粉末冶金工业
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粉末冶金工业
2018年 28卷 01期
刊出日期：2018-02-10
研究与开发
评述与进展
革新与交流
专家论坛
专家论坛
1
钟景明，李志年，王战宏，王东新，李 峰，李军义，张健康
惯性器件用铍材研究及其应用进展
综述了国内外高性能惯性器件铍材的研究及应用进展，介绍了中国对惯性器件铍材新的技术要求、制备方法以及评价方法，并对高性能铍材的研究开发予以展望。
2018 Vol. 28 (01): 1-6 [
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研究与开发
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王文祥，严迎燕，李慧颖，刘 莹，王晓阳，刘志宏
碳酸盐湿式沉淀-煅烧分解法制备四氧化三钴及其表征
以氯化钴、碳酸氢铵为原料，吐温80（Tween-80）为表面活性剂，通过湿式沉淀法合成氧化钴的前驱体，再通过热分解制备四氧化三钴。采用扫描电镜、激光粒度仪、X射线衍射仪、热分析仪分析了碱式碳酸钴前驱体和钴氧化物的微观形貌、晶体结构和热分解等特征。结果表明：以碳酸盐为沉淀剂制得的钴氧化物前驱体为碱式碳酸钴，前驱体于600 ℃煅烧4 h后可得到粒径分布均匀、无团聚、平均粒径[（D50）]为4.48 μm，钴质量分数为72.11%的球形立方四氧化三钴。
2018 Vol. 28 (01): 7-10 [
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11
石建萍，丁海萍，周 筱
热分解法制备喷涂用Co-Cr-V复合粉末
采用热分解法制备喷涂用Co-Cr-V复合粉末，并测定其物相及元素组成、粉末平均粒径以及电位，分析其微观组织形貌与溶液pH值之间的关系。结果表明：采用热分解法，V与Cr原子都已进入到Co金属基体的晶格内，得到Co-Cr-V置换固溶体结构。不同pH值条件下制备得到的复合粉末颗粒均具有球形微观结构并存在团聚现象。随着溶液pH值的增加，复合粉末颗粒互相接触并团聚为大尺寸块状结构。当溶液pH值较小时，Zeta电位与等电位点存在较大偏差，颗粒分散性良好；随溶液pH值增大，粉末颗粒发生明显团聚，颗粒平均粒径随之增大。
2018 Vol. 28 (01): 11-14 [
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15
林常平，李成威，张 武
超细氧化铁低温还原工艺研究
研究了超细氧化铁低温氢气还原制取超细铁粉的工艺。用高能球磨获得的不同粒度的氧化铁粉末在氢气气氛下进行低温还原，利用氮氧分析仪测定氧含量，计算氧化铁粉末的还原率，分析各因素对还原率的影响，并进行比较分析，得出最佳的还原工艺参数为：还原温度为700 ℃，还原时间为60 min，氧化铁粉末平均粒度为0.8 μm，氢气流量为1.0 L/min。
2018 Vol. 28 (01): 15-19 [
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20
李 雨，雷 鹰，丁 凯
微波快速固相合成铈掺杂镥铝石榴石
通过微波固相法快速合成了名义组成为[Lu3-xCexAl5O12(x＝0.04～0.10)]的镥铝石榴石荧光粉，研究了微波辐射时间和铈掺杂量对荧光粉物相组成和发光性能的影响。结果表明，微波加热20～30 min即合成出纯度较高的镥铝石榴石，LuAG：Ce3+的发射峰约为516 nm，激发峰约为342 nm和441 nm，在相同铈原子比条件下延长合成时间有利于提高发光性能。制备的荧光粉颗粒大部分为2～4 μm的椭球形，小部分呈针棒状，长5～10 μm，直径约1 μm；颗粒间有轻微烧结团聚。
2018 Vol. 28 (01): 20-24 [
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25
朱红梅
冷压烧结-热挤压复合工艺制备SiCp/Al-Si复合材料
