粉末冶金工业

Select

铁粉的发展现状与建议

袁勇，张德金，尹墨阳，李松林

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 1-4.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20230002

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

对目前铁粉行业发展现况进行了相关介绍。对产品品种结构、质量状况和存在的问题进行了分析，着重分析了铁粉在粉末冶金行业的应用情况，并为今后发展提出了建议。

Select

喷雾干燥-真空烧结复合法制备铜/锡复合球形颗粒粉末的试验研究

赵兴科，张鹏，赵曾磊

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 5-11.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220093

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

青铜合金是人类最早使用的金属材料，目前仍然被广泛应用。金属增材制造技术突破了传统加工对青铜零部件结构的限制，更为青铜合金的研究和应用增加了活力。然而由于铜合金的激光反射率高，导致其激光增材制造困难，铜/锡复合球形粉末是解决该难题的一个重要途径。为此开展了喷雾干燥-真空烧结复合法制备铜/锡复合球形粉末的试验研究。正交试验结果表明，在试验工艺条件下，喷雾温度和浆料固含量对喷雾干燥制备铜/锡复合粉末粒径的影响是显著的；喷雾温度单因素试验进一步优化了工艺参数为：雾化温度 175 ℃、浆料固含量 70%、雾化压力 0.35 MPa、粘接剂 PVA 2%、分散剂 PEG2000 1%；在优化的试验参数下制备的铜/锡复合球形颗粒粉末的平均粒径约为 10~40 μm，其中 D50为 25 μm、D90为 31.2 μm，粉末颗粒呈球形。经 300 ℃真空烧结后，铜/锡复合颗粒主要由铜、锡原料颗粒组成，在铜、锡原料颗粒间生成了少量的 Cu6Sn5和 Cu3Sn金属间化合物。

Select

不同PH调节剂制备四氧化三锰的性能研究

付德进，王家伟，王海峰，勾碧波，李明东

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 12-16.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220028

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以硫酸锰为原料、氧气为氧化剂制备四氧化三锰，研究不同 PH 调节剂（氢氧化钠、氨水和复配添加剂）对产物物相组成、微观形貌和比表面积的影响。结果表明：以氢氧化钠和氨水为 PH 调节剂制备四氧化三锰分别会引入钠离子复合物（Na2Mn3O7）、锰氨复合物（[ NH4）Mn8O16]，锰含量较低，产物纯度差。以复配添加剂为 PH 调节剂制备的四氧化三锰结晶度好，无其他杂峰生成，不会引入其他杂质离子，微观形貌呈类球形颗粒，颗粒分布均匀，粒径约为 120 nm，孔隙小，比表面积为 10.15 m2/g，滞后环类型为 H3，孔结构丰富。

Select

干湿态下制动载荷对粉末冶金闸片材料摩擦学性能的影响

肖叶龙，陈盛1，沈明学，姚萍屏，谢徐洲，华李成

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 17-23.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220062

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用粉末冶金技术制备了一种高速列车用铜基闸片材料，研究了干湿环境下制动载荷对铜基闸片材料摩擦学性能的影响，探究了闸片材料及其配对材料（铸钢材料）的磨损规律。结果表明：随着制动载荷的增加，干湿态下摩擦稳定系数均先减小后增加，平均摩擦因数不断降低，闸片材料的磨损率先快速增加后小幅减小，铸钢材料的磨损率先快速增加后缓慢增加。湿态环境可减轻低制动载荷下闸片材料的剥落程度及高制动载荷下材料的犁削，降低了摩擦因数及材料的磨损率。

Select

膨润土改性MoSi2基涂层显微组织与高温抗氧化特性

朱路，尹进南，冯培忠1

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 24-28.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220050

