金属注射成形水气联合雾化316不锈钢性能的研究

通过对水雾化、水气联合雾化和气雾化316不锈钢粉末喂料的流动性及其烧结性能进行研究,探讨了水气联合雾化粉末用于粉末注射成形的可行性.结果表明,水气联合雾化粉末颗粒呈近球形,以此制备的喂料粘度低,熔体流动速率达1108.5g/10min.在1365℃保温3h的条件下,水气联合雾化316不锈钢粉末样品的致密度达到98.13%,抗拉强度达505 MPa、屈服强度达193MPa、伸长率达55%、硬度为78HRB,超过美国MPIF对316L不锈钢MIM制品的相应标准,优于传统水雾化粉末的烧结性能.水气联合雾化316不锈钢粉末适合用于MIM的批量生产.     

硬质合金增塑挤压工艺研究

采用增塑挤压工艺,以WC-3Co硬质合金为原料进行挤压成形.研究了粉末填充量、热脱粘工艺及真空烧结过程对材料性能的影响.当粉末填充量为62%时,经1470℃烧结90 min,材料的密度可达14.75 g/cm3,硬度(HRA)可达93.8.     

硬质合金增塑挤压工艺研究

采用增塑挤压工艺,以WC-3Co硬质合金为原料进行挤压成形.研究了粉末填充量、热脱粘工艺及真空烧结过程对材料性能的影响.当粉末填充量为62%时,经1470℃烧结90 min,材料的密度可达14.75 g/cm3,硬度(HRA)可达93.8.     

不同压制条件下铜基粉末的致密化研究

研究铜基粉末在不同压制条件下压坯密度与相对密度的变化.结果表明,添加少量石墨有利于提高压坯的相对密度,当石墨含量超过1%时,以片状形貌存在的石墨大大增加了与铜基体的孔隙,相对密度急剧下降.相同压力下,温压压制的压坯密度明显高于冷压压制,在压制压力为500～600MPa时,密度提升达0.24g/cm3.对所研究的铜基粉末,最佳烧结温度和压制温度分别为920℃和130℃.     

铁基粉末齿环材料的制备

采用高能球磨法制备Fe-2Mn-2Cu-Mo-C-P粉末,研究了粉末形态的变化规律,以及压坯密度、烧结密度与球磨时间的关系.结果表明,球磨8 h的粉末经压制烧结,材料密度为7.21 g/cm3,退火后Hv5值为230～240,该材料具有良好的热塑性及硬度,适合粉末热锻法生产齿环.     

渗铜处理对铁基粉末冶金零件性能及尺寸精度的影响

以Fe-Cu-C系烧结钢为原料,压制不同基体密度的试样,研究渗铜量对材料性能及尺寸精度的影响.结果表明,当渗铜质量分数小于15%时,基体密度越高,其烧结硬度和强度越高,但增幅随基体密度增加而减小.当渗铜质量分数为15%时,基体密度7.0g/cm3试样的表面硬度和强度分别达到HRB100和1300MPa的峰值.基体密度为6.6~7.0g/cm3的试样,经渗熔质量分数20%铜后,其表面硬度为HRB96~99,抗压强度为1120~1280MPa,密度为7.48~7.89g/cm3,基体径向膨胀率为0.48%~0.66%.     

重介质旋流器SiC陶瓷衬里及其力学性能的研究

为探索制备高性能的重介质旋流器SiC耐磨衬里,制备了不同β-SiC添加量、不同烧结温度的SiC陶瓷试样,从体积密度、抗弯强度、维氏硬度、显微结构四个方面对试样进行了比较和分析。试验结果表明:当烧结温度为2 220℃,β-SiC添加量为10%时,烧结体体积密度、抗弯强度和维氏硬度最高,分别达到3.128 g/cm3、399.6 MPa和27.5 GPa。     

超细预合金粉末在金刚石工具中的性能研究

对超细Fe-Co-Cu预合金粉末(SFP)的性能进行了分析和测试，该粉末在700℃的烧结温度下烧结，烧结试样的相对密度达到97％；烧结试样硬度高、耐磨性高；颗粒均匀、抗氧化性优于超细钴粉；性能达到国外同类产品水平。     

