粉末冶金Fe-2Cu-xC合金的性能研究

采用还原铁粉、雾化铁粉、电解铜粉和石墨作为原材料,用预混合法和直接机械混合法对粉末进行混合,得到Fe-2Cu-xC混合粉末后压制和烧结.同时探索了混合工艺对混合粉末性能的影响,并研究了碳含量对Fe-2Cu-xC合金材料的烧结性能和组织的影响.研究结果表明:预混合法比直接机械混合法的混合粉末压制性能更好,碳含量提高了铁铜碳合金材料的综合力学性能和烧结尺寸精度.     

新型电力机车受电弓滑板的研制

在分析当前电力机车受电弓滑板的使用状况及其存在的各种问题的基础上,用粉末冶金法研制新型受电弓滑板以满足我国电力机车发展的需要。新型滑板由铜、碳纤维和石墨等构成,成形压力为200MPa,烧结温度为880℃。它不仅电阻率很低(0.20μΩ.m),而且摩擦、磨损及冲击韧性等性能都远远优于当前正在使用的电力机车受电弓滑板,与当前正在使用的碳滑板相比,摩擦系数降低54.5%,磨损量减少41%,冲击韧性提高9.6倍,导电性增强87倍。     

粉末冶金摩擦材料在准一维应变下的动态力学性能研究

用被动围压的SHPB实验方法,研究了粉末冶金摩擦材料准一维应变动态力学响应,分析了实验结果与围压套筒的关系,得到了该材料的动态泊松比,动态杨氏模量,动态压缩强度。同时分析了摩擦力效应对试样轴向应力应变的影响。     

Cu-Ni合金的粉末共渗制备法

用固相烧结法将铜粉和镍粉制成块状试样,用OM,SEM和X-射线衍射等方法分析混合粉的扩散过程,研究铜粉和镍粉通过固相扩散形成单相Cu-Ni固溶体合金的临界工艺条件、共渗Cu-Ni合金的结构特征和性能特点。研究发现,铜和镍混合粉在一定的工艺条件下可以形成单相无限Cu-Ni固溶体合金。在共渗Cu-Ni合金中,Cu-50Ni合金的密度和硬度最大,分别为7.74kg/m3和HV163。     

高塑性耐热Ni基合金

<正>俄罗斯专利RU2294393中公布的这种耐热Ni基合金是采用粉末冶金方法生产的,该合金的合金元素含量(质量分数)范围是:0.02%～0.1%C、9%～11%Cr、14%～16%Co、5.2%～6.8%W、3%～3.9%Mo、3%～3.9%Ti、3.2%～4.5%Al、1.2%～2.4%Nb、0.05%～0.5%Hf、0.005%～0.5%B、0.001%～0.05%Zr、0.001%～0.05%Mg、0.001%～0.5%Mn、0.001%～0.5%Si、和0.001%～1%Fe,其余是Ni。该Ni基合金具有高塑性、良好的抗高温蠕变性能和低的疲劳裂纹扩展速率,可以用来制造在高温下工作的高载荷零部件,如燃气轮机部件等。     

粉煤灰/Al-Mg合金基复合材料的实验研究

粉煤灰颗粒表面在收集、贮存过程中由于物理、化学吸附,使颗粒间相互聚集,分散性差。作为复合材料增强相时,颗粒的分散性直接影响复合材料的性能。先采用酸溶法对粉煤灰进行硫酸表面处理,再通过粉末冶金法制备改性粉煤灰/铝基复合材料。复合材料的密度随粉煤灰颗粒含量的增加逐渐减小,硬度随粉煤灰含量的增加先增加后降低,密度、硬度都随成型温度的升高而增大。SEM、XRD分析表明,经硫酸处理后的粉煤灰,其表面的极性降低,粉煤灰颗粒的分散性和活性提高,且硫酸只溶解在粉煤灰中的玻璃相,而晶体相不被溶解。650℃成型温度下粉煤灰在基体中分散均匀、硬度大、密度大,故650℃为较理想的成型温度。但复合材料中也存在缺陷,有少量气孔产生。     

粉末冶金制备高压隔离开关触头材料的可行性研究

采用粉末冶金法制备了基体材料为纯铜、表面覆银的高压隔离开关触头材料。通过对触头表面粉末冶金覆银层和电镀银层的耐蚀性、耐硫性、附着强度和表面硬度对比实验,分析研究了应用粉末冶金技术制备高压隔离开关触头材料的可行性。实验结果表明,粉末冶金法制备的覆银层与基体铜的界面结合紧密且无明显缺陷,附着强度符合GB/T 5270—2005的要求,粉末冶金覆银层的耐蚀性接近电镀银层的耐蚀性,耐硫性与电镀银层的耐硫性基本相当,但表面硬度明显高于电镀银层,对提高其耐磨性具有一定的促进作用。研究表明,粉末冶金技术制备高压开关触头的方法理论上是可行的,但实际应用还需要进一步的工程应用研究。     

主编寄语

1909年,粉末冶金法生产铸灯丝的问世标志着近现代粉末冶金时代的来临。迄今,拥有一百多年历史的粉末冶金工艺,已发展成为当今新材料研发、绿色制造最热门的技术之一。随着粉末冶金技术的不断发展和进步,各类粉末冶金新材料、新工艺和新产品不断涌现,在国家安全和国民经济建设中发挥了极其重要的作用,为人类社会和高新技术的发展做出了积极贡献。在“十四五”期间,粉末冶金技术仍将在国家重要科技计划中占有一席之地,未来大有所为。     

时效处理对粉末高温合金惯性摩擦焊接头室温拉伸行为的影响

对惯性摩擦焊扩散连接的FGH96合金试样经时效处理前后的室温拉伸行为进行了研究,并对其失效机制进行了评估。结果表明,对于焊接态（原状态）FGH96合金试样,由于焊缝区和热影响区的γ′相综合强化效果弱,晶界平直化,导致焊缝区和热影响区的强度低于基体,在室温拉伸过程中塑性应变量大;由于热影响区的晶粒尺寸大,晶界强化效果弱,且位错强化效果低于焊缝区,使热影响区成为整个试样强度的最薄弱区域,裂纹从该处萌生,断口表现出一定的塑性特征。对于时效处理后的FGH96合金试样,由于γ′相的粗化,强化相体积分数的提高,及γ′/γ之间错配度的增加,提高了γ′相的综合强化效果,使焊缝区和热影响区的强度较焊接态试样显著提高,并高于基体,在室温拉伸过程中基体的塑性应变量相对较大。连续或半连续析出的M₂₃C₆型碳化物弱化了焊缝区晶界的结合强度,导致试样从该处断裂,并出现了脆性断裂的特征。显微硬度的测试结果较好验证了焊接态和时效态试样强度的分布情况。