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

实验研究了放电等离子烧结制备膨润土改性 MoSi2基复合涂层的显微组织演变和高温抗氧化特性。结果表明：膨润土改性 MoSi2复合涂层主要由 MoSi2相和少量 Mo5Si3相组成，加入的膨润土减缓了涂层和基体之间的 CTE 失配，使复合涂层在烧结后呈现无裂纹的形貌。1 500 ℃氧化过程中，复合涂层保持稳定缓慢的质量增益，主要是因为涂层氧化过程中表面形成了致密完整的 SiO2氧化膜，抑制了氧气的高温扩散，有效阻止了涂层内部的进一步氧化。相比于单一的 MoSi2涂层，膨润土改性复合涂层的氧化膜更薄，且呈现无裂纹的形貌，表现出相对更好的高温抗氧化性能。

Select

镍基高温合金粉末中非金属夹杂物电选工艺分析

张林嘉1，宋嘉明，王泽钰2，瞿宗宏，赖运金

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 29-32.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220148

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高镍基高温合金粉末中非金属夹杂的静电分离效率，得到静电分离去除非金属夹杂物的最优工艺，优选 53~150 μm 粉末以及同粒度的 Al2O3颗粒进行正交实验，研究了电晕电压（U）、辊筒转速（n）以及电晕电极距离（S）对非金属夹杂物去除效果的影响，确定了最优参数。结果表明：电晕电压升高，非金属夹杂物去除效果升高；电晕极距离增大，静电去除效果降低；随辊筒转速升高时，非金属夹杂物去除效率先升高后降低，在辊筒转速 70 r/min时，电晕电压 30 kV 时去除效果最佳。

Select

送粉速率对Ni3Al基合金激光熔覆组织与耐磨性能的影响

邢德远，韩伟，Karin Gong，李长海，赵琳，田志凌

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 33-37.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220236

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用激光熔覆在 45 钢表面制备 Ni3Al 基合金熔覆层，利用扫描电镜、X 射线衍射仪和摩擦磨损试验机，研究了送粉速率对 Ni3Al 基合金激光熔覆层组织特征与耐磨性能的影响。结果表明，Ni3Al 基合金熔覆层组织主要为 Ni3Al和细小弥散分布的原位自生 M7C3；送粉速率增至 1.45 kg/h时，熔覆层出现粗大的 Cr3C2。随着送粉速率增加，Ni3Al 基合金熔覆层耐磨性能显著提高，远优于蠕墨铸铁耐磨性能。其中，送粉速率为 1.16 kg/h 时，Ni3Al 基合金熔覆层磨损率为 0.74×10-5 mm3（/ N?m），而且其对磨材料磨损较小，分别为蠕墨铸铁及其对磨材料磨损率的 19.6% 和 67.7%。

Select

电弧离子镀电弧电流对铬涂层锆合金高温抗氧化性能的影响

任峥豪，陈海桥，杨晨，黄景昊，肖魏魏

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 38-44.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220205

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

采用电弧离子镀膜技术在 Zr 合金表面制备 Cr 涂层，研究电弧电流对 Zr 合金高温抗氧化性能的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射仪（XRD）对涂层的微观结构和物相组成进行表征，分析电弧电流对 Cr 涂层锆合金 1 200 ℃抗氧化性能的影响。结果表明，较高的电弧电流可以在单位时间内获得较厚的 Cr 涂层，电弧电流为 80 A 时，涂层表面最光滑，膜基结合性能最优。1 200 ℃高温氧化后 Cr 涂层主要由 Cr2O3、Cr 和 Cr-Zr 组成，Cr 涂层氧化后生成了致密的 Cr2O3层，Cr2O3层可有效阻止 O 元素向 Zr 基体内部扩散。当电弧电流为 80 A 时，Zr 基体上的 Cr 涂层对基体的保护性能最优。

Select

超音速火焰喷涂技术对基材力学性能的影响

潘晴川，唐勇，戚青丽，吕能

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 45-50.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220092

