2017年, 第27卷, 第05期　刊出日期：2017-10-10

  

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  铁基烧结零件所需原辅材料性能探讨

  宗华辉

  . 2017, 27(05): 1-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170125

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  烧结零件的力学性能，主要由零件密度、材料组成、材料特性、材料制备工艺等所决定。通过优化材料组成和制备工艺，可以降低零件的综合成本。所谓的新材料新工艺新技术，在零件制造的第一步——原材料，就已经展露出其特有的优势。着重综述了铁基粉末冶金零部件采用的各类原材料，对其力学性能、加工性能、使用性能的应用现状以及发展前景进行分析和探讨，力求探索优化烧结零件性能的有效途径。
研究与开发
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  Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr高速压制行为及其烧结性能的研究

  何 杰，肖志瑜，杨 硕，关航健，张 文

  . 2017, 27(05): 12-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160080

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  利用自主研发的机械蓄能式高速压机成形Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr粉末并进行真空烧结，研究冲击能量对试样的密度及力学性能的影响。结果表明：随着冲击能量的提高，试样生坯密度提高，在冲击能量为1 805 J时，获得的最大生坯密度达到5.63 g/cm3（相对密度94.1%）；径向弹性后效随着冲击能量增加而增加；经真空1 250 ℃烧结后，烧结坯的密度随着冲击能量的增加而增加，但烧结坯的体积发生了膨胀，最大烧结密度为5.53 g/cm3 （相对密度为92.5%）；真空烧结2.0 h后，钛合金的抗拉强度和硬度达到最大值，分别为629.8 MPa和324.5 HV。
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  酚醛树脂含量对汽车摩擦材料性能的影响

  刘伯威，陈 杰，杨 阳，陈 刚

  . 2017, 27(05): 18-24.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160070

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  采用热压法制备了酚醛树脂质量分数为4%～12%的5种树脂基合成汽车刹车片，并用Link3000型惯量试验台、Link3900型NVH惯量试验台以及Link3336压缩试验机分别测试了刹车片的摩擦性能、噪音性能、压缩性能，并结合刹车片试样的力学性能和显微组织分析，探讨了酚醛树脂含量对刹车片摩擦磨损性能的影响。结果表明：随酚醛树脂含量增加，刹车片的平均摩擦因数和高温摩擦因数降低，引起衰退，同时制动噪音增加，噪音发生概率逐渐上升，且噪音强度随之增加；当酚醛树脂质量分数为6%时，摩擦因数稳定性最好，不易引起衰退；当酚醛树脂质量分数为4%～6%时噪音发生概率最低。
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  多壁碳纳米管对CuSn-Co系胎体力学性能的影响

  徐 强，刘一波，徐 良，杨志威

  . 2017, 27(05): 25-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160071

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  碳纳米管具有超强的力学性能和优异的物理性能（弹性模量达1.0～1.8 TPa，抗拉强度达150 GPa，密度可达0.8 g/cm3，热膨胀系数几乎为零），是复合材料的理想增强体。通过正交试验设计研究了多壁碳纳米管（MWCNT）的添加量、烧结温度、热压压力对CuSn-Co系胎体力学性能的影响，并分别通过直接分析法和方差分析法分析了3因素对胎体力学性能的影响程度及对胎体性能影响的显著性，采用扫描电镜观察其断口形貌。结果表明：碳纳米管的添加量对胎体的硬度和抗弯强度有非常显著的影响，其次是热压压力有显著影响，而烧结温度影响较小，最终的优选方案为：MWCNT添加质量分数为0.8%，热压温度为850 ℃，热压压力为35 MPa。
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  Mg-5Gd-3Y-0.8Zr合金的微观组织及耐NaCl溶液腐蚀性能研究

  杨晶晶，唐显升，谢江怀，莫玉梅

  . 2017, 27(05): 32-35.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160066

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  系统研究了Mg-5Gd-3Y-0.8Zr合金的微观组织和耐蚀性能，通过静态失重法测定了其在NaCl溶液中的腐蚀速率。结果表明：铸态合金主要由基体α-Mg和方块状β相（Mg5Gd、Mg24Y5）组成，时效处理后分布在晶界处的共晶β相数量明显增加；在NaCl溶液中腐蚀12 h以后镁合金的腐蚀速率明显增加，在3.5%NaCl（质量分数）溶液中腐蚀24 h后，镁合金已被严重腐蚀，表面布满腐蚀坑和未脱落的白色腐蚀产物；镁合金易产生沿晶腐蚀，方块状共晶β相颗粒可有效阻止表面腐蚀沿晶界向镁合金内部扩展，从而提高镁合金的耐蚀性。
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  （Ce20Nd80）31FebalB1M磁体腐蚀产物多样性的研究

