2014年, 第24卷, 第04期　刊出日期：2014-08-10

  

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  粉末冶金零件生产用石墨粉的选择

  韩凤麟

  粉末冶金工业. 2014, 24(04): 1-10.

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  粉末冶金零件应用领域的扩大，在于和其他各种制造工艺与材料的竞争。这种竞争实质上是粉末冶金零件生产中的3个关键变量：使用性能（力学性能）、价格及精度（尺寸变化与其稳定性）和其他制造工艺与材料的竞争。而原材料价格的易变性强烈影响了其第4个变量：生产的利润率。在粉末冶金结构零件生产中，石墨的主要作用是烧结时使碳扩散到纯铁粉或预合金化铁粉颗粒中，以使钢基体硬化。石墨有2种：天然石墨和初生合成石墨，这2种石墨在烧结时的性状是不同的。本文介绍了最近一些实验室与规模生产的试验结果，通过选择最合适的石墨粉得到粉末冶金零件生产中的上述3个关键变量的最佳值，以提高粉末冶金零件的生产竞争力。
研究与开发
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  高密度零件用润滑剂的使用性能

  S. St-Lurent， V. Pris Y. Thoms

  粉末冶金工业. 2014, 24(04): 11-19.

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  随着粉末冶金零件应用领域的不断扩大，对高密度零件的需求量逐步增多，这些零件都需要较先进的混合粉与高使用性能的润滑剂。润滑剂的含量必须尽量低，以使零件达到较高的密度。所以，高密度零件用润滑剂必须在比传统润滑剂的浓度低得多的条件下，能提供和传统润滑剂同样的润滑性能。本文介绍了为使铁基粉末冶金零件的密度达到7.30 g/cm3以上，专门设计的新润滑剂的压制与脱出性能。在实际生产条件下，对这些润滑剂进行了系统评定，讨论了用这些润滑剂制备的混合粉的物理与烧结性能。最后，将试验结果和粉末冶金产业中一般使用的润滑剂进行了比较。
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  化学法制备Cu2O及其粒径形貌控制机理研究

  雷 丹， 王玉棉， 王 胜， 张亚丽， 魏志刚

  . 2014, 24(04): 20-24.

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  以硫酸铜（CuSO4）、水合肼（N2H4·H2O）、氢氧化钠（NaOH）为原料，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为高分子模板剂，采用化学沉淀法制备氧化亚铜（Cu2O）微晶。利用单因素试验，分析了NaOH浓度、反应温度、PVP用量对Cu2O粒径和形貌的控制机理。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对产物物相、形貌和粒径进行表征。结果表明：NaOH浓度2 mol/L，反应温度70 ℃，PVP用量1.6 g/L时，所制备的Cu2O微晶粒径最小，且分布均匀，其平均粒径为30 nm，形貌为类球形。
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  人造金刚石表面化学镀镍的试验研究

  姚 丹， 李成威， 韩凯新， 马 壮， 陈雪婷， 张 武

  . 2014, 24(04): 25-30.

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  采用化学镀法制备了镍包覆人造金刚石粉体，并用正交试验的方法得出制备均匀致密镀层的最佳方案：硫酸镍浓度为32 g/L，磷酸二氢钠浓度为32 g/L，柠檬酸浓度为30 g/L，硫脲浓度为0.002 g/L，镀液pH值为4.5，镀覆温度为80 ℃，镀覆时间为1.5 h。通过能谱仪和金相显微镜分析了人造金刚石粉体的能谱及其表面镀覆形貌，证实了该试验方案的最优性。
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  HVOF喷涂WC-12Co涂层及其摩擦磨损性能研究

  吴 旭， 郭志猛， 于继平

  . 2014, 24(04): 31-34.

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  采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-12Co涂层，利用IA32定量分析软件、LM700AT自动显微硬度测试仪、万能试验机等设备测量涂层的孔隙率、显微硬度以及涂层与基体的结合强度，并通过MRH-3高速环块磨损试验机测定了涂层的摩擦磨损性能。结果表明：所制备涂层的孔隙率为0.33%，显微硬度为1 393 HV，涂层与基体的结合强度不低于64.4 MPa；在长城CJ-4 15W/40柴油机油润滑下，采用GCr15为对偶件，试验载荷800 N，转速1 000 r/min，试验时间1 h，涂层的摩擦系数稳定在0.099，磨损量为0.001 6 g，磨损机制为磨粒磨损。
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  MoS2含量对Cu/Cu-MoS2功能复合材料组织及性能的影响

  张银娣， 谢敬佩， 王爱琴， 路王珂， 邵星海

  . 2014, 24(04): 35-39.

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  采用真空热压法制备不同MoS2含量的Cu/Cu-MoS2功能复合材料，测定其密度、硬度和电导率，并用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试验机测试其摩擦磨损性能，通过扫描电镜对试样显微组织及磨损形貌进行观察，并进行能谱分析。结果表明：通过真空热压法制备的功能复合材料组织均匀、过渡层明显，Cu层与耐磨层的过渡平稳，界面结合强度较高；烧结过程中，Cu与部分MoS2发生反应，烧结产物主要为复杂的Cu-S-Mo化合物及单质Mo；随着MoS2含量的增加，材料的电导率和密度下降，硬度及耐磨性提高；单质Mo及MoS2对材料的耐磨性影响较大，当耐磨层含3%质量分数的MoS2时，功能复合材料的电导率与耐磨性有较好的配合。
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  冷压烧结法制备碳纤维增强铜基复合材料的研究

  李小红， 黎业生， 钟涛生

  . 2014, 24(04): 40-44.

