2019年, 第29卷, 第03期　刊出日期：2019-06-10

  

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专家论坛
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  混杂颗粒增强铝基复合材料的研究进展

  高红霞，王 蒙，樊江磊，王 艳，李 莹，吴 深

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 1-7.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180154

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  混杂颗粒增强铝基复合材料具有可以保持各个增强相的优势、多相同时增强的协同混杂效应、综合性能优异等优点，成为目前复合材料研究的一个新的方向。从混杂颗粒增强铝基复合材料的混杂类型和主要的制备方法两个方面，综述了混杂颗粒增强铝基复合材料的研究进展，同时针对目前复合材料制备过程中存在的颗粒分布不均匀、含量配比难以确定以及界面效应问题提出了相应的解决办法，最后展望了混杂颗粒增强铝基复合材料发展的前景。
研究与开发
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  Si含量对W/W-10Cu扩散焊接头的微观结构及力学性能的影响?

  闫海祥，范景莲

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 8-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190023

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  采用Fe-Ni-Cu-Si为中间层焊料，对W及W-10%Cu（W-10Cu）进行真空压力扩散焊接。研究了在焊接温度为1 050 ℃，保温时间为60 min，压力为20 MPa条件下，中间层焊料中不同Si含量对W/W-10Cu接头微观结构及力学性能的影响。结果表明：扩散层的宽度随着Si含量的增加而逐渐变宽。当Si添加质量分数为1.0%时，界面处形成了一条具有连续成分分布的W-Ni-Fe扩散层，硬度分布呈现连续平滑趋势，抗拉强度达到最大值296 MPa。
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  钛粉轧制成形工艺研究

  左碧强，丁文红，贺文健，毋 刚

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 13-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170161

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  在4辊轧机上轧制钛粉，通过调整工艺参数分析钛粉轧制的工艺过程。结果表明：轧制成品厚度与轧辊直径、喂料高度成正比，轧制速度越大，成品带厚度越小；辊缝越小，成品带厚度越小，但生坯带厚度减小值要小于辊缝的减小值。
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  太阳能正面银浆用球形银粉性能研究

  钟 翔，哈 敏，董宁利，郑 伟，施文锋

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 17-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180001

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  通过扫描电镜、XRD、粒度分布、比表面积、振实密度等检测方法对目前普遍使用的太阳能正面银浆中银粉和常见的球形银粉进行分析和比较，结果表明：太阳能正面银浆用球形银粉是一类球形度好，粒径分布集中，振实密度5.71 g/cm3的多晶结构银粉。
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  阳极氧化形成工艺对一氧化铌电性能的影响

  许宁辉，刘 军，魏春霞

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 23-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170149

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  一氧化铌（NbO）具有与金属相近的导电能力，作为阳极氧化形成时，能在阳极表面形成介电性能优良的无定型氧化膜。用一氧化铌粉末经压制、烧结制备成一氧化铌烧结体，研究了一氧化铌烧结体的阳极氧化形成工艺对氧化膜电性能的影响。结果表明，一氧化铌烧结体阳极氧化最佳形成工艺为：磷酸溶液电导率2 000 μS/cm、形成溶液温度65 ℃、升压电流密度100 mA/g、形成电压小于50 V、恒压时间180 min。
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  含碳球团还原熔分的影响因素研究

  李 荣，郭 江

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 27-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170155

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  通过高温电阻炉对含碳球团还原熔分的行为进行热态模拟研究，考察了焙烧温度、焙烧时间、配碳量和碱度对含碳球团还原熔分的影响。结果表明：渣铁分离的最低熔分温度为1 360 ℃；最短焙烧时间为18.0 min；最佳配碳量（按照C/O计算）为1.2；炉渣二元碱度应控制在0.8~1.0。
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  还原气氛对纯铁粉压制性能的影响

  刘曌娲，于永亮，陈 侃

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 32-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180149

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  还原气氛在铁粉精还原退火过程中清除杂质和氧化物，进一步提高粉末化学纯度，对压制性能有重要影响。通过LAP100.29生粉在同种生产工艺、不同还原气氛中的退火还原试验，研究还原气氛对纯铁粉压制性能的影响。结果表明：不同还原气氛对铁粉的压制性能影响不同，氨分解氢较甲醇制氢还原纯铁粉在600 MPa时的压缩密度低0.02 g/cm3；相同混合粉配方的脱模膨胀率和烧结膨胀率均比甲醇制氢还原粉偏高。
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  Fe-Mo预合金粉对TiC钢结硬质合金组织与性能的影响