WCp/M42高速钢复合材料的制备与性能

本文采用粉末冶金法制备了质量分数从0~10%的WC颗粒增强高速钢基复合材料。利用 SEM、 XRD和万能力学试验机等研究了不同WC质量分数下WCp/M42高速钢复合材料的显微结构和力学性能。结果表明：在温度为1200℃时，采用真空烧结可获得相对密度超过98%的复合材料，其物相组成均为α-Fe、M6C碳化物、M7C3碳化物及少量的M2C碳化物；随着WC添加量的增加，烧结态复合材料的硬度先下降后上升，抗弯强度与冲击韧性均逐步下降；经过1180℃淬火+560℃回火后，复合材料的硬度随WC添加量的增加而上升，当WC添加量为10wt%时，硬度达到65.1HRC,相较于烧结态提高了16.4HRC。     

反应烧结法制备Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料的研究

采用反应烧结法制备出Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料,探讨了Al-Ti体系粉末的反应过程,研究了复合材料的微观组织形态及性能。结果表明,不同成分的Al-Ti体系粉末反应烧结产物均由Al_3Ti和Al两个相组成,当Al-Ti体系中Al∶Ti的摩尔比超过3∶1时,过量的Al熔化吸收大量热量,反应3Al+Ti→Al_3Ti被推向高温。随着烧结温度升高,Al_3Ti颗粒尺寸增大,复合材料致密度降低;随着Al_3Ti质量分数由80%降低至60%,Al_3Ti颗粒数量减少、尺寸减小,Al基体所占比例增大,复合材料致密度提高。当Al_3Ti质量分数为60%时,烧结反应产物形貌为较小的Al_3Ti颗粒弥散分布在Al基体上,此时复合材料致密度最高,达到96. 67%。不同成分Al_3Ti/Al复合材料的硬度和耐磨性均显著高于Al基体,随着Al_3Ti质量分数由60%增加到80%,复合材料硬度由107 HV增加到158 HV,当Al_3Ti质量分数为60%时,复合材料的耐磨性最好。     

粉煤灰与矸石粉压缩特性的实验研究

利用自制容器对不同粒度组成的矸石粉及粉煤灰进行了压缩特性实验研究，结果表明：矸石粉的抗压缩性能明显优于传统离层区充填所选用的粉煤灰，但仍有25％左右的压缩率；经二级破碎筛分后的矸石粉粒度组成较好，无需掺入粉煤灰就可直接充填。     

粉尘提取机砂粉分离影响规律研究

针对粉尘提取机出砂率低问题，根据气固两相流原理，建立了粉尘提取机分离模型。通过FLUENT进行数值分析，利用试验设计方法，得到了进风口风速、粉尘出口压力、溜料板角度及粉尘出口截面直径对出砂率的影响规律。分析了进风口风速与粉尘出口压力、进风口风速与粉尘出口压力、粉尘出口压力与粉尘出口截面直径之间的交互作用。试验结果表明当进风口风速为15.26m/s，粉尘出口压力为-628.39Pa，溜料板角度为90°，粉尘出口截面直径为1000mm时，出砂率最佳，为95.35%。该试验分析为粉尘提取机设计提供了理论依据。     

煤粉颗粒粒度分形分析

采用英国Malvem公司的MAM5004型激光粒度分析仪测定了合山、晋城各4种不同粒径煤样的粒度分布．采用美国LECO公司的MAC-500型工业分析仪分别测得各煤样的固定碳及挥发分含量．根据实验数据研究了煤粉颗粒的分形特征及其煤粉粒度分布分形维数与其固定碳及挥发分含量的关系，提出了基于考虑能量、环境、安全的煤粉燃烧锅炉的煤粉经济细度新概念．煤粉的分形维数可以反映煤粉的物理结构特性，并提供反映煤粉燃烧特性与炉内的燃烧状况的信息．煤粉颗粒的分形维数愈大，细度愈小，愈均匀，煤粉燃烧性能愈好，超细化煤粉燃烧技术是一种极具潜力的煤粉洁净高效燃烧新技术．     

Comparative experimental study on inhibiting gas explosion using ABC dry powder and diatomite powder