  吴亚萍，朱明刚，石晓宁，宋利伟，潘 伟

  . 2017, 27(05): 36-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160057

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  对双主相粉末烧结工艺制备的（Ce20Nd80）31FebalB1M磁体进行高压加速腐蚀实验，观察其腐蚀形貌并进行EDS能谱分析。结果表明：腐蚀24 h后，腐蚀产物呈绒球状和圆球状。绒球状腐蚀产物主要是稀土相氧化物，随着腐蚀时间的增加，绒球状腐蚀产物演变为团絮状；圆球状腐蚀产物主要是铁的氧化物，随着腐蚀时间的延长，圆球状腐蚀产物部分脱落，没有脱落的被腐蚀颗粒缔结到基体上，一定程度上可以阻碍腐蚀的进一步进行。
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  烧结镍基高温合金丝网多孔材料的抗氧化性能研究

  顾 虎，杨军军，王 浩，黄作勤，王 凡，赵京辉

  . 2017, 27(05): 41-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170022

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  采用静态增重法，测试了两种不同尺寸的烧结镍基高温合金丝网多孔材料样品及致密单丝样品在900 ℃下的氧化动力学曲线与氧化速率；采用9410型全自动压汞仪测试多孔小样品的表面积，同时通过透气系数计算其表面积，并据此对多孔小样品的氧化速率进行修正；用SEM、EDS及XRD等手段观察分析多孔样品氧化100 h后的显微形貌与氧化物的组成情况。结果表明：经过100 h氧化实验，大、小多孔样品的氧化速率为单丝样品的7倍左右；多孔小样品修正后的氧化速率远远小于修正前的氧化速率，也小于单丝样品的氧化速率；多孔样品的表面氧化物呈球形，分布较为均匀，其组成主要为NiCr2O4。
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  ZnO-B2O3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

  刘立新，张玉华，陆 茵，刘欣宁

  . 2017, 27(05): 47-52.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160060

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  研究了ZnO-B2O3（ZB2）对（Ca0.254Li0.19Sm0.14）TiO3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明：ZnO-B2O3添加质量分数为3%时，试样的相对密度达到最大值；烧结温度从1 300 ℃降低到1 100 ℃时，试样的微波介电性能没有衰减。添加3% ZB2（质量分数）的（Ca0.254Li0.19Sm0.14）TiO3陶瓷在1 100 ℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能，介电常数[εr＝]108.2，品质因数[Qf＝]6 545 GHz，共振频率温度系数[τf＝]6.5×10－6/℃，表明ZB2是一种有效改善（Ca0.254Li0.19Sm0.14）TiO3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。
评述与进展
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  3D打印用金属粉末的性能特征及研究进展

  高超峰，余伟泳，朱权利， ，肖志瑜

  . 2017, 27(05): 53-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160062

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  3D打印（增材制造）作为区别于传统去除型加工的新型制造技术，正以其简易的制造工艺、较低的生产成本和较短的研发周期，备受人们关注。目前，3D打印技术已经开始从研发阶段逐步向产业化发展，但是3D打印用金属粉末的成本及其性能成为制约该产业快速健康发展的瓶颈之一。3D打印用金属粉末需要满足高纯度、高球形度、细粒径和窄的粒径分布等要求。其制备方法主要有雾化法、等离子体法、旋转电极法、等离子熔丝法等。通过3D打印用金属粉末性能要求、制备方法、粉末性能对3D打印零件的成形效果影响等几个方面介绍国内外的一些研究进展，并提出目前3D打印用金属粉末制备所面临的问题。
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  热等静压近净成形数值模拟的研究进展

  瞿宗宏，刘建涛，

  . 2017, 27(05): 59-67.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20160073

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  热等静压近净成形工艺具有材料利用率高、坯料组织均匀性好的突出优势，是镍基粉末高温合金、粉末钛合金等复杂形状部件的重要成形工艺。介绍了热等静压近净成形的工艺特点和生产流程、热等静压近净成形技术在国内外的发展和应用以及粉末热等静压致密化的微观模型和宏观模型，通过对比分析不同模型的热等静压数值模拟和试验验证结果，总结了不同模型的优缺点，分析了影响数值模拟准确性的因素。
革新与交流
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  合理控制加料方式对硫系易切削钢粉性能的影响

  刘曌娲，张德金，仇 朋

  . 2017, 27(05): 68-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170044

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  在工艺固化的情况下，硫系易切削钢粉常出现氧含量偏高、压缩性偏低的现象。通过调整料厚和改变加料方式的途径来改善这种情况，结果表明：工艺固化时，料厚小于25 mm可有效降低全氧含量，提高压缩性；改变加料方式可提高生粉颗粒间的松散性，相同工艺条件下，料厚30 mm即可同时满足硫系易切削钢粉各项性能要求，并有进一步提升的空间。
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  碳纤维复合材料超声辅助磨削表面质量试验研究

  肖春芳，韩 冰

  . 2017, 27(05): 71-74.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170101

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  对碳纤维复合材料超声辅助磨削表面质量进行工艺试验研究，分析复合材料表面质量评价方法，在不同加工参数下进行磨削试验，研究超声辅助磨削的去除机理和碎屑形貌。结果表明：超声辅助磨削比普通磨削加工工件的表面粗糙度值降低约10%～30%，同时超声辅助磨削形成的加工表面更加平整，一致性更好，更容易形成好的表面质量。