

摘要:
摩擦剂是粉末冶金航空刹车材料制造的关键组元之一.通过粉末冶金方法制备铜基粉末冶金摩擦材料,研究不同粒度规格的SiO2(38～48 μm、48～ 75 μm、61～ 106 μm、75～ 150 μm、106～212μm)对材料性能的影响.结果表明,SiO2粒度的变化对摩擦材料压坯密度、烧结后密度及硬度影响不显著;在相同速度及比压条件下,随着SiO2粒度的增大,摩擦因数及磨损量降低,力矩曲线走势逐渐平稳,波动减小.

羰基铁粉的回转炉还原工艺研究

唐思琪, 雷福伟, 黄永光, 丁金华, 刘文兴

2014, 32(3): 200-203.

[摘要](213) [PDF 1534KB](11)

摘要:
用羰基法生产的羰基铁粉中含有碳、氮、氧等少量杂质,分别以Fe3C、Fe4N和Fe3O4形式存在,需进一步纯化处理,以满足羰基铁粉特殊用途的要求.本文利用连续动态还原技术,采用回转炉进行试验,研究了不同条件下羰基铁粉的氢还原效果.结果表明:采用回转炉法还原羰基铁粉的最佳工艺条件为还原温度在340～ 400.C之间,还原时间5h,还原压力2 kPa.所制得的羰基粉,碳、氮、氧等杂质元素含量明显降低,铁含量可达99.5％以上,具有很高的纯度.

微波烧结制备Mn-Zn铁氧体软磁材料

张家敏, 易健宏, 甘国友, 刘意春, 鲍瑞

2014, 32(3): 204-210.

[摘要](253) [PDF 2681KB](14)

摘要:
采用频率为2.45 GHz的微波烧结制备Mn-Zn铁氧体软磁材料.通过SEM对样品的组织和形貌进行了观察和研究;从理论上探讨了Mn-Zn铁氧体粉末压坯在微波场中加热的机理、机制,以及微波烧结过程材料的结晶、晶粒长大、致密化及影响因素,讨论了烧结工艺参数对材料的致密及组织形貌的影响.结果表明:在微波烧结早期,可以观察到晶粒长大的“畴状”结构,这种早期结构可能随着温度升高长大成为后来的晶粒;微波烧结可以实现材料快速致密,其中烧结温度对致密化有较大影响,随着烧结温度升高样品密度增大,即从1 200.C的4.20 g·cm-3增大到1 400.C的4.93 g· cm-3;Mn-Zn铁氧体材料属于磁性介质材料,烧结时因为材料对微波的吸收产生磁性损耗和介电损耗,这些损耗转化为热量加热烧结样品,这两种损耗在很大程度受磁导率和介电常数的影响.

机械合金化制备(Al2O3+Gr)/Cu复合材料的性能

李斌, 刘贵民, 丁华东, 闫涛, 朱晓莹

2014, 32(3): 211-216.

[摘要](100) [PDF 2296KB](7)

摘要:
采用机械合金化制备Al2O3、Gr(石墨)双相强化Cu基复合材料((Al2O3+Gr)/Cu),研究球磨时间对复合材料组织与性能的影响.结果表明:球磨时间为9h时,细长条状的Gr和纳米Al2O3颗粒弥散分布在Cu基体中,(Al2O3+Gr)/Cu复合材料具有最佳的综合性能,相对密度、硬度、导电率、摩擦系数和体积磨损率分别为95.3％、142 HV、39.8％ IACS、0.15和1.4×10-3 mm3/m;球磨时间对(Al2O3+Gr)/Cu复合材料的摩擦系数影响较小,体积磨损率则随着球磨时间的延长先增大后减小,与Al2O3/Cu复合材料相比,(Al2O3+Gr)/Cu复合材料具有优良的减磨耐磨性能.

粉末冶金行星齿轮架的有限元分析与优化设计

潘庆庆

2014, 32(3): 217-220.

[摘要](113) [PDF 1532KB](13)

摘要:
根据行星齿轮架的工作环境,分析碳含量与铜含量对材料性能的影响,对5种不同成分的混合铁粉制造的行星齿轮架进行应力和变形量的三维有限元计算,选出最符合设计要求的生产材料.结合粉末冶金的加工方法,设计出符合实际工况要求的高精度、高强度、形状复杂的粉末冶金行星齿轮架.

高比重合金变形加工研究进展

王广达, 杨海兵, 刘桂荣, 熊宁

2014, 32(3): 221-225.

[摘要](124) [PDF 1915KB](11)

摘要:
介绍旋锻、轧制、静液挤压和热等静压等形变方式对高比重钨合金的抗拉强度和延伸率的影响及研究进展,发现热静液挤压可以使钨合金材料具有较好的强化效果和较高的延伸率;研究分析了高比重钨合金的变形显微组织和断裂机制,随着变形程度的增加,钨颗粒由球形变成条形最终形成纤维组织,断裂方式则以粘结相撕裂为主导逐渐转变成以钨颗粒穿晶断裂为主.

粉末冶金零件需要的高性能润滑剂

Sylvain St-Laurent, Yannig Thomas, Lhoucine Azzi, 韩凤麟

2014, 32(3): 226-234.

[摘要](137) [PDF 3448KB](19)

摘要:
目前粉末冶金零件产业要解决的主要问题是:在合理降低成本的情况下生产高密度零件.生产高密度零件的工艺方法有很多种,其中包括零件的成形工艺和烧结技术.特别是,像温压与模壁润滑之类的一次压制工艺.这种工艺依据粉末的组成,生坯密度可达到的范围为7.2～7.5 g· cm-4.尽管如此,和传统压制工艺相比,这些压制工艺一般都需要严密控制,费用也相对较高,还有可能减小生产率.为了能让冷压制或控制温度的阴模压制达到较高的生坯密度,最近开发了一些新的高性能润滑剂.本文介绍了这些新开发的高性能润滑剂在试验室与大量生产中得出的生坯与烧结件特性.特别对这些新润滑剂和其他常规润滑剂的压制与脱出特性进行了对比.

信息动态

2014, 32(3): 235-236.

[摘要](49) [PDF 766KB](6)

摘要:

2014年 第3期

2014年第3期