Using a 20 L spherical explosion suppressing test system, the largest gas explosion pressure and maximum pressure rising rate with additives of ultra-fine ABC dry powder and diatomite powder were tested and compared, and the explosion suppression effect of the two kinds of powder was analyzed. Experimental results show that both powders can suppress gas explosion and ABC dry powder is superior to diatomite powder. Adding two powders under the same experimental conditions, when methane concentration is 7.0%, the maximum explosion pressure decreased 39% and 4%, respectively, while the rising rate of the maximum pressure decreased 80% and 53%, respectively. When methane concentration is 9.5%, the maximum explosion pressure decreased 14% and 12%, respectively, the rising rate of maximum pressure decreased 62% and 27%, respectively, the maximum explosion pressure decreased 23% and 18%, respectively, while the rising rate of the maximum pressure decreased 77% and 70%, respectively. When methane concentration is 12.0%, the explosion suppression effect of ultra-fine ABC dry powder is not affected by the methane concentration, and the explosion suppression effect of diatomite powder under high methane concentrations is more obvious.     

粉末粒度和填充量对钛注射成形工艺的影响

粉末粒度和充填量在金属粉末注射成形(MIM)工艺过程中起着重要的作用.本文用不同粒度的氢化-脱氢钛粉,进行了多种充填量的MIM工艺试验.粒度为14.10μm的钛粉,充填量50%,可成形性好,相对密度可达97.8%.     

超细粉体改性装置设计方案的改进

介绍了SLG型和PSC型连续式粉体表面改性机的工作原理,综合分析了其优缺点。为了进一步提高超细粉体的包覆改性效果,基于粉体改性机理,提出超细粉体改性装置的概念性设计方案。该装置通过混合前粉体的分级、打散,粉体和改性剂的单独雾化,最后进入改性室进行包覆处理,从而提高超细粉体的改性效果。该装置有望应用于处理能力≥500kg/h的易团聚的超细粉体的改性。     

粉末冶金材料的密度测定

探讨了粉末冶金材料的密度及开气孔率的测定方法,指出在用排水法精确测定密度时,要注意消除系统误差和偶然误差。试验过程中采用无防水膜的方法,允许水充分浸入多孔材料并测出试样的饱和质量,用以修正排水法精确测定密度的计算公式。实践证明,这种方法易操作、精度高,可在粉末冶金材料领域推广应用。     

露天煤尘污染扩散运动的数值计算

为探求煤尘污染运动的影响范围和浓度,以便采取有效措施治理露天煤场在自然风力作用下产生的煤尘对矿区环境的污染问题,以Discrete Particle Model离散介质的气-固两相流模型为理论依据,采用数值计算方法,计算了该矿区年平均风速和最大风速下煤尘粒子的浓度分布.结果表明：在年均风速3.3 m/s时,在煤垛下风向1 km范围内降尘浓度超标.利用Lagrange迹点跟踪法,得出颗粒物从吹起到随气流运动直至稳定扩散的全过程中各时刻污染颗粒在大气中的扩散云图.结果显示：气流在煤垛表面的持续作用,增大了煤尘粒子起跳的动量,促使粒子的跃移和悬浮运动,造成污染浓度的增大.     

纳米氧化锌的制备及表征

以镀锌厂含铁锌渣和碳酸钠为原料,先后加入离子型和非离子型表面活性剂,在超声波搅拌的作用下,用化学沉淀法制得淡黄色纳米氧化锌粉体.用XRD,TEM,SBET等方法分别对产品的粒径、颗粒形状及晶形结构等进行检测.结果表明,所得产品为六角相氧化锌,平均粒径约25 nm,外观近似球形,分散性较好.     

纳米氧化锌的制备及表征

以镀锌厂含铁锌渣和碳酸钠为原料，先后加入离子型和非离子型表面活性剂，在超声波搅拌的作用下，用化学沉淀法制得淡黄色纳米氧化锌粉体．用XRD，TEM，SHET等方法分别对产品的粒径、颗粒形状及晶形结构等进行检测．结果表明，所得产品为六角相氧化锌，平均粒径约25nm，外观近似球形，分散性较好．