粉末冶金技术

吕振, 朱德贵, 钱慧, 许璐迪, 胡春峰

2017, 35(3): 163-170. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.001

[摘要](200) [PDF 864KB](2)

摘要:
采用纳米级β-SiC粉末、Si粉末、C粉末以及微米级TiH2粉末为原料,利用热等静压原位合成工艺制备了SiC-TiC复相陶瓷,研究了不同原位合成反应和烧结工艺对复相陶瓷微观组织及力学性能的影响.结果表明:以SiC、TiH2、C粉末为原料的原位合成反应,无明显副反应发生,更有益于制备成分符合预期、致密度良好且性能优秀的SiC-TiC复相陶瓷.在1600℃,120 MPa,4 h等静压烧结工艺下原位合成得到的体积分数为SiC-32%TiC复相陶瓷具有最好的致密度、硬度、三点弯曲强度以及良好的断裂韧性,分别达到98.7%、21.2 GPa、428 MPa和5.5 MPa·m1/2.提高热等静压压力有助于提高材料的烧结扩散活性,从而提高材料的致密度,有益于力学性能的提升.

La2O3对微波烧结Cu20Fe80合金组织性能的影响?

董中奇, 付俊薇, 尹素花, 王杨

2017, 35(3): 171-177. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.002

[摘要](139) [PDF 1101KB](1)

摘要:
采用机械合金化和冷压微波烧结法制备了Cu20Fe80合金,研究了La2O3添加对Cu20Fe80合金组织性能的影响,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪等设备观察和分析Cu20Fe80合金组织形貌和相组成,并测定了合金的致密度和硬度.结果表明:Cu20Fe80合金粉体呈层片状,随La2O3质量分数的增加,合金粉体得到细化,机械合金化程度增强;Cu20Fe80合金粉体的冷压压坯组织呈层片状,随La2O3质量分数的增加,压坯致密程度和成型性提高;微波烧结后组织呈现层片状,随La2O3质量分数的增加,空隙先减少后增加,烧结组织致密度和硬度先提高后减小;综合分析,La2O3最佳添加量为0.2%.

微波合成钛铝氮材料的研究?

张艳丽

2017, 35(3): 178-181,201. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.003

[摘要](197) [PDF 585KB](1)

摘要:
采用Ti、Al和TiN粉为原料,通过微波反应技术制备Ti2AlN.研究了在有无熔盐的作用下产物的相组成与显微形貌.结果表明:在氩气保护1100℃无熔盐作用下进行微波热处理,产物的主相为TiN、Al3Ti和Al2O3,产物中存在大量的细颗粒状、片状、晶须状的Al2O3.在1100℃有熔盐作用下微波热处理,可得到Ti2AlN为主相的产物,这些Ti2AlN平均晶粒尺寸约为0.6μm;此外,也有少量的TiN生成.由此可知,在原料体系中加入盐类(NaCl和KCl),可以抑制原料被氧化,显著促进Ti2AlN的形成.

纳米SiC颗粒增强铝镁复合材料的制备与性能研究?

吴超, 孙爱芝, 刘永生, 贾成厂, 刘博文, 周川, 洪逍

2017, 35(3): 182-187. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.004

[摘要](109) [PDF 768KB](1)

摘要:
采用放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)技术制备了含质量分数为0%、0.5%、1.0%、2.0%和5.0%的纳米SiC颗粒(SiCp,平均粒径为40 nm)增强铝镁复合材料,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察铝镁复合材料微观组织形貌,并对复合材料进行了力学性能测试,研究了不同质量分数纳米SiCp对复合材料相对密度和力学性能的影响规律,确定了制备复合材料最佳SiCp添加量.研究表明:随着纳米SiCp质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增加,抗拉强度呈现先增加后降低的变化趋势,质量分数为1.0%的SiCp增强铝镁复合材料的性能最好,相对密度和抗拉强度分别达到了98.36%和301.5 MPa.