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  以碳纤维和Cu粉为原材料，采用冷压烧结法制备了碳纤维增强铜基复合材料，研究了压制压力、烧结温度和烧结时间对复合材料性能的影响。结果表明：随着压力的增加，冷成形压坯的密度和压溃强度均先快速提高，而后缓慢增长，较合理的压制压力为238~286 MPa；碳纤维增强铜基复合材料的密度和强度都随着烧结温度的增大而快速提高，但在800 ℃以上，密度基本不变，强度开始下降；提高烧结温度可提高复合材料的抗摩擦性能，当烧结温度超过750 ℃时，摩擦性能基本保持不变；碳纤维增强铜基复合材料的密度、强度和抗摩擦性能都随着烧结时间的延长而提高，但是提高速度越来越慢，当烧结时间超过40 min后，这些性能基本不再随时间变化。
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  高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料组织性能的探究

  柳 培， 王爱琴， 郝世明， 谢敬佩

  . 2014, 24(04): 45-49.

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  采用真空热压烧结工艺制备Al-30Si合金、30%Sip/Al、30%SiCp/2024Al、30%SiCp/6061Al（均为体积分数）复合材料，测定其热膨胀系数及力学性能。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）对其微观组织结构及断口形貌进行表征，探究了高硅铝合金及颗粒增强铝基复合材料的组织与性能，分析了材料的断裂机制。结果表明：SiCp/2024Al复合材料中SiC颗粒分布均匀，组织致密，综合性能好，热膨胀系数（CTE）为13.69×10-6 /K，硬度达到134 HB，极限抗拉强度达353 MPa。SiCp/6061Al复合材料中SiC颗粒分布较均匀，界面结合较好，组织不够致密，有少许孔隙，性能较好。SiCp/6061Al和SiCp/2024Al复合材料的断裂方式都是界面基体的撕裂结合SiC颗粒的断裂。Sip/Al复合材料中Si颗粒分布较均匀，断裂方式为界面脱开，性能较差。Al-30Si合金在烧结过程中形成大量板条状的Si相，性能最差，断裂方式以合金撕裂为主。
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  双尺度SiC颗粒增强铝基复合材料的研究

  杨 东， 高红霞， 王华丽， 韩华丽， 王秀红

  . 2014, 24(04): 50-54.

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  采用粉末冶金真空热压烧结法制备了双尺度（纳米、微米）混杂SiC颗粒增强铝基复合材料，并研究其微观组织、密度、硬度及耐磨性。结果表明，微米SiC与基体界面结合较好，分布均匀，没有明显的团聚现象；当纳米SiC质量分数为3%，微米SiC质量分数在0~20%之间时，复合材料的相对密度、硬度、耐磨性均先提高后降低；当微米SiC含量为15%，纳米SiC含量在0~4%之间变化时，复合材料的性能不断提高；微米纳米混杂颗粒增强、单一微米颗粒增强、单一纳米颗粒增强复合材料的最大硬度分别是78.9 HV、70.7 HV、65.8 HV，比基体分别提高56.86%、40.56%、30.81%，耐磨性分别是基体的2.29倍、1.39倍、1.23倍。
评述与进展
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  钨热阴极材料的研究进展

  王 力， 邝用庚， 张保红， 蔡志勇， 唐亮亮

  . 2014, 24(04): 55-61.

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  综述了钨热电子发射用阴极材料的组成特点及应用，介绍了几种钨阴极材料常用的掺杂工艺，讨论了影响钨阴极性能的因素，展望了今后的研究方向。
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  TZM合金强化研究进展

  王广达， 弓艳飞， 董 帝， 吴 诚

  . 2014, 24(04): 62-66.

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  概述了TZM合金的强化机理以及合金中碳化物的形成机制和脱氧机制，综述了添加铼、稀土元素等合金元素和碳纤维，以及中子辐射对材料性能的影响，并对TZM合金表面铝化物和硅化物抗氧化涂层以及涂层制备方式做了详细分析。
革新与交流
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  煤气加热式铁粉精还原炉助燃系统节能实践

  吕学进， 蔺存栋， 赵 星， 曹乃红， 刘 辉

  粉末冶金工业. 2014, 24(04): 67-72.

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  通过分析还原炉助燃系统装置的不足，提出将还原炉助燃风管道通入还原炉排烟管道内的方法，结合管壳式热交换器原理，利用排烟余热对助燃风进行预热，从而提高助燃风温度，使还原炉可节约焦炉煤气折合标准煤350 t/a。
企业风采
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  积沙成塔——记有研粉末新材料（北京）有限公司

  张敬国

  粉末冶金工业. 2014, 24(04): 74-76.

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   有研粉末新材料（北京）有限公司总部位于北京市怀柔区雁栖经济开发区，是北京有色金属研究总院控股的高新技术企业，致力于金属材料、金属粉末、粉末冶金材料、丝材的生产、销售以及新技术的研究、开发，成立于2004年3月4日。2008年12月，被首批认定为北京市高新技术企业、北京市企业技术中心；是中关村高新技术企业，北京市金属粉末工程技术研究中心，中国有色金属工业协会金属粉末工程中心；是中国机协和钢协粉粉末冶金协会副理事长、中国粉末冶金产业技术创新联盟理事、中国金刚石工具产业技术创新联盟秘书长单位。