2019年, 第29卷, 第06期　刊出日期：2019-12-10

  

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研究与开发
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  W粉粒度对粉末温轧制备钨铜合金板组织和性能的影响

  崔利群，韩胜利，李达人，胡 可

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 1-5.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180062

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  将不同粒度W粉分别和Cu粉混合均匀后，在100 ℃温轧成形获得钨铜生板坯。在1350 ℃对生板坯进行液相烧结，获得钨铜合金板。研究了W粉粒度对钨铜生板坯密度和厚度的影响，探索了W粉粒度对烧结坯组织和性能的影响。结果表明：随着W粉粒度的增大，粉末温轧得到的钨铜生板坯的相对密度逐渐增大，而厚度出现逐渐减小的变化趋势。W粉粒度越大，生板坯液相烧结后，获得的合金板坯的相对密度变化幅度越小，体积收缩率也越小。但W粉粒度越大，液相烧结过程中，W颗粒越难形成烧结颈，不利于生成金属W骨架，降低合金烧结板坯的力学性能。
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  机械化学法制备铜包铁复合粉的研究

  李石稳，庞建明，方建锋

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 6-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190125

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  本文提出了一种新的铜包铁粉的制备方法，利用机械力化学效应将超细CuO粉包覆在Fe粉上，通过H2还原与烧结制备出粉末冶金用的铜包铁粉。在机械力作用下，Fe与CuO在常温下可发生氧化-还原反应生成Cu、Cu2O、Fe3O4，反应类型与热力学计算结果相符。细化后的CuO粉具有更高的表面缺陷密度与表面能，这为Fe与CuO的化学反应提供了更好的动力学条件。在H2还原过程中，还原产物Cu在Fe表面形核长大获得了良好的界面结合，同时烧结作用可使Cu颗粒互相粘结，使得Cu包覆层致密、均匀。
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  316L/碳化钒复合材料SLM成形性能强化研究

  刘志远，钱 波

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 13-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180055

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  基于316L不锈钢粉末的选择性激光熔化（SLM）技术已经取得了较好的进展，对于成形件性能的改进多针对于SLM工艺参数的优化。为了进一步提升 316L不锈钢成形件的机械性能，在原始316L不锈钢粉末中加入平均粒度为800 nm的碳化钒(VC)陶瓷颗粒，SLM成形后检测其机械性能。结果表明，添加了VC的316L/VC混合粉末成形后，VC固溶于基体中，成形件硬度提升约22.8%，屈服强度提升约33.8%，抗拉强度提升约45.3%，弹性模量提升约67.0%。由于孔隙率略有增加，伸长率降低约15.7%。
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  钨渗铜复合材料烧蚀性能及机理研究

  张保红，张丹华，郭颖利

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 18-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190080

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  采用熔渗法制备了钨渗铜复合材料，牌号为W-7Cu。采用气动烧蚀试验对钨渗铜材料进行了烧蚀性能研究，并分析和探讨了钨渗铜材料的烧蚀机理。研究结果表明，W-7Cu材料具有良好的抗烧蚀性能，气动烧蚀试验条件下，材料基本为均匀烧蚀，表面有氧化现象及Cu的析出现象。烧蚀机理为W的氧化性烧蚀和Cu的析出性氧化。
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  Ni60-Cr3C2-WC/TiC等离子堆焊层耐磨性能的研究

  王 光，王洪福，赵 文，王泽宇，张 岩

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 23-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180074

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  本研究使用等离子堆焊技术，采用冶金结合的方式将Ni60、WC、Cr3C2和TiC等混合粉末以一定的比例熔覆在基体的表面，利用粉末材料的优良特性提高截齿性能。实验结果表明：堆焊层主要由Ni-Cr-Fe奥氏体相，硼化物硬质相、碳化物硬质相组成，由于这些相的存在，使得堆焊层硬度大大提高。3号试样显微硬度达到713.8HV，硬度最大；3号试样在180 min时堆焊层完全磨损，完全磨损时间最长；3号试样的耐磨性最强。
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  粉末冶金M2高速钢的制备与组织性能研究

  罗 涛，江文清，童 伟

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 28-33.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180134

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  采用机械球磨法制备了M2高速钢（HSS）粉末，研究了烧结温度对数控机床用高速钢显微组织、硬度、抗弯强度等性能的影响，并分析了热处理对高速钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，球磨时间为16 h时高速钢粉末的颗粒分布均匀、平均尺寸最小；在烧结温度为1 245 ℃时，高速钢试样中未见显微孔洞或者裂纹等缺陷存在，同时碳化物细小、弥散；烧结温度为1 235 ℃时，高速钢试样的烧结机制为固相烧结，相对密度为87.2%，升高烧结温度至1 245 ℃及以上时，高速钢试样的烧结机制为液相烧结，相对密度保持在98%以上；随着烧结温度的升高，高速钢试样的磨损失重呈现先减小而后增大的趋势，抗弯强度呈现先增加而后减小的趋势，在烧结温度为1 245 ℃时具有较小的磨损失重和最大的抗弯强度；淬火和回火热处理可以进一步提高烧结试样的洛氏硬度。
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  纳米晶钐钴快淬带的磁交换耦合效应研究

  姜智钰，陈红升，刘志颖，朱晓宇，方以坤

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 34-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180066

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  本文通过熔体快淬法制备了纳米晶钐钴快淬带，通过检测钐钴快淬带的回复曲线，揭示其交换耦合特性。研究了快淬速度和热处理制度对钐钴快淬带的交换耦合特性的影响，并采用磁力显微镜通过微磁结构的表征技术，进一步证实了交换耦合作用。研究发现，对于制备态钐钴快淬带，随着快淬速度的提高，其平均晶粒尺寸的减小会使快淬带的交换耦合作用有一定幅度的提高，经过热处理，由于快淬带的相结构发生了转变，增强了晶粒间的磁交换耦合作用。制备态、经过10 min和60 min热处理的快淬带的不可逆反转场Hn分别为0.3 T，0.53 T，0.54 T，而且未经过热处理的SmCo快淬带的Hn要比热处理后的快淬带分布更宽，经过60 min和10 min热处理的SmCo快淬带的Hn分布基本一致。
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  铝基碳化硼复合材料10B面密度测量及其均匀性评价

  陈 锦，熊 宁，葛启录，王铁军，蔡 静

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 41-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190114

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  采用热等静压法制备B4C质量分数为31%的铝基碳化硼板材，尺寸为3 mm×200 mm×5000 mm，测试Al-31%B4C板材的密度、厚度，并观察金相组织。采用中子辐照透射法检测板材各位置试样的10B面密度，推算3.05 mm厚的工程板10B面密度值范围为0.035 2~0.038 9 g ? cm-2，结果显示所测Al-31%B4C板材各处的10B面密度均匀，满足中子吸收工程板对10B面密度的要求。
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  放电等离子烧结W-Re-HfC合金的微观组织及力学性能

  林小辉, 李来平，梁 静，薛建嵘，李延超，张 新

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 45-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190042

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  采用放电等离子烧结法制备了不同HfC含量（1%, 5%, 10%（质量分数））的W-Re-HfC合金，并对其微观组织、室温压缩性能及断裂韧度进行了观察与测试。研究结果表明，随HfC含量增加，W-Re-HfC合金的烧结相对密度略有下降，HfC颗粒弥散分布在合金晶内及晶界处，对晶粒的细化作用明显。W-Re-HfC合金的室温抗压强度及断裂韧度随HfC含量的增加得到很大提高，HfC含量从1%增加到10%，合金室温抗压强度提高了80%。当HfC含量为5 %时W-Re-HfC合金表现出了最优的压缩塑性变形能力。
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  变形量对电力电缆用 Al2O3颗粒强化铜合金组织与性能的影响

  张景杰

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 51-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180070

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  对不同变形量冷抜处理的电力电缆用 Al2O3颗粒强化铜合金（Cu-5%Al2O3），进行硬度、导电率、拉伸性能以及微观组织测试。研究结果表明：随着变形量增加，合金的硬度增加，导电率并未发生显著改变。合金经冷抜处理后产生显著的加工硬化现象。随变形量增加，加工硬化速率明显加快，合金的抗拉强度与屈服强度增长速度较为稳定，但伸长率减小。冷抜处理后合金基体中形成了致密的组织，没有形成明显的孔洞或裂纹，合金中形成了许多均匀分布的尺寸为 300 nm左右细小晶粒，形成平直的晶界，部分区域产生了很高的位错密度。
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  酚醛粘结TbDyFe稀土磁致伸缩材料研究

  赵贵恒，刘永庆，张洪平

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 55-60.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180057

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  采用取向织构合金粉开展了粘结稀土超磁致伸缩粘结工艺与性能研究。实验结果表明，对材料磁致伸缩影响显著的因素为粉末粒径和成形压力，在400 MPa压力下成形，粒径为250~420 μm的粉末压制的样品拥有最大的磁致伸缩，无预应力时饱和磁致伸缩系数最大值为870×10-6。16~20 kHz的磁场中，对材料损耗影响最大的因素为压制压力，压制压力高于400 MPa后材料的损耗降低至较低水平。
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  (Bi2Te3)x/(PbSe)1-x的制备与特性研究

  张玉龙 ，沈 燕 ，吕正平 ，徐烨军 ，唐文冲

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 61-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180113

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  本研究利用粉末冶金方法制备(Bi2Te3)x/(PbSe3)1-x，先将Bi2Te3与PbSe粉末均匀混合，然后冷压压力500 MPa，300 K保温烧结1 h，最后对其微观结构与热电性质进行了探讨。研究结果表明冷压时施予极大压力使得试片中出现许多细小颗粒，并有大量纯Se相析出，严重影响其热电性质。x=0.4时试片电阻率高于x=0.5与0.6时，室温下x=0.5时试片电阻率最小；x=0.5时试片的席贝克系数最大，约176.8 μV/K，即席贝克系数随PbSe含量增加而变大；x=0.5与0.6时试片的热导率在温度高于280 K以后趋于平衡，而x=0.4时试片的热导率在温度高于230 K以后呈下降趋势，室温300 K下x=5时试片的热导率最大，约1.772 W/(m·K)。所有试片的ZT皆随测量温度的升高而增大，且x=0.5时试片于室温下具有最大的ZT，可达0.008 5。
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  超细WC/纳米Al2O3弥散强化铜基复合材料粉末 制备及其压制特性

  张小红，申景园，李 超，胡连喜

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 66-70.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190062

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  试验研究了超细WC-纳米Al2O3弥散强化Cu基复合材料粉末的机械球磨制备工艺。采用 XRD、SEM、EDS等表征手段，研究了机械球磨过程WC/Al2O3/Cu粉末形貌、强化相WC与Al2O3分布形态、Cu基体晶粒尺寸的变化规律。通过室温压制试验，研究了所制备粉末的压制特性。结果表明：在球磨转速300 r/min、球料比10:1（质量比）的条件下，经过100 min球磨，可获得WC、Al2O3颗粒均匀分布的Cu基复合材料粉末，Cu基体晶粒尺寸细化到约0.4 μm。机械球磨WC/Al2O3/Cu复合材料粉末具有较好的压制成形性，其压制特性可用黄培云双对数压制方程描述。
评述与进展
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  球形钛合金粉末制备技术及增材制造应用研究进展

  赵霄昊，王 晨，潘霏霏，王庆相，赖运金，梁书锦

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 71-76.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20180092

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  球形钛合金粉末是钛合金粉末冶金近净成形的重要原材料，适用于热等静压（HIP）、增材制造（AM）、冷喷涂（CS）等先进技术，但是长久以来球形钛合金粉末的高成本低产量的特点限制了其应用范围。本文详细介绍了4种商业工程化的球形钛合金粉末制备技术，分别是超高转速等离子旋转电极（SS-PREP）、气雾化（GA）、等离子体雾化（PA）、等离子球化（PS），并分析了4种工艺的异同及特点。SS-PREP、GA、PA、PS 4种球形钛合金粉末均可应用于增材制造技术，包括激光选区熔化（SLM）和电子束选区熔化（EBM）。最后总结了不同球形钛合金制备技术的增材制造应用前景。
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  纳米二氧化钛的改性与应用进展

  李 研，于 博，张晓庆，刘 辉

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 77-81.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190132

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  纳米二氧化钛具有化学稳定性好、无毒、使用寿命长、生产成本低等优点，是一种理想的光催化材料。本文首先介绍了常见的纳米二氧化钛制备方法，然后重点介绍了纳米二氧化钛的改性方法，包括掺杂改性和表面改性，改性可以使纳米二氧化钛在可见光下的光催化活性大大提高。最后介绍了纳米二氧化钛的应用领域，并对纳米二氧化钛的发展前景进行了展望。
革新与交流
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  扩散合金粉末的制备与性状表征

  李 蕊，徐 君，李红霞

  粉末冶金工业. 2019, 29(06): 82-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190083

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  本文以鞍钢粉材厂生产的水雾化铁粉(FSY200.3)为原料，钼酸铵、乙酸铜、乙酸镍为包覆剂，通过水溶液浸泡-氢气还原的方法使所需金属均匀扩散于水雾化铁粉表面。实验考察了制取含有被包覆金属铁粉的详细过程；确定了合金粉末Fe-Mo-Ni-Cu生产的最佳工艺条件。对还原后的合金粉末进行了扫描电镜和能谱的表征。用分光光度计检测了合金粉末中各元素的含量。测定了还原后合金粉末的松装密度、流动性、压缩性和氢损等指标。结果表明：水溶液浸泡-氢气还原法制备的合金粉末各项工艺参数均能达到指标要求。将实验制得的合金粉末（HJ）分别添加不同质量分数的碳粉，测其硬度、拉伸强度并与相同条件下的合金粉末(FSY-01K) 进行对比，其硬度和拉伸强度均高于传统方法制备的合金粉末。