  李国平，吴 宁，罗丰华，刘增林，袁 勇

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 35-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170167

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  以Fe-Mo预合金粉为粘结相，同时加入Ni、Mn、石墨等，采用常规的粉末冶金工艺制备了TiC钢结硬质合金。对合金制备工艺进行了分析和优化，并研究了烧结温度对合金组织与性能的影响。结果表明：与采用纯Fe粉粘结相相比，采用Fe-Mo预合金粉为粘结相时，TiC颗粒变得细小而圆整。随着烧结温度的提高，TiC颗粒逐渐长大，烧结温度1 370 ℃时，晶粒发生异常长大，合金在1 350 ℃烧结时具有最好的综合性能。
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  离合器用30CrMnSiA铜基粉末冶金摩擦片的温摩擦磨损性能分析

  付昌星，张晓旭

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 41-45.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180081

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  采用MMU-10G摩擦磨损试验机测试室温至 600 ℃温度范围内的 30CrMnSiA 钢端面摩擦磨损性能，分析其摩擦因数和磨损量，重点分析轻、重磨损阶段不同的磨损机制。结果表明：随温度上升，制动片与摩擦片都发生了摩擦因数与磨损量上升，在温度升高到 600 ℃时，制动片磨损量明显减小。在300 ℃的温度下，摩擦片为轻磨损阶段，磨损后形成光滑的表面，同时还生成了部分深度较小的犁沟结构，大块颗粒表层上形成了一些裂纹结构。摩擦片主要发生磨粒磨损，同时还有一定程度的氧化磨损。在500 ℃的温度下，摩擦片为重磨损阶段，磨损后摩擦片表层形成了更多数量的犁沟并且深度也更大，还有部分SiO2颗粒发生了脱落并形成凹坑，磨屑中形成了更多的 Fe与 Fe2O3颗粒，氧化磨损、磨粒磨 损以及疲劳磨损等多种磨损形式共同存在。
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  Si含量对等离子烧结制备W-Si 复合材料组织性能的影响

  张飞天

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 46-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170124

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  利用机械球磨以及放电等离子烧结方法制备不同Si含量的 W/Si 复合材料，对其显微组织及抗激光冲击性能等进行测试分析。结果表明：球磨处理后的粉末分布状态更加均匀，并出现明显细化。随Si含量增加，粉末团聚程度逐渐增大，并在30%的Si含量情况下达到最大，烧结试样中生成了 Si2W与W5Si3相。对W/Si复合粉末进行烧结后，其致密度提高，断裂形式为沿晶断裂类型。当Si质量分数为5%时，复合材料硬度最高，为1 146 HV。激光热冲击后复合材料表面共形成了3类区域，包括熔融区、影响区与未影响区，损伤程度较高的试样是Si质量分数15%与30%的复合材料。
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  真空无压浸渗法制备铁基TiC-Al2O3复合辊

  戚翠芬，石永亮，郭志猛，陈存广

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 51-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170164

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  采用凝胶离心成形工艺，以蔗糖为造孔剂，经过真空脱胶烧结，制备了孔隙率高达75%的Ti-Al2O3管状多孔骨架，并采用预制的Fe合金熔体真空无压浸渗，浸渗温度1 400 ℃保温30 min，最终制备出芯部为铁基合金，表面为Fe-TiC-Al2O3的小型复合辊。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合辊表面层的组织结构和相组成进行测试和分析，并测定了复合辊的硬度、抗热震性及耐磨性。结果表明：制备的复合辊芯部与表面层结合良好，没有出现开裂现象；浸渗过程Ti与C反应生产TiC，TiC围绕Al2O3颗粒生成，形成环形相；表面层硬度达到65 HRC，800 ℃热震10次未出现明显裂纹，热震20次结合面附近表面层中出现裂纹，并沿着结合面扩展；在磨损试验中，Al2O3颗粒与基体结合良好，没有出现剥落现象。
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  石墨与BN添加对车离合器用铜基摩擦材料磨损性能的影响

  代世勋，张竹林

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 57-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180191

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  研究了石墨与BN作为铜基摩擦片润滑成分时得到的车离合器用铜基摩擦材料的磨损性能，分析了制动压力、制动速度、温度对摩擦性能的影响。结果表明：铜基摩擦片的磨损率随石墨含量增加而减小，摩擦因数随BN含量提高而增大，加入3%的石墨与 2%的BN（均为质量分数）组成的 C2 试样达到了最优的摩擦性能。当制动速度为1 000 r/min时，各试样的摩擦因数和磨损率均随温度上升而增大；当石墨含量增加以及BN含量减小后，试样摩擦因数的波动幅度也随之增加。摩擦试验后，C1试样中形成了较多的黑色块状石墨，并且在表层也覆盖了石墨润滑层。BN膜具有明显的小块分布特点，其稳定性低于连续性的大块石墨润滑层，较易在摩擦时被破坏掉并发生脱落，使基体发生磨损，引起磨损率的显著增大。综合运用BN和石墨可以达到比两种单一材料更优的润滑效果，从而同时获得常温与高温下的良好耐磨性。
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  扫描电镜和球磨仪在硬质合金涂层分析中的应用

  李 颖，江启军

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 62-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170156

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  采用扫描电镜和球磨仪相结合的方法，可以高效、准确、全面地检测硬质合金数控刀片涂层的性能。结果表明：利用扫描电镜可以观测涂层表面和断面的形貌，利用能谱仪可以半定量涂层成分，采用球磨仪可以快速准确地检测涂层的厚度及定性分析涂层的结合强度。实验结果对硬质合金涂层机理研究、工艺研发和质量控制等具有很好的指导作用。
评述与进展
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  微波烧结技术的研究进展及展望

  谢蒙优，石建军，陈国平，李 想

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 66-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180019

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  微波烧结作为一种新型烧结技术，在粉末材料成形制造领域日渐受到关注，与传统烧结方法相比，微波烧结具有快速高效、改善材料微观组织、提高材料综合力学性能和节能环保等优点。综述了微波烧结技术发展过程；对比了微波烧结与传统烧结的制造工艺方法和成品综合性能；简要介绍了微波烧结的基本原理和研究进展；分析了微波烧结技术中的关键影响因素；最后归纳分析了微波烧结技术的现存问题并提出了展望，为微波烧结技术在国内的进一步发展提供必要的理论依据和参考。
革新与交流
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  一种混合粉末用粘结剂的研发

  苏凤戈，郑 卓，汪志荣

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 73-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20170166

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  为减少混粉过程中成分偏析、提高粉末质量，研究出一种专门用于粉末混合的粘结剂。通过调节粘结剂的配比（0~2.0%，质量分数），制备了Fe-2.0Cu-0.8C、0.5MoFe-1.5Cu-1.8Ni-0.5C和0.5MoFe-1.5Cu-3.8Ni-0.7C等共7个批次的混合粉末。用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）观察粉末颗粒形貌、分布状态和烧结后材料的相组成，并用力学测试仪测量其横向断裂强度。结果表明：添加粘结剂可以有效降低粉末的成分偏析，大幅度减少制备和使用过程中的扬尘，提高粉末的松装密度和烧结后的尺寸一致性，改善粉末流动性和压缩性。当粘结剂添加质量分数为1.6%时，粉末的综合性能最佳。利用该粘结剂配方制备两种粉末的粘结效果达到国外同类粘结粉末水平。
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  850t超大型智能化粉末成形机的设计

  冯金玉

  粉末冶金工业. 2019, 29(03): 78-84.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180115

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  850 t超大型智能化粉末成形机主要由主机机械结构及传动系统、主控制系统、伺服送料系统组成，可以实现复杂结构零件的压制成形，公称压力达8 500 kN。从主要技术指标及精度要求、关键零件的结构设计与分析、主传动部分的结构设计、上滑柱部分的结构设计、伺服送料机构的设计、成形工艺参数智能化系统的设计及远程故障智能诊断专家系统的设计等7个方面阐述了850 t超大型智能化粉末成形机的结构设计过程、技术特点。重点阐述了超大吨位粉末成形机整机结构的优化设计与分析过程，并将自动化、智能化控制系统融入设计当中，以提高自主设计超大型粉末成形装备的设计能力和技术水平。