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以磁致伸缩材料为原料，采用超音速火焰喷涂技术在铁基基体表面沉积涂层。研究喷涂处理对 316L 不锈钢和 Q345 钢基体材料的影响，采用拉伸实验和超声波测应力法研究喷涂和喷砂处理后基体材料的力学性能和应力变化。结果表明，因喷涂处理对基体表面产生加工硬化和热影响，使基体抗拉强度和弹性模量稍微升高，316L 和 Q345 基体的最大抗拉强度分别接近 350 MPa 和 450 MPa；试件表面的残余应力有略微升高，180 MPa 拉伸载荷下二者应力最大变化值分别为 24 MPa 和 30 MPa。研究喷涂处理对基体材料力学性能和应力状态的影响，为后续磁致伸缩涂层导波的应用提供数据支撑。

Select

基于分形理论的二元复合材料电导率模型及其在钼基金属陶瓷中应用

齐素慈，李建朝，许继芳

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 51-56.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210007

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

二元复合材料导电性能与微观结构密切相关，其组成相的形态分布具有分形特征。基于分形理论和通用有效介质（GEM）方程，建立二元复合材料的电导率模型，确定复合材料导电性能与组成相固有电导率、分形维数之间的定性关系，并应用于 Mo-ZrO2、Mo-SiO2和 Mo-Al2O3等 3 种钼基金属陶瓷电导率计算。结果表明：GEM 方程中结构因子 t 与高导电相分形维数和迂曲度分形维数满足一定的函数关系，分形维数 Df随着体积分数的增加而逐渐增大，迂曲度分形维数 DT随着体积分数的增加而逐渐减小。3 种钼基金属陶瓷的电导率模型计算结果与实验结果吻合程度较好。

Select

冷处理及回火次数对刀剪用M390粉末钢组织和性能的影响

刘文彬，伍玩秋，黄礼万，林毅贞，李明，李爱娜

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 57-64.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210059

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过对 M390 粉末不锈钢进行淬火、冷处理和低温回火，研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：冷处理降低合金中残余奥氏体的数量，大幅度提高材料硬度和抗弯强度；1 180 ℃淬火试样冷处理后，随回火次数的增加，单位面积碳化物颗粒总数和平均粒径增加，硬度下降，一次回火后硬度达到 61.1 HRC；1 130 ℃淬火试样冷处理后，随着回火次数增加，单位面积颗粒总数不断增加，平均粒径和硬度下降，一次回火后硬度达到 60.0 HRC；淬火温度和回火次数对抗弯强度影响不大，合金抗弯强度为 4 000 MPa左右。

Select

湿法双层包覆正极材料前驱体的工艺研究

刘飞，杨永生，刘纪迎，米玺学，孙磊，王耀玺

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 65-68.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220086

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

镍钴锰三元材料由于同时具备高容量、高密度等特点，目前已经成为 3C、电动工具及电动汽车锂电正极材料的最佳选择。为了避免电解液和正极材料发生副反应及增强正极材料的导电性，对正极材料进行改性显得尤为重要。以 Al（2 SO4）3和 CoSO4为包覆原料，NaOH 为沉淀剂，采用湿法包覆在前驱体表面先后包覆一层氢氧化铝和氢氧化钴，经过氧化得到羟基氧化铝和羟基氧化钴双层包覆的前驱体材料。分别对包覆前后的材料进行了 LS-POP9、BET、TD、SEM、XRD、IR 及正极电化学测试表征。实验表明，经过烧结后的正极材料同时具备较好的容量保持率和循环特性。室温下，0.2C（3.0~4.3 V）比容量为 175 mAh/g，首效不小于 85%，50 次循环容量保持率大于 100%。可见，双层复合包覆的方法，为提高锂电正极材料的性能提供了一种思路。

Select

Zr含量对镍基粉末高温合金FGH4107平衡相和错配度的影响

贾建，张义文，李新宇，张浩鹏，侯琼，闫婷

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 69-77.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220135

