2014年 第5期

研究与开发
添加Fe-Al金属间化合物对12Cr-ODS铁素体合金氧化性能的影响
常宇宏, 聂俊辉, 黄迪, 贾成厂, 沈涛, 许正豪
2014, 32(5): 323-327.
摘要:
为了提升12Cr-ODS铁素体合金的抗氧化性能,本文通过同时添加Fe-Al合金粉末颗粒和Y2O3粉末颗粒,制备出一种新型的12Cr-ODS铁素体合金,并对其进行了氧化实验.通过X射线衍射(XRD)对氧化产物进行了分析;通过增重法对合金的氧化速率进行了计算;通过扫描电镜(SEM)对合金基体和氧化层进行了形貌和元素面分布分析.与只添加Y2O3粉末的合金相比,同时添加两种第二相颗粒的合金呈现出了协同效应,基体表面生成了Cr-O和Al2O3两种氧化膜,表现出了更好的抗氧化性能.
钼靶材变形量及热处理对薄膜微观组织及性能的影响
刘仁智, 王快社, 孙院军
2014, 32(5): 328-334,351.
摘要:
通过研究靶材变形量及热处理工艺对溅射薄膜的微观组织、表面粗糙度及晶形的影响,结果表明:变形量为80%的钼靶材溅射制备的薄膜晶化程度优于变形量小的靶材溅射薄膜;溅射相同的薄膜厚度,随着靶材变形量的增大,溅射薄膜的方阻越大;1100℃退火靶材溅射薄膜的粗糙度最小,表面颗粒最细小均匀,晶粒取向明显.
超音速火焰喷涂Cr7C3-NiCr、 Cr23C6-Ni涂层性能研究
高峰, 徐红艳, 马尧
2014, 32(5): 335-337.
摘要:
采用超音速火焰喷涂工艺分别制备了新型的Cr7C3-NiCr和Cr23C6-Ni金属陶瓷涂层,并与Cr3C2-NiCr涂层进行了对比.利用扫描电镜观察了涂层组织,利用显微硬度仪测量了涂层显微硬度,并对涂层的热震性能进行了测试.结果表明,Cr7C3-NiCr涂层硬质相晶粒尺寸0.5~2 μm之间,涂层的显微硬度Hv03为8.53 GPa,950℃水淬循环次数大于113次,性能优于Cr3C2-NiCr和Cr23C6-Ni涂层.
烧结温度对SiO2颗粒强化AZ91镁合金组织与性能的影响
于海华, 郭志猛, 罗骥, 陈存广, 曹慧钦, 王建军, 张欣悦, 徐延龙, 闫乃晴
2014, 32(5): 338-341.
摘要:
采用元素粉球磨法,添加3% SiO2(质量分数,下同)作为增强颗粒,热压烧结制备出SiO2颗粒增强AZ91镁合金,并对其显微结构和室温力学性能进行测试分析.结果表明:当热压烧结温度低于580℃时,随温度升高,材料密度提高,晶粒大小未发生明显变化;但烧结温度超过580℃后,材料密度有所下降,晶粒明显长大,抗拉强度下降.AZ91-3%SiO2最佳热压烧结温度为580℃,材料的抗拉强度达114 MPa.
材料·制品·应用
化学镀法制备Fe-Cu-Ni复合粉体的实验研究
陈雪婷, 李成威, 马壮, 姚丹, 韩凯新, 张武
2014, 32(5): 342-345.
摘要:
本文采用化学镀法制备Fe-Cu-Ni复合粉体,工艺参数为:CuSO4质量浓度20 g/L,镀铜温度20℃,pH为11,NiSO4质量浓度33 g/L,镀镍温度82℃,pH为8.通过SEM显微镜分析了复合粉体的表面形貌及能谱,并对粒度和松装密度进行测定,证实了化学镀法制备Fe-Cu-Ni复合粉体是可行的,镀层均匀良好,为今后工业生产打下基础.
碳纳米管和氧化铝颗粒在铜基复合材料中的协同作用
崔照雯, 刘建金, 王聪聪, 梁栋, 高鹏, 贾成厂
2014, 32(5): 346-351.
摘要:
金属基复合材料中加入增强相,可以提高金属基体的力学性能和物理性能.碳纳米管和氧化铝颗粒作为常用的增强相,将二者同时加入金属基复合材料中,由于增强相之间的协同作用,可进一步提高其力学性能.加入0.8%(质量分数,下同)氧化铝颗粒、0.8%碳纳米管后,铜基复合材料的维氏硬度较之单独加入0.8%碳纳米管提高了5.4%;抗拉强度与单独加入0.8%碳纳米管和单独加入0.8%氧化铝颗粒相比分别提高了18.1%、41.6%;延伸率也分别提高了0.62倍、3.22倍.
温压Fe-2Cu-0.5Mn-1C烧结材料超声疲劳研究
陈露, 肖志瑜, 陆宇衡, 付文超, 温利平
2014, 32(5): 352-356.
摘要:
采用模壁润滑温压制备部分预合金Fe-2Cu-0.5Mn-1C烧结材料,设计材料的弯曲超声疲劳试样尺寸并研究对称弯曲超声疲劳行为,测试了材料在105 ~ 108周次下的疲劳性能.结果表明Fe-2Cu-0.5Mn-1C材料弯曲超声疲劳的条件疲劳极限存在,在106,107和108周次下相应的疲劳强度为402 MPa,331 MPa和273 MPa.疲劳裂纹一般在孔隙或夹杂物上萌生.超声疲劳断口的不同区域呈现出不同的特征.高疲劳应力时,裂纹源区位于靠近试样表面的孔隙或夹杂物处;低应力时,裂纹源区移动到材料亚表面或材料内部.裂纹扩展区出现了不规则分布的微观疲劳辉纹形貌,裂纹瞬断区中出现了解理面和韧窝等形貌.