采用冷压烧结-热挤压复合工艺制备SiCp/Al-Si复合材料，用JEM-2100型高分辨电子透射电镜（HRTEM）分析增强体与基体的界面显微组织。结果表明，粉末冶金工艺制备的SiCp/Al-Si复合材料经热处理后，增强体与基体结合界面清晰平滑，结合良好，性能优良。颗粒增强体SiC和Al基体直接结合，（1103）SiC//（010）Al，错配度[δ]为0.020 4，衬底相SiC为Al的有效结晶核心，界面易形成半共格界面，有利于提高材料界面的结合强度。合金相Al4Cu9与Al基体界面清晰，完全不共格，经热处理后，合金相Al4Cu9转变为Al2Cu相在Al基体上均匀分布，并形成半共格界面。
2018 Vol. 28 (01): 25-29 [
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30
顾 虎，杨军军，王 凡，王 浩，刘冠颖，赵京辉
烧结金属微孔材料及脉冲过滤技术对核动力堆溶解液过滤的模拟实验研究
脉冲过滤技术在现代工程领域（如石化、冶金、环保等）的应用十分广泛，但在核工业中的应用却有待进一步拓展。以316L与304L不锈钢烧结金属微孔材料为过滤介质，以Sr（NO3）2溶液与Al2O3颗粒作为模拟实验料液，考察了脉冲过滤技术对核动力堆溶解液中细小不溶物的过滤效果。结果表明：对于模拟料液，脉冲过滤具有较高的过滤速度，可达3.50 m3/（m2·h）；滤液中不溶物含量仅为0.1～1.5 mg/L，质量较高；实验所用的316L与304L不锈钢烧结管具有良好的过滤性能。
2018 Vol. 28 (01): 30-33 [
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34
伏 利，，陈小明，，刘 伟，马红海，
超音速活性电弧制备锅炉用耐磨涂层性能研究
以FeCrNiBSi丝材为喷涂材料，采用FlameArc超音速活性电弧喷涂系统在Q235钢为基体的工业锅炉用材料表面制备出结合强度高、耐磨性强的涂层；通过金相观察、拉伸试验、摩擦磨损试验，分别评价FeCrNiBSi涂层的孔隙率、显微硬度、结合强度和耐磨损性能；并通过扫描电子显微镜观察涂层微观形貌和磨损形貌。结果表明，涂层与基体结合良好，界面处未见任何分离，涂层结构比较致密，孔隙较少，孔隙率为0.71%，硬度为720 HV0.3，与基体结合强度达到60 MPa。相对于Q235钢，FeCrNiBSi涂层具有优异的抗磨损性能，其抗磨损性能是Q235钢的28倍。FeCrNiBSi涂层磨损机理为显微犁削和黏着磨损，耐磨性良好，具有良好的应用前景。
2018 Vol. 28 (01): 34-37 [
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康福伟，王珊珊，孙剑飞，刘 娜
TiAl预合金粉末表征及后续热压烧结组织特点
采用激光粒度分析仪、金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）等手段，对气雾化工艺制备的TiAl基预合金粉末及其真空热压烧结组织进行研究。结果表明：采用气雾化工艺制备的预合金粉末颗粒细小，具有良好的球形度，粉末粒径主要分布在20.0～40.0 μm之间，不同尺寸的粉末，其表面和内部组织形貌不同。小粒径粉末内部及表面均呈现无组织特征形貌，随着粉末颗粒尺寸的进一步增大，粉末表面及内部形貌均逐渐由胞状晶向树枝晶转变；经真空热压烧结后，其微观组织致密均匀，表面形貌平整无孔洞，内部形貌呈双态组织。
2018 Vol. 28 (01): 38-44 [
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45
郭 瑜，汪强兵，李 烨，杨保军，李 程
金属微孔膜在甲醇制烯烃（MTO）急冷水过滤中的试验研究
采用过滤精度为1 μm的金属粉末微孔膜和金属丝网微孔膜作为过滤净化的核心组件进行甲醇制烯烃（MTO）急冷水的过滤试验，分析了过滤前后急冷水中固体颗粒浓度的变化，过滤过程中过滤器压差、流量的变化以及滤芯失效的原因。结果表明，金属粉末微孔膜和金属丝网微孔膜均能将急冷水中的固体颗粒浓度降低至5 mg/m3以下，相对于金属粉末微孔膜，金属丝网微孔膜过滤MTO急冷水时，其压差更小、流量更大且反吹再生效果更好；金属粉末微孔膜滤芯失效的原因是滤芯表面粘结了100～200 μm的团聚颗粒，这些团聚颗粒由1～2 μm的固体催化剂颗粒被急冷水中的油脂包裹形成；采用丁酮清洗与高压氮气吹扫的再生方法能有效去除粘结在金属粉末微孔膜滤芯表面的团聚颗粒，滤芯的相对透气系数恢复至过滤前的77.7%。
2018 Vol. 28 (01): 45-49 [
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50
吕仲林，申登举
Cu-Al2O3作金刚石钻头胎体的应用研究
为提高金刚石钻头进尺效率，以解决坚硬致密弱研磨性地层钻头进尺慢甚至打滑的问题，将Cu-Al2O3金属陶瓷复合材料作为金刚石钻头胎体，利用材料自身的硬脆性促使钻头依靠微切削破碎阶段即可完成金刚石的换层自锐，提高钻头磨削效率，辅以不锈钢蜂巢作为钻头胎体骨架，增强胎体整体强度，提高钻头进尺效率的同时保证其使用寿命。在重庆开县严重硅化的白云岩地层试验时，Cu-Al2O3金属陶瓷基孕镶蜂巢金刚石钻头以其优异的自锐性，克服该类“打滑”地层岩石致密、压入硬度大的困难，进尺效率达到0.5 m/h，寿命从0.3 m提高至3.0 m，解决了该地层钻进效率低甚至钻头打滑的问题。
2018 Vol. 28 (01): 50-55 [
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评述与进展
56
郝世明，毛建伟，谢敬佩
陶瓷颗粒增强铝基复合材料的研究进展
颗粒增强铝基复合材料（PRAMCs）具有高比强度、高比刚度、高弹性模量、高耐磨性、尺寸稳定性好、成本低等优点。介绍了增强颗粒的选择原则、特性及其在基体中的作用，几种典型颗粒增强铝基复合材料的发展状况、强化机理及其常用的制备方法，并列举了典型制备工艺的优点及其应用范围，国内外相关领域内的研究成果和应用状况，最后指出颗粒增强铝基复合材料是当前研究和发展的重要方向之一，具有广阔的应用前景。
2018 Vol. 28 (01): 56-62 [
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张阳军，陈 英
金属材料增材制造技术的应用研究进展
金属材料增材制造技术作为3D打印应用的重要方向之一，已经有30多年的发展历程，相比传统加工制造方式具有周期短、效率高、节约材料以及特别适合成形复杂零件等优点。首先介绍了金属材料增材制造技术的基本原理和发展历程，列举了世界各国在3D打印技术领域推出的发展规划和技术规范，简述了金属材料增材制造在国内外应用研究现状及其取得的成果，最后指出金属材料增材制造技术需要在金属粉末、零件表面质量、成形尺寸、国际标准等方面进行重点研究。
2018 Vol. 28 (01): 63-67 [
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革新与交流
68
宋信强，李玉玺，韩 萌
导液管负压对Ni基合金雾化效率及粉末性能的影响
研究了导液管负压（即导液管末端压力[PT）]对真空气雾化过程中的雾化效率（即雾化过程中每分钟雾化的金属液质量[RA）]以及粉末物理性能的影响。结果表明，在其他工艺参数不变的情况下，降低导液管负压，可以降低雾化效率并有效减少“卫星球”的黏附，提高粉末的松装密度和流动性；但导液管负压过低会使得雾化效率太小，粉末的松装密度和流动性反而变差。因此，在真空气雾化过程中，导液管负压存在一个最佳值。
2018 Vol. 28 (01): 68-71 [
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72
徐永刚，万家明，高 猛，
粉锻连杆抛丸运动仿真分析与优化
抛丸强化工艺能提高粉锻连杆的疲劳强度和使用寿命。运用PROE建立抛丸器实体模型，采用离散单元法和EDEM仿真分析不同分丸轮转速、弹丸直径和抛丸角度下的抛丸运动规律，得出不同的工艺参数组合。结合正交试验法对工艺参数进行优化并得到最优方案。对优化方案进行抛丸强度、表面覆盖率的试验验证，确定连续稳定的抛丸强化工艺方案为分丸轮转速为2 800 r/min，抛丸角度为[10°]，弹丸直径为0.7 mm，可有效提高抛丸强化质量和效率。
2018 Vol. 28 (01): 72-75 [
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