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过真空感应熔炼（VIM）棒料＋电极感应熔炼氩气雾化（EIGA）制粉+热等静压（HIP）成形工艺高通量制备 5 种 Zr 含量的新型镍基粉末高温合金 FGH4107 ，应用金属材料相图及材料性能模拟软件 JMatPro 6.5 并结合差示扫描量热分析（DSC）和 X 射线衍射（XRD），系统研究了 Zr 含量变化（质量分数 0~0.50%）对合金主要平衡相热力学行为、动力学行为以及 γ/γ′错配度的影响规律。结果表明：在 600~1 400 ℃范围内，Zr 含量由 0 逐渐增加至 0.50% 时对合金平衡相种类影响不大，均主要由 L、γ、MC、 MB 2、γ′、M3B2、M23C6、μ 和 σ 相组成，Zr 原子依次进入 γ、γ′、MC 和 Ni7Zr2相。随着 Zr 含量增加，合金初熔温度大幅降低而终熔温度仅略微下降，固液两相区温度范围扩大，γ′相完全溶解温度变化不大。添加 Zr 引起合金 γ′相晶格常数加大而 γ 基体不变，使得合金 γ′/γ 错配度从 0.215% 提高到 0.265%，表明 Zr 进入 γ′相可增强析出强化效果。

Select

单粒度级配氧化硅基型芯高温尺寸稳定性研究

林新刚，潘智平，崔树森

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 78-83.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220079

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为提高硅基型芯原料质量控制稳定性，实验以单粒度级配熔融石英粉为基体材料、硅酸锆为矿化剂、通过掺杂不同比例氧化铝粉和调整烧结温度，制备了具有良好的高温抗弯强度和抗蠕变性能的硅基型芯，探讨了氧化铝掺杂和烧结温度对硅基型芯高温尺寸稳定性（热膨胀行为和抗蠕变性能）的影响规律。研究结果表明，掺杂氧化铝和提高烧结温度有利于方石英析晶，促进硅基型芯烧结；烧结期间析出的方石英作为二次加热时的形核质点，加快熔融石英反玻璃化速率，显著改善硅基型芯的抗蠕变性能，但轻微恶化高温抗弯强度。当氧化铝掺杂量从 0 增加至 0.3%，型芯 1 550 ℃/30 min 热形变量由 3.86 mm 降低至 0.54 mm，而高温强度由 27.86 MPa 降低至 21.79 MPa；当烧结温度由 1 180 ℃升高至 1 240 ℃，型芯热形变量由 3.86 mm 降低至 0.47 mm，高温强度由 27.86 MPa 降低至 19.67 MPa。

Select

SiC颗粒的氧化行为研究

王慧芳，姜威，郝世明，张杰

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 84-87.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220185

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了 SiC 颗粒在氧化温度分别为 1 000、1 100、1 200 和 1 300 ℃、保温时间分别为 2、4、6 和 8 h 的氧化行为，采用扫描电子显微镜和 X 射线衍射仪研究了 SiC 颗粒氧化前后的形貌和物相变化，根据质量守恒推导了氧化层（SiO2）厚度的计算公式。研究结果表明：当氧化温度低于 1 200 ℃时，氧化速率主要受氧化温度控制；当氧化温度高于 1 200 ℃时，氧化前期的氧化速率主要受氧化时间控制。氧化温度为 1 000 ℃时，氧化后 SiC 颗粒形貌变化不明显，且氧化产物为不定形相；氧化温度为 1 200 ℃和 1 300 ℃ 时，SiC 颗粒表面钝化现象明显，无定形 SiO2逐渐转化为方石英晶体。以质量守恒建立的氧化层厚度计算公式可以较好的预测氧化后氧化层的厚度。

Select

钴基合金激光熔覆技术研究与应用现状

周梁栋，张亮，吴文恒

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 88-95.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220080