AlN-W-CNTs复合陶瓷的微波衰减研究
高鹏, 张峻巍, 曹文斌, 梁栋, 刘博文
2014, 32(5): 357-362,371.
摘要:
以AlN、CNTs和W粉为原料,采用放电等离子烧结技术,在1700℃、30 MPa的工艺条件下制备了AlN/W/CNTs复合陶瓷.采用扫描电镜、能谱分析仪、安捷伦LCR自动测试仪等对复合陶瓷的微观组织、介电常数、微波损耗进行了表征,研究了影响复合陶瓷微波损耗性能的因素.结果表明,高能球磨混粉能有效的改善CNTs在基体中的分散均匀性;W含量的增加能有效促进复合陶瓷的烧结致密化;随着CNTs含量的增加,材料的介电损耗降低,介电常数增加;CNTs含量在1%体积分数,1 MHz以下的损耗角正切tanδ≥0.04.
工艺与设备
高能球磨对LiVPO4F/C的合成及电化学性能的影响
孙大淇, 何新波, 吴茂, 侯磊, 曲选辉
2014, 32(5): 363-371.
摘要:
本文采用高能球磨法制备了LiVPO4F/C正极材料,并研究了不同球磨时间以及预烧结的次序对LiVPO4F/C晶体结构、物理和电化学性能的影响.实验结果表明,先球磨后预烧结合成的LiVPO4F/C的颗粒细小、均匀,形貌为类球形;LiVPO4F/C的颗粒大小随着球磨时间的增加先减小后团聚长大;LiVPO4F/C在0.1C下的首次放电比容量和50次循环后的容量保持率随着球磨时间的增加先增大后减少;球磨后预烧结和球磨前预烧结两种方式合成的LiVPO4F/C正极材料在0.1C下的首次放电容量分别为133.2 mAh/g和128.3 mAh/g,库伦效率分别为97.5%、94.7%,50次循环后,容量衰减率分别为1.8%、4.6%.
热管理领域用碳纳米管/铝复合材料的组织与热学性能研究
聂俊辉, 魏少华, 贾成厂, 左涛
2014, 32(5): 372-377.
摘要:
采用金属有机化学气相沉积工艺在碳纳米管(CNTs)表面包覆了W金属层.采用磁力搅拌和放电等离子体烧结工艺制备了镀钨碳纳米管(W-CNTs)与CNTs增强的铝基复合材料.组织观察结果表明钨金属层有效的加强了CNTs与Al基体的界面结合.随着W-CNTs含量增加,W-CNTs/Al复合材料的热导率先增加后降低,且当W-CNTs含量体积分数为1.5%时,复合材料获得最大热导率;W-CNTs/Al复合材料的热导率高于CNTs/Al复合材料.热膨胀系数结果表明随CNTs含量增加,复合材料热膨胀系数降低,且W-CNTs/Al热膨胀系数低于CNTs/Al复合材料.
烧结工艺对316L不锈钢组织与性能的影响
徐延龙, 郭志猛, 罗骥, 杨薇薇, 董然, 于海华
2014, 32(5): 378-382,395.
摘要:
通过研究烧结气氛和烧结温度对冷等静压态316L不锈钢组织和力学性能的影响,探究了烧结的致密化过程,并初步分析了挤压之后不锈钢的组织与性能.发现真空条件下获得的力学性能均比Ar气氛下烧结的好;在N2气氛烧结的不锈钢抗拉强度为803.5 MPa,屈服强度为407.2 MPa,但是断后延伸率仅为33.7%.在真空气氛下进行烧结,随温度的升高,孔隙率下降、孔隙尺寸减小并发生球化;通过对比烧结温度的影响,得出在1 380℃进行烧结获得的力学性能最好,抗拉强度为578.4 MPa,断后伸长率为52.0%,并且晶粒比较细小.经过挤压处理,不锈钢晶粒进一步细化,抗拉强度为675.6 MPa,屈服强度为305.4 MPa,断后伸长率为45.6%.
文献综述
具有摩擦材料衬面的粉末冶金同步器锁环生产与使用性能
韩凤麟
2014, 32(5): 383-389.
摘要:
随着自动变速器的不断增多,较小的部件尺寸与发动机转矩增高都要求变速器具有高负载与转矩能力.改进换档舒适性与减小换档力的要求,推动了为制造同步器锁环与摩擦材料开发先进的新材料.本文简要评述了近年来开发的用于制造同步器锁环的粉末冶金高性能铁基合金材料与粉末冶金烧结铜基摩擦材料,以及二者的连接方法.
四海文苑
汽车的环境与节能技术趋势和相应的粉末冶金发展
Kei Ishii, 韩凤麟
2014, 32(5): 390-395.
摘要:
随着中国、印度、东南亚及其它新兴国家的汽车化,带动了全球对初级能源的需求.预计2030年将比现在增加40%,于此同时,汽车将消耗60%的石油.为了减轻环境负担和使石油的消耗最小化,汽车生产厂商正在加速开发环境友好与节省燃料的汽车.我们的粉末冶金产品也越来越多地在支持我们的顾客开发环境友好汽车.这份报告简要述评了汽车产业的总趋势和汽车制造厂商在致力于创造的环境友好汽车,另一方面,在第二节后半部分概述了日立化成的粉末冶金产品支持这项工作的例子.
信息动态
2014, 32(5): 396-397.
摘要: