粉末冶金工业

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彭景光，周伟星，陈迪，丁霞，汪祥

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 1-7.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200090

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总结了增材制造技术在国内外汽车后市场的应用现状，指出了增材制造技术在汽车后市场的应用主要分布在售后备件与个性化定制两个领域，并对应用进行了可行性研究。研究对比了增材制造技术和传统制造技术常用塑料材料与金属材料的主要成形性能，以具体的塑料和金属零件为例，对比了不同批量下增材制造技术和传统制造技术的制造成本，建立了市场计算模型来估算增材制造技术在汽车后市场的潜在市场规模。最后，对增材制造技术在汽车后市场的应用做出了展望。

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钢带炉碳热还原制备超细铁粉的物料升温规律研究

郭培民，王多刚，王磊，孔令兵

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 8-11.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190137

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：本文通过建立钢带炉内物料加热模型，研究了超细铁粉及碳粉混合物料在钢带炉内的加热温度分布规律。研究结果表明：纯铁精矿粉、碳粉混合料在钢带炉上、下加热模式下，物料温度以物料厚度中心为对称点，呈对称分布，上层、底层温度高，中心温度低。物料越薄，物料中心温度越高，所需加热时间越短。50 mm 物料加热到800 ℃需要28 min，而150 mm物料加热2 h 未能达到800 ℃。当平均温度加热到800 ℃，所需时间与物料厚度h的关系为： τ/min ＝13.24－0.021 h/mm ＋0.006 4h²。

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机械-化学合金化法制备微纳米Fe-Co-Cu预合金粉

王伟，李成威，孙卓男，宋依桐，金辉

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 12-16.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190094

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本文采用机械-化学合金化法制备了微纳米Fe-Co-Cu预合金粉，研究了球磨时间、还原时间和温度对还原粉末粒度、还原率的影响。实验结果表明，采用机械-化学合金化法，在球磨时间为2 h，助磨剂（无水乙醇）含量为100 mL的条件下所得前驱体粉末粒度分布窄，成分均匀；前驱体在650 ℃的氢气气氛条件下还原 60 min可制得粒度均匀，氧含量低的微纳米Fe-Co-Cu 预合金粉末。

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Fe-Mo-Ni-Cu-C粉末冶金液压马达阀板材料性能研究

左鹏军，杨聪斌，林育阳，仝晓楠，陈晓晓，王娟梅

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 17-21.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190078

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通过Fe-Mo-Ni-Cu-C粉末冶金液压马达阀板材料试样制备及技术工艺试验，研究了阀板材料中C、 Cu、Ni 等合金元素对材料抗拉强度、冲击韧性、表观硬度等性能及径向尺寸变化的影响，获得了较优的阀板材料组分为Fe-0.5Mo-0.6Ni-2Cu-0.7C。对采用该材料组分制备的烧结态阀板零件进行生产实践及综合性能测试，检测结果满足阀板零件性能指标要求，验证了Fe-0.5Mo-0.6Ni-2Cu-0.7C阀板材料可应用于生产实践，对同类铁基粉末冶金材料性能研究及开发具有借鉴意义。

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烧结工艺对高精度不锈钢纤维毡力学性能的影响

侯力强，郭亮，卓磊，李明，张小庆，卢文静

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 22-25.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190081

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烧结工艺是制备纤维毡的核心工序，其中烧结温度和保温时间是烧结过程中最关键的两点。本文通过扫描电子显微镜观察了不同烧结温度和保温时间下6 μm不锈钢纤维毡表面形貌和烧结点尺寸的变化，测试了纤维晶粒大小和烧结点尺寸对纤维毡力学性能的影响，并提出超细纤维烧结的几何模型，为高精度不锈钢纤维毡的制备提供数据参考。

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Y₂O₃对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

王昆昆，罗铁钢，董应虎，张瑞倾，方俊晓

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 26-31.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190113

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本文以Ti-6Al-4V＋xY₂O₃（x＝0，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%）粉末为原料，采用放电等离子烧结（SPS）工艺制备出Ti-6Al-4V＋xY₂O₃合金，利用光学显微镜和透射电镜探究Y₂O₃含量对Ti-6Al-4V合金显微组织和性能的影响。结果表明，添加Y₂O₃后会细化晶粒，当Y2O3含量超过0.2%之后，随着Y₂O₃含量的增加晶粒尺寸会逐渐增大；加入Y₂O₃后可以有效改善Ti-6Al-4V的力学性能，添加0.6% Y₂O₃时力学性能最好，屈服强度 970 MPa、最大抗压强度1 852 MPa、压缩应变31.4%，较未添加稀土的Ti-6Al-4V合金分别提高7.8%、14.1%、 19.4%，致密度提高到99.28%；Y₂O₃主要是通过提高Ti-6Al-4V制品的密度和在合金中的钉扎作用来提高力学性能。

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石墨取向化铜基摩擦材料的性能研究

石永亮,赵晓萍，陈存广

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 32-36.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190167

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以Al₂O₃弥散强化铜粉为基体，镀铜鳞片石墨为润滑相，通过冷压薄坯层叠热压烧结工艺制备了鳞片石墨取向化分布的铜基摩擦材料，采用扫描电子显微镜观察了鳞片石墨在铜基体中的分布情况，并对铜基摩擦材料的密度、硬度、抗压强度、热导率及摩擦性能进行了测试与分析。结果表明：制备的铜基摩擦材料组织中鳞片石墨分布均匀，与铜基体结合良好，石墨片与压制方向趋向于垂直，鳞片石墨之间平行分布；垂直压制方向比压制方向具有更高的硬度和抗压强度，垂直压制方向的热导率是压制方向的3 倍，且在高鳞片石墨体积分数下垂直压制方向具有比压制方向更低的摩擦因数、磨损量和摩擦表面温度。

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混料时间对含石墨的铜基摩擦材料性能的影响

刘建秀，郝源丰，樊江磊，潘胜利

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 37-41.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190049

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本文采用粉末冶金方法制备了含石墨的铜基粉末冶金摩擦材料，通过调整加入石墨后的混料时间，采用布氏硬度计、摩擦磨损试验机和扫描电镜等设备研究了混料时间对含石墨的铜基摩擦材料性能的影响。研究结果表明：随着加入石墨后混料时间的增加，烧结后摩擦材料中的石墨颗粒分布更加均匀，铜基体的连续性变差，材料密度和硬度均下降，材料的摩擦因数先增大后减小，磨损量先减小后增大。加入石墨后，混料8 h 的烧结体的摩擦磨损性能最佳（较其他试样摩擦因数增加了10%左右，磨损量降低了30%左右）。

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变形工艺对钼铼合金箔材性能的影响

陈海峰，王广达，熊宁

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 42-45.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190139

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在电子行业中，钼铼合金箔材需要具有各向同性的弯曲或深冲性能。在本文中，我们研究了Mo-35% Re 合金箔的不同变形工艺，以获得各向同性的最佳工艺路线。通过金相观察、力学性能测试和杯突实验，研究发现交叉轧制可以提高钼铼箔材的性能，且改变交叉轧制的方式可以得到不同的效果。另外，研究发现部分再结晶退火可以获得较好的力学性能和各向同性。因此可以采用交叉轧制和部分再结晶退火来提高钼铼合金材料的综合力学性能。

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粉末粘结Tb-Dy-Fe合金的磁致伸缩性能及动态磁导率

牟星，程超，祁焱，徐立红，赵贵恒，张洪平

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 46-50.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20200105

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采用酚醛树脂粘结Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金颗粒，在磁场取向作用下压制成形制备复合材料，研究粉末粒度、成形压力对其密度、磁致伸缩性能和动态磁导率的影响。结果表明，400 MPa成形压力下，250～420 μm粉末制备的样品密度可达6.6 g/cm3，在400 kA/m磁场下的磁致伸缩系数为731×10－6，比粉末粒度为38～58 μm的样品高110×10－6。样品在5～50 kHz的交流磁场中磁导率变化幅度低于2%，具有很好的频率稳定性；交流磁场叠加偏置磁场的条件下，样品在1 kHz交流磁场下无偏置磁场的磁导率为4.4，偏置磁场为1 528.3 A/m时增加到10.2，增加幅度大于131%。

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TiC_p/Fe复合材料的界面反应

耿文霞，王秋林，万斌，徐如涛，李昂，赵龙志

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 51-56.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190154

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粉末冶金制备TiC_p/Fe 复合材料时易发生界面反应，对其性能产生影响。对制备的TiC_p/Fe 复合材料的显微组织、物相组成等进行测试，应用热力学原理对界面反应中的热力学过程进行分析，探明复合材料发生界面反应时的烧结温度和保温时间。结果表明：通过热力学计算，增强体TiC 和基体Fe 的界面反应临界温度为1 270 ℃；实验中，当保温时间为2 h、烧结温度超过1 300 ℃时，或在1 300 ℃下保温时间超过2 h，增强体 TiC 和基体Fe 会发生界面反应；界面反应产生了呈针状的新物质（Ti₈C₅和Fe₂C），影响了增强体和基体的结合强度，导致了复合材料性能的下降。

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多孔碳纳米片的制备及其电化学性能研究

徐素鹏，郑安雄

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 57-61.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190220

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二维（2D）多孔碳纳米片是通过一种简便，低成本的方法合成的。在该方法中，以中温煤沥青作为碳前驱体，采用氯化钠作为水溶性模板。通过煤沥青和氯化钠的碳化以及随后的KOH化学活化来制备高度多孔的碳纳米片。所制备的碳纳米片（AC-NaCl）具有高达1 581 m²/g 的比表面积。多孔碳纳米片厚度小于200 nm，具有更多暴露的活性位点和离子运输途径，为离子储存和运输提供了方便。在6 mol/L KOH电解液溶液中，表现出优良的电容性能（193F/g ，1 A/g）和良好的循环稳定性，经过5 000 次充放电后，电容保留率超过了 94.9%。

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烧结温度对刀具用WNiCoFe合金粉末力学和摩擦性能的影响

蒋庆刚，葛新锋

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 62-66.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190156

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为了提高刀具用WNiCoFe 合金的耐磨性能，采用电解法制备WNiCoFe 合金粉末，并研究了烧结温度对其物理力学及摩擦性能的影响。研究结果表明：电解法制备WNiCoFe 合金粉末内除了存在单质Fe 以外，还形成了Co3Fe7、Fe19Ni 对应的衍射峰。WNiCoFe 合金粉末形成具有球形特征的团聚晶粒，平均粒径为 16.1 μm。随着烧结温度的提高，合金粉末组织致密性与硬度先增大后减小，在800 ℃获得最大硬度，为 108.6HRB；试样致密度在850 ℃达到最大值，为95.4%。随着烧结温度提高，合金粉末抗弯强度先增大后减小，在800 ℃获得最大抗弯强度，为1 658 MPa。提高烧结温度后，磨损质量不断减小，说明耐磨性获得了提升。烧结温度提高到800 ℃时，试样组织致密度较小，形成了很多微孔，引起沿晶脆性断裂。

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渗氮工艺对H13 热作模具钢性能的影响分析

田泽明

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 67-70.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190134

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本文采用离子渗氮工艺对H13 热作模具钢进行了表面处理，试验结果表明，渗氮温度为500 ℃，保温时间为8 h 时试样具有最佳的性能，表面硬度为1 250 HV，渗氮层厚度为241 μm。摩擦磨损试验表明，渗氮温度为500 ℃，保温时间为8 h 时，试样磨损14 h 后磨损量为206 mg。渗氮层中化合物主要为Fe₂N、Fe₄N 及 Fe₃O₄，适当厚度的化合物层和渗氮层对模具钢热性能提高具有显著的作用。

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铝合金表面激光熔覆钛基粉末涂层的性能与组织

张洪源

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 71-75.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190218

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采用激光熔覆技术，在铝合金表面制备钛基涂层，对激光熔覆层微观组织、摩擦磨损性能及显微硬度进行测试。结果表明：激光熔覆区主要为树枝晶，过渡区主要为胞状晶，热影响区以等轴晶为主。熔覆层样品表面平均硬度较铝合金基体（120HV）提高了2 倍，硬度值为326.3HV。熔覆层的耐磨性能提高显著，表面主要为微小犁沟，磨损损失质量约为铝合金基体的53%。

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钨合金的高温力学性能及断裂机制研究

秦颖楠，刘国辉，王玲，刘桂荣，熊宁

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 76-78.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190061

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本文选用粉末冶金法制备93W-5Ni-2Fe 合金，通过高温拉伸试验研究了合金在1 000、1 100、1 200、1 300 和1 400 ℃的高温力学性能，通过扫描电镜对高温拉伸后的试样进行断口分析，研究了合金在高温环境下的断裂机制演变规律。结果表明：93W-5Ni-2Fe 合金在1 000～1 400 ℃的抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率和弹性模量均随着温度的升高而急剧降低，随着温度的不断升高，材料表现出明显的脆性断裂，钨颗粒本身未发生穿晶断裂，断裂模式为粘结相撕裂和钨相与粘结相界面断裂。

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液相法制备纳米ZrO₂粉体的研究进展

马洋洋，张宁，徐晨辉，阚洪敏，王晓阳，龙海波

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 79-82.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190024

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ZrO₂化学性能稳定，具有特殊的力学性能，是重要的新型结构材料。本文综述了纳米ZrO₂粉体的液相法制备工艺，包括沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等，介绍了液相法制备纳米ZrO₂粉体的工艺特点和现存的主要问题，并对其应用前景进行了展望。

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纳米金刚石颗粒合成技术研究进展

赵万林

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 83-87.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190191

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纳米金刚石颗粒具有超高硬度、巨大比表面积、高化学惰性、易表面功能化、低毒等特性，广泛应用于研磨抛光、复合材料、纳米润滑、生物医药、量子光学、量子信息及纳米传感器等领域，已引起世界范围的高度关注。本文主要介绍了当前纳米金刚石颗粒的制备技术，并根据其制备工艺的不同，按动态合成法和静态合成法加以归类综述。

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逆流螺旋在混合料制粒中的应用及分析

郭会良，薛成大，亓振宝，何敏，谷璐璐

粉末冶金工业. 2020, 30(04): 88-92.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20190048

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本文对圆筒混合机中添加逆流螺旋前后的制粒效果进行对比，结果表明：逆流螺旋可使制粒后3 mm 的筛上累积从70～75%增加到80～85%，中粗颗粒比例明显增多；制粒后球形颗粒增加15%左右，大大降低长方形和杆状颗粒的比例；通过计算可知，添加逆流螺旋后理论运动曲线为螺旋往复运动，较之前的螺旋运动大大增加了制粒小球的运动路程和制粒时间，提高混合机的填充率。

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2020年, 第30卷, 第04期　刊出日期：2020-08-10

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