小型环路热管多孔镍毛细芯的研制

本文以镍粉为原料,采用模压成形和冷压烧结方法,探索了一种配方简单、工艺可靠的多孔镍毛细芯的烧结工艺。通过毛细芯芯体和蒸发器的设计,在满足环路热管毛细芯热力性能要求的同时,提出先烧结后机加工的芯体制造方法,使得不同结构形式毛细芯的制作摆脱模具的限制,降低了制造成本,对科研院所实验研究用环路热管毛细芯的制作提供了一种现实的方法,对环路热管在我国的研发和产业化应用具有现实意义。     

微纳尺度毛细芯吸液特性

为提高相变传热中毛细芯的吸液性能,以4种粒度(d_a=556 nm~73.8μm)的球形铜粉并添加不同体积分数的Na_2CO_3(φ=0%~40%),用粉末烧结的方法制备不同规格的毛细芯,采用红外热成像法测定液体在其内部的爬升高度,用高速摄影捕捉液滴被吸入的运动过程,以此为基础对微纳尺度毛细芯的吸液特性进行研究。结果表明:不同的颗粒直径及掺盐比可使毛细芯内部结构产生明显的差异,从而显著影响毛细芯的毛细特性和液体在其内部的爬升高度。当φ=0%时,与d_a=556 nm的毛细芯相比,d_a=73.8μm的毛细芯中液体的爬升高度增加约373 mm;而对d_a=24.1μm的毛细芯,最佳掺盐比φ=30%,液体所达到的最大爬升高度约518 mm,相比φ=0%的毛细芯,液体爬升高度提升45%。液滴被吸入的运动过程表明,由于纳米级毛细芯的毛细吸力较大,在液滴吸入初期可使其产生较大的变形,但由于渗透率较小导致完全吸入液滴所用时间较长,可见毛细芯吸液过程是毛细吸力和渗透率协同作用的结果,可通过调节金属粉末直径和掺盐比获得最优性能。     

高性能工业余热利用方式的CPL技术

在分析工业能源利用系统能源损耗与节能特点的基础上 ,提出一种新型的能量转换和利用的技术———CPL ,对其运行特性进行了可行性实验研究 ,提出对其应用前景的展望。     

高毛细效率纯铜毛细芯制备工艺研究

为了有效提升纯铜毛细芯的毛细效率和传热极限,利用粉末冶金方法制备高毛细效率毛细芯。以氧化亚铜粉末为铜源在不同温度还原制成铜粉,研究了还原温度对铜粉性能的影响。铜粉经模压、烧结制备出了毛细芯,研究了不同还原铜粉、生坯孔隙率、烧结温度等因素对毛细芯孔隙率、最大孔径和渗透率等多孔性能的影响,并观察了还原铜粉和毛细芯的表面显微形貌。结果表明,600～850℃还原温度区间内,随着还原温度提高,铜粉粒度增大,粒度分布宽化,松装密度随之增加;在相同烧结条件下,毛细芯烧结后的最大孔径相比生坯有所增大,毛细芯的最大孔径及孔隙率随着还原铜粉粒度增大和生坯孔隙率(40%～55%区间内)增加而增加,在孔隙率和最大孔径同步增大的耦合作用下渗透率相应增大;600～800℃区间内,提高烧结温度导致烧结毛细芯的最大孔径增大、渗透率增加而孔隙率减小;采用600℃还原所制备的<28μm铜粉在700℃烧结,获得最大孔径2.4μm,孔隙率51.5%,渗透率1.353×10^-13 m²的高毛细效率纯铜毛细芯。     

小型烧结实验设备的开发

比较分析了现有的两种烧结实验设备的优缺点,在此基础上研究开发了一套更理想的实验方案及相应设备,即小型烧结实验机.此设备具有制造成本低廉、安装简单、模拟性好、可操作性强、劳动强度低等优点.依实验需要,通过调整和改变部分工艺参数,能获得更高质量的不同性能的烧结矿成品,并可制成大量的烧结矿试样.结合其它相关设备可对烧结矿的性能进行广泛的研究,能轻易获得更多的实验数据,从而为工业生产提供更准确的理论依据.     