烧结温度对钴基耐磨合金微观组织和性能的影响

梁锦奎, 侯星宇, 崔宇, 张洪宇, 张卫兵, 夏艳萍, 孙元, 金涛

2017, 35(3): 188-194. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.005

[摘要](173) [PDF 658KB](4)

摘要:
在真空环境下采用粉末冶金法制备碳化物增强钴基耐磨合金,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子探针显微分析仪(electron probe microanalyzer,EPMA)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备观察和分析烧结温度对合金微观组织的影响,研究了增强相的物相及其形成机制.研究结果表明:粉末冶金法制备的钴基耐磨合金基体由面心立方(face center cubic,FCC)结构的γ-Co和密排六方(hexagonal closed-packed,HCP)结构的ε-Co相组成,增强相为M6C和M23C6型碳化物.当固相烧结温度为1250℃时,块状M6C型碳化物和颗粒状M23C6型碳化物弥散分布于基体中;当烧结温度升高至1340℃,M6C型碳化物呈尖锐的棱角状,平均尺寸大于30μm,颗粒状M23C6消失;烧结温度继续升高至1360℃,M6C型碳化物呈骨架状,ε-Co相消失.对合金的力学性能测试结果表明,当烧结温度为1270℃时,钴基合金的综合性能最佳,硬度大于HRC 60,抗压强度为1921 MPa,抗拉强度为203 MPa,摩擦系数为0.561.

非对称Fe3Al金属间化合物粉末滤芯研究?

顾虎, 杨军军, 郭辉进, 王浩, 刘冠颖, 赵京辉

2017, 35(3): 195-201. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.006

[摘要](158) [PDF 984KB](2)

摘要:
采用湿法喷涂与真空高温烧结工艺,制备非对称Fe3Al金属间化合物粉末滤芯.利用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪等设备,观察与分析了滤芯的微观形貌、成分及物相.研究了不同表面膜层厚度滤芯样品的孔隙特性,分析了黏结剂与固化剂对滤芯力学性能的影响,测试了实验样品表面膜层与基体的结合强度.结果表明:经真空高温烧结之后,滤芯表面膜层颗粒仍为球状形貌,颗粒之间形成了相互连接的烧结颈;粗大的滤芯基体颗粒与细小的膜层颗粒之间也形成了烧结颈,两者发生了冶金结合;表面膜层厚度在200μm时,孔径与渗透性具有较好的匹配关系;黏结剂与固化剂对滤芯力学性能没有明显影响;滤芯表面膜层与基体的结合强度高于25 MPa.

铂铱合金焊料钎焊性能研究?

李增峰, 葛渊, 刘海彦, 殷京瓯, 赵少阳, 沈垒, 文佳艺, 石英

2017, 35(3): 202-207. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.007

[摘要](214) [PDF 486KB](5)

摘要:
为了解决航空航天中耐高温、抗氧化零部的连接问题,对耐高温氧化的Pt16Ir(ZrWTh)和Pt60Ir(ZrWTh)两种铂铱合金与母材铱合金钎焊焊接性能进行了实验研究.结果表明:这两种铂铱合金与母材铱合金粘接充实、牢固,与铱合金具有很好的润湿性、铺展性,其润湿角分别为16°~20°和7°~13°,焊缝抗拉强度达到208 MPa,完全满足先进发动机、空间环境用热电电池、超音速风洞喷嘴等应用器件对致密铱合金件之间以及致密铱合金与多孔铱的密封钎焊焊接要求.

氢化钛粉颗粒的粉碎及机理研究

王涛, 龙剑平, 杨绍利, 马兰, 李军, 廖先杰

2017, 35(3): 208-215. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.008

[摘要](194) [PDF 589KB](4)

摘要:
本文采用闭环气流磨系统对氢化后得到的粗颗粒氢化钛粉进行粉碎,利用扫描电子显微镜和粒度分析技术对结果进行表征,并对闭环气流磨的粉碎机理进行了讨论.结果表明,对粗颗粒氢化钛粉进行闭环气流磨粉碎,克服了氢化脱氢法(hydrogenation dehydrogenation,HDH)制备的钛粉存在的粒度不均匀、粒度分布较宽等品质问题;其粉碎机理可总结为,经多股高速高压氩气流冲击、打磨,粉末颗粒自身相互碰撞、摩擦,以及粉末颗粒与磨料腔腔壁、分级轮的碰撞,粗颗粒氢化钛粉从大颗粒粉碎成细小颗粒.