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

钴基合金是一种常用的表面改性材料，由于其具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温的优异性能，在航空航天、能源、重工、航海装备的表面改性和再制造领域有广泛的应用前景。激光熔覆是一种具有较高经济效益的新型表面工程技术，能够实现材料表面涂层的快速、高质量成形。利用激光熔覆技术，可以在廉价的金属基体材料表面制备高性能的合金涂层，在提升材料表面性能的同时不会影响基体材料的性能，并能节省贵重和稀有金属、降低成本。钴基合金激光熔覆技术在近几十年受到国内外学者的广泛关注，并在涂层硬度、耐磨耐蚀、裂纹敏感性等性能提升方面取得了许多成果。对钴基合金激光熔覆技术的研究现状进行了综述，从材料体系、工艺参数和工业应用方面对国内外研究现状进行了总结和分析，总结了现阶段的研究不足并分析了未来发展的潜在方向。

Select

核辐射危害及核辐射屏蔽材料研究现状

蔡永成，刘学宇，蔡永军，何林

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 96-102.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220083

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对核辐射种类及其危害进行了分析，提出核辐射屏蔽设计的主要任务是屏蔽中子和 γ 射线。同时，针对核辐射屏蔽材料的国内外研究现状进行了综述，分析了现有中子和 γ 射线综合屏蔽材料存在的主要问题，认为屏蔽材料综合屏蔽功能与其他性能之间的矛盾是其需要解决的关键问题。最后，预测了今后辐射屏蔽材料的研究方向，指出结构（力学性能、耐热性等）-功能（中子和 γ 射线综合屏蔽功能）一体化辐射屏蔽材料的研发与应用是未来一大发展方向。

Select

粉末轧制成形技术研究进展

王苗，李荣，曹卜元，任尚远，刘高建

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 103-108.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220061

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

介绍了粉末轧制过程，论述了粉末轧制技术的工艺参数、技术改进和以其为基础开发的半固态粉末轧制技术，阐述了近些年来粉末轧制技术的应用情况，最后对这些技术进行了总结和展望。

Select

基于非线性规划模型的旋风除尘器设计优化

王洋，刘毅梁，王磊，宋印东

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 109-115.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20220082

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

作为工业生产应用中一种重要气固两相分离装置，旋风除尘器的应用广泛分布于船舶制造、石油化工、煤炭发电、资源开发等产业领域。基于经典 Leith-Licht 理论所提出的旋风除尘器半经验设计方法，依据紊流混掺层流分离理论，结合实际含尘空气及其中颗粒物理参数，以旋风除尘器的结构尺寸为变量，建立相应捕集效率数学模型。根据数学模型选择优化目标函数，以自编代码为工具，利用优化设计的思想，采用非线性规划模型对旋风除尘器尺寸进行设计。最后结合计算流体力学（CFD）方法对优化后的尺寸模型进行除尘效率验证。仿真结果表明，改进后的数学模型理论计算与建立的仿真模型计算结果相吻合，误差仅为 1.41%。该方法克服了传统设计方法实验验证周期长、经济性差等缺点，对旋风除尘器的优化设计具有重要的工程应用价值。

Select

粉锻连杆抛丸后的检测与分析

徐永刚，郑海超，李强，李振，周鑫，杨振

粉末冶金工业. 2023, 33(02): 116-119.
https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1006-6543.20210025

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为快速准确的对抛丸强化后粉锻连杆性能进行检测与研究，采用了X 射线衍射法对粉锻连杆杆身部位进行测试，分析抛丸前后表面残余压应力分布及数值变化趋势，并采用SEM对进行疲劳试验的连杆“工”字型截面微观组织及裂纹扩展进行分析。结果表明，粉锻连杆经过抛丸强化后提高了表面致密性，表面残余压应力数值增大，有利于提高粉锻连杆的疲劳强度和减少疲劳裂纹的萌生，从而提高粉锻连杆的使用寿命，对国内粉锻连杆的生产具有一定的指导意义。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2023年, 第33卷, 第02期　刊出日期：2023-04-10

扫码分享

扫码分享

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2023年, 第33卷, 第02期 刊出日期：2023-04-10

扫码分享

扫码分享

2023年, 第33卷, 第02期　刊出日期：2023-04-10