印刷工艺制备毛细芯的孔隙结构与性能

以平均粒径为55～112μm的电解树枝状铜粉为原料、用尿素作为造孔剂,添加有机成分黏结剂、溶剂等有机物制备成浆料,采用印刷工艺制备毛细芯生坯,然后脱脂烧结制备厚度为(0.2±0.02) mm的毛细芯,研究铜粉粒径、尿素的加入和浆料有机成分对毛细芯孔隙结构和毛细性能的影响。结果表明,造孔剂尿素的加入可提高毛细芯结构的孔隙率、平均孔径和渗透率,降低毛细力和分形维数。随铜粉粒径从112μm减小到55μm,毛细芯的孔隙率、平均孔径、孔隙的平均面积和平均周长、分形维数等孔结构参数、以及毛细芯的渗透率和毛细特性参数均下降,分形维数由1.39下降至1.20,但毛细力上升。分形维数与渗透率相关,随渗透率下降,分形维数逐渐减小;毛细特性参数与渗透率成正比,与毛细力成反比。用112μm铜粉制备的毛细芯性能最优,其渗透率(K)为2.02×10^-10 m²,毛细力(ΔP_c)为1.29 kPa,毛细特性参数(ΔP_c·K)达到2.61×10^-7 N。     

小型烧结——一种研究烧结过程的新方法

在分析现有烧结试验方法（烧结杯试验和微型烧结试验）优缺点的基础上,介绍了一种由河北理工大学开发的、研究烧结过程的新方法——小型烧结。用扫描电子显微镜、矿相显微镜、化学成分分析、高温抗压强度等手段对烧结试样进行了检测,结果表明,小型烧结试验得到的烧结矿与唐钢生产烧结矿的显微结构、矿物组成、化学成分、抗压强度及冶金性能指标非常接近,这说明小型烧结可以很好地模拟烧结生产。     

离合器用铜基烧结摩擦片的研制

采用放电等离子烧结工艺,以预合金化铜基合金粉末为基体材料,研制了一种芯板两面都有摩擦层的离合器薄型铜基烧结摩擦片,获得了符合设计要求的摩擦系数,提高了摩擦层的力矩稳定性;本研究样品的剪切强度平均值为74.7 MPa,是传统工艺的3倍,有效解决了现有摩擦材料由于结合强度差,在使用过程中常常出现脱落现象的技术难题;采用38...     

烧结工艺对环路热管用Ni多孔毛细芯性能的影响

以羰基镍粉为原料,采用粉末冶金法制备热管用Ni多孔毛细芯,研究装料密度、烧结温度、烧结时间等对毛细芯的孔隙率、平均孔径、微观形貌、渗透率及毛细压力的影响规律。结果表明:在烧结温度为750~800℃,烧结时间为30~45 min,装料密度为0.9~1.0 g/cm3条件下烧结,获得的毛细芯具有良好的综合性能,孔隙率为55%~64%,渗透率为1.2~1.7×10-13 m2,毛细压力为200~240 kPa,满足环路热管用毛细芯的性能要求。     

无铅汽油发动机高性能烧结合金钢气门座的研制

烧结合金钢气门座分“整体型”和“复合型”两类。均具有高的耐磨、耐热、耐蚀性和自润滑特性,除适用于载重汽车的汽油发动机以外,还适用于柴油发动机以及轿车及轻型车等汽油发动机的进气和排气门座。另外,“整体型”完全采用高合金材料制造;“复合型”仅工作面采用高合金材料,使选材和用材更为合理,生产成本降低,并且与工作面具有优良的相容性和界面结合强度。     

烧结硬化粉末冶金钢在高性能零件中的应用

粉末冶金烧结硬化是一种经济有效的生产高强度零件工艺过程。但是,其后续机加工相对困难和昂贵,因此尺寸公差控制也是烧结硬化过程中关注的重要目标。本文基于MPIF标准制备了多种烧结硬化材料,并对比了它们在同等压制压力下的测试试棒以及同等密度下工业粉末冶金零件上的强度、延伸率及尺寸稳定性表现。结果表明在工业生产条件下,所有材料都得到了有效烧结硬化并表现出了优秀的尺寸稳定性。在工业零件生产中,Cr M作为一种预合金无铜添加的经济有效的烧结硬化材料,由于它的高淬透性,在0.5%C(质量分数)添加时,表现出高的尺寸稳定性及极佳的性能。     

用粉末注射成形(PIM)制造高性能烧结材料

这篇论文主要研究了用粉末注射成形工艺制造各种高性能与功能烧结材料时，需要的显微组织控制。     

唐钢烧结碱金属和锌平衡的研究

唐钢炼铁厂北区针对烧结矿碱金属和锌含量较高的现状,开展对烧结过程的碱金属和锌平衡研究,提出了降低烧结矿碱金属和锌含量的措施,部分措施已在生产中得到应用,如厂内不再循环使用动力污泥,适当降低碱金属含量较高的矿粉配比等措施,达到了预期的效果．     

高性能烧结NdFeB磁体的制备技术

采用鳞片铸锭、氢爆加气流磨制粉、脉冲场振动取向加橡皮模等静压成型等改进的技术在工业生产线上成功制造了N52高性能烧结NdFeB磁体.用X射线衍射仪、光学金相显微镜、透射电镜和扫描电镜研究了磁体的结构;用磁强自动记录仪测量了磁体的退磁曲线.实验结果表明,Nd29.0Pr_0.5Ga_0.2Fe_69.1Nb_0.2B_1.0磁体室温磁性能达到B_r=1.457T,H_ci=1097kÅm^-1,(BH)_max=409kJ·m^-3,且磁体的均匀性和一致性较好.     

MgO对高碱度高铝烧结矿的影响

 随着钢铁企业高铝铁矿粉使用比例的提高,带来了高炉炉渣黏度增大、渣铁分离困难等一系列问题。采用烧结杯试验,研究了MgO含量增加对高碱度高铝烧结矿经济技术指标、冷强度和冶金性能的影响,采用Nova400 NanoSEM型场发射扫描电子显微镜分析了烧结矿微观结构。试验结果表明,高碱度高铝烧结矿中MgO质量分数从1.72%提高到2.49%时,垂直烧结速度降低4.38 mm/min,利用系数降低0.51 t/(m2·h),低温还原粉化指数增加6.7%;当烧结矿中MgO质量分数为2.11%时,转鼓指数和还原度最高,分别达到61.93%和86.39%;Mg2+主要固溶在磁铁矿晶格中并替代Fe2+,替代的质量分数最高达3.64%,生成的含镁磁铁矿抑制烧结矿降温过程中由Fe₃O₄→Fe₂O₃氧化过程的相变,减少了二次赤铁矿的生成,有利于改善烧结矿的低温还原粉化性能。研究结果可以为改善高碱度高铝烧结矿性能和提高炉渣流动性提供理论指导和参考依据。     

高碳高铬冷作模具钢连铸应用开发

高碳高铬冷作模具钢由于其高度的裂纹敏感性,基本都采用模铸生产。宝钢特钢金属板带产线,利用立式连铸机成功地实现了连铸+热轧生产冷作模具钢。立式连铸机具有对称凝固好、组织均匀、夹杂物容易上浮等特点,由于连铸机没有弯曲和矫直的变形应力,特别适合生产裂纹敏感性钢种。以钢种Cr12MoV为例,通过对材料特性研究、成分优化设计以及冷却速度对凝固组织的影响等基础研究,结合连铸过程生产实践,介绍了宝钢特钢冷作模具钢连铸应用技术的开发过程。     

Effect of boron on microstructure and mechanical properties of PM sintered and nitrided steels

Abstract

PM Distaloy and Astaloy alloys have many applications in the automotive industry and are used in structural elements with different wear resistance values. Their main features are adequate density, hardness, tensile strength, and good ductility. For the purpose of the experiment presented here, Distaloy SA and Astaloy Mo powders, alloyed with various amounts of elemental boron powder, were used. The Distaloy and Astaloy alloys were produced through mixing, compacting, and sintering at t=1393 and 1473 K, and, after the completed sintering process, they were plasma nitrided at 793 K. Experimental results showed that if boron was added, while sintering, the shrinkage phenomena increased ( 1473 K) and some parameters of those alloys (density, hardness, and tensile strength) were improved. Upon the ion nitriding treatment of the surface of base Astaloy Mo samples, a surface layer was created composed of the ε solution and γ' nitride, whereas the surface layer on the Distaloy SA base was mainly composed of a γ' compound. Boron activates the sintering process of Distaloy SA and Astaloy Mo samples but it has no significant impact on the surface layer's thickness of Distaloy SA alloys as opposed to Astaloy Mo alloys in which boron promotes a greater thickness of surface layers along with a reduced depth of nitrogen diffusion.     

ITO靶材成形工艺的研究新进展

ITO靶材是高端液晶显示器、太阳能电池、导电玻璃等领域的主要材料之一,而ITO靶材的成形技术是关键环节。综述了冷等静压成形、冲压成形、模压成形、爆炸成形、挤压成形、凝胶注模成形等技术特点及研究状况,并重点介绍注浆成形的技术特点和研究进展。     

烧结硬化钢高速高扭矩齿轮的开发

烧结硬化使粉末冶金零件可在一般烧结炉的冷却带进行硬化，而不需要在烧结后进行热处理。为开发用于可再充电的电动工具用的高速、高扭矩齿输，试验了掺加有2．0％Cu与0．90％石墨的预合金化粉末ATOMET 4701(0．45Mn-0．45Cr-0．9Ni-1．0Mo)。将零件生坯压制到密度6．85g／cm^3，在1120℃下于吸热性煤气气氛中烧结30min。烧结态零件(密度6．80g／cm^3)的表观硬度为37HRC。显微组织分析表明，在烧结炉冷却带充分产生了马氏体相变。随后，零件在180～210℃下回火0．5～4h。在180℃回火2h后，烧结硬化材料的力学性能与齿输齿的精度处于最佳结合状态，优于经热处理的烧结低合金钢材。