烧结溶解法制备多孔铝材料的工艺特性研究?

马运柱, 史政, 刘文胜, 刘超, 刘阳, 龙路平, 杨玉玲

2017, 35(3): 216-222,238. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.009

[摘要](181) [PDF 1032KB](4)

摘要:
以纯Al粉、纯Mg粉和水溶性造孔剂为原料,利用烧结溶解法制备多孔铝材料,通过真空烧结和热压烧结两种方式,研究烧结工艺和Mg的添加对多孔铝烧结致密化及其孔结构的影响.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备分析多孔铝的显微组织和相成分,利用万能力学试验机和显微硬度仪等仪器检测多孔铝的压缩强度和显微硬度.结果表明:升高烧结温度和延长烧结时间均有利于多孔铝骨架的致密;随烧结温度的升高,孔隙边缘由尖锐逐渐变得圆滑;Mg的添加可破除Al颗粒表面氧化膜,并生成MgAl2O4尖晶石,促进烧结致密化和孔结构收缩,进而提升多孔铝的力学性能.

氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜制备工艺的研究?

王锦, 张岩岩, 刘万超, 齐丽娟

2017, 35(3): 223-227. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.010

[摘要](185) [PDF 357KB](1)

摘要:
首先以球形氧化铝为原料,加入黏结剂、增塑剂和水后充分混合,经炼泥、挤压成型工艺制备支撑体坯件,坯件经干燥、烧结工艺制备陶瓷支撑体;然后,以球形氧化铝为原料,采用悬浮液浸涂法在陶瓷支撑体上涂膜,经烘干后形成过渡层;最后,以铝盐为原料,采用溶胶?凝胶法在过渡层表面涂覆溶胶制膜液,将湿膜晾干、烘干、焙烧,自然降温得到氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜.研究结果表明:该陶瓷超滤膜顶膜孔径50~200 nm,无裂纹和针孔等缺陷,抗压强度高于10 kg?cm?2,抗弯强度高于8 kg?cm?2.由此可见,该工艺制备的氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜颗粒均匀,具有良好的化学稳定性、耐腐蚀、耐高温、耐酸碱,可在氧化铝生产洗涤领域推广和应用.

等离子喷焊工艺参数的快速计算方法研究?

常明, 易铁, 周建军

2017, 35(3): 228-233. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.011

[摘要](155) [PDF 532KB](2)

摘要:
针对等离子喷焊工艺参数不易调节的问题,研究了可快速确定等离子喷焊工艺参数的计算方法.该方法可快速确定合适的转移弧电流、喷焊速度和送粉速率等参数,容易获得较优的等离子喷焊工艺参数组合.通过在Q235基材上喷焊Ni60a合金粉末,进行不同喷焊层厚度的等离子喷焊工艺实验研究,对该计算方法进行验证.结果表明:使用该方法计算所得的工艺参数,可获得喷焊层与基材结合良好、表面硬度高的喷焊层,其表面最低硬度大于Hv 730,最高硬度可达Hv 804.

铁基混合料成分偏析分析方法?

李其龙, 马少波, 张东, 孟凡纪

2017, 35(3): 234-238. doi: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2017.03.012

[摘要](148) [PDF 258KB](2)

摘要:
在利用粉末冶金工艺制备铁基混合粉末过程中,由于铁基零部件各组分的密度及粒度差异,混合料经常存在偏析现象,这会引起烧结产品尺寸和性能的不稳定,因此对混合料的成分偏析程度进行测试或评定具有实际意义.本文系统总结了铁基混合料成分偏析分析方法,包括耐扬尘性分析法、成分分析法、色泽观察法、烧损测试法;在实际工程中,可以根据实际需求选取上述试验方法.

2017年 第3期

2017年第3期