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新型弥散强化铝及铝合金的技术现状和商业前景

张超 , 刘娜 , 朱国峰 , 郭志猛 , 罗骥 , 陈存广 , 曹慧钦 , 叶安平

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2015.01.20

关键词:

含V和Cr纳米W粉碳化热力学分析及实验

罗骥 , 方哲成 , 郭志猛 , 邵慧萍

材料热处理学报

根据W、V2O3和Cr2O3碳化反应的热力学分析结果,以含V2O3、Cr2O3各0.5 wt%的纳米W粉为原料,在1100 ℃真空碳化,制备了含晶粒长大抑制剂(VC、Cr3C2)的纳米WC粉末,其平均粒径小于100 nm.实验结果表明抑制剂在碳化过程中可有效抑制WC颗粒长大.

关键词: 抑制剂 , 纳米WC粉 , 碳化 , 热力学

化学共沉淀法制备钨铜合金

姚惠龙 , 林涛 , 罗骥 , 刘祥庆 , 郭志猛

稀有金属材料与工程

首先采用化学共沉淀法制备钨铜复合氧化物粉末,再用氢还原得到纳米级钨铜复合粉末,经成形和烧结得到超细弥散分布钨铜合金.研究结果表明,采用化学共沉淀法结合氢还原工艺制备的W-20%Cu纳米复合粉,W颗粒粒度为30～50 nm,形状呈多边形,Cu相均匀分布在W相之间将W颗粒粘结.所制得的钨铜复合粉表现出高的烧结活性,经1250℃烧结其相对密度达到99.7%,热导率达到223.1 W/m·K,导电性、抗弯强度以及硬度等性能也比传统产品有大幅度提高.

关键词: 钨铜合金 , 沉淀 , 纳米粉末 , 热导率

纳米Al_2O_3弥散强化铜复合材料的产业化制备及研究

李美霞 , 罗骥 , 郭志猛 , 候婷 , 张云霞

材料导报

采用内氧化法以水雾化铜铝粉为原料制备出铝含量(质量分数)分别为0.15%、0.40%、0.60%的Al_2O_3弥散铜复合材料.研究了Al_2O_3弥散强化铜材料的组织与性能,结果表明,弥散铜材料的晶粒细小,晶粒大小约为10μm;γ-Al_2O_3在基体中均匀分布,平均尺寸约为6mm,间距为40nm;挤压态为Al含量0.60%的弥散铜棒材(Φ25mm)不经任何中间热处理,直接冷拉拔即可得到Φ3mm的铜丝,其抗拉强度高达680MPa,电导率达78%IACS.

关键词: 内氧化 , 弥散强化铜 , 产业化

纳米WC粉氢处理脱除游离碳的研究

罗骥 , 郭志猛 , 林涛 , 胡学晟

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.01.010

将高碳含量的纳米WC粉末在氢气流中进行热处理脱除游离碳,研究处理温度、保温时间和H2流量等工艺参数对WC粉碳含量及粒度的影响.结果表明,在温度为940℃,H2流量为3.5L/min,保温时间为100min的工艺条件下,可以将碳含量由9.74%降低至6.20%,处理后纳米WC颗粒无明显长大.当处理温度高于970℃会导致WC化合碳损失而生成W2C相,并造成WC颗粒长大.

关键词: 硬质合金 , 纳米WC粉 , 游离碳 , 脱碳

爆炸喷涂NiMo-TiC金属陶瓷涂层组织及工艺的研究

吴旭 , 郭志猛 , 郭雷辰 , 杨芳 , 罗骥 , 陆香兰

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.01.007

采用爆炸喷涂系统运用不同的氧燃配比在不锈钢基体上制备了NiMo-TiC金属陶瓷涂层,主要研究了氧气流量和燃气流量配比对涂层硬度和相成分的影响,探讨了喷涂过程中元素的氧化行为.使用涂层横截面金相分析方法,对其硬度及孔隙率进行测试,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等对其组织微观结构及相成分进行测试,测试结果表明:涂层截面的维氏硬度可以达到HVo.3 850左右,孔隙率接近1％,当提高氧气与燃气的配比到1.25∶1.00时,涂层的维氏硬度有所下降,涂层结构为片层状组织,与过渡层结合紧密,但涂层中存在与粉末粒径相当的未熔TiC颗粒.XRD测试结果显示,部分TiC在喷涂过程中会在氧的作用下形成TiO和Ti2O3,当提高氧燃配比时,TiO在喷涂气流中氧元素作用下转变为Ti2O3,Ti2O3的相对含量随混合气中氧气比例的增加而增加.大部分Mo元素在喷涂焰流中被氧化,其氧化产物被爆炸产生的气流加热气化,没有沉积到涂层中.研究发现氧气与乙炔的配比比例为1.1∶1.0时,喷枪中的气流更接近爆轰波的理论状态,涂层具有较好的综合性能.

关键词: 爆炸喷涂 , NiMo-TiC , 氧燃配比 , 硬度 , 孔隙率

烧结工艺对CuPb10Sn10轴承材料组织及硬度的影响

陈辉 , 林涛 , 郭志猛 , 罗骥

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2008.03.008

对采用复烧复压工艺在800℃下烧结5,15和25 min制备的铜基合金CuPb10Sn10的密度、硬度及组织进行了研究.结果表明:复烧复压可以减少孔隙,提高密度,所有试样的相对密度均能达到95%以上,并且随着保温时间的延长,铅相聚集明显;一次复压后,孔隙的大小和数量明显减小,由于加工硬化的作用,硬度有很大提高;二次烧结后,由于软的铅相聚集,加工硬化现象消除,导致硬度下降;再次压制后硬度又回升.

关键词: 轴承 , CuPb10Sn10铜基合金 , 烧结工艺

纳米钨粉的微波碳化

李会谦 , 林涛 , 罗骥 , 吴成义 , 郭志猛

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.014

超细晶硬质合金具有优异的性能,而纳米级碳化钨是其制备的直接原料.采用酚醛树脂作为供碳源,研究了微波加热对纳米钨粉碳化过程的作用.研究发现,在微波碳化时只依靠钨粉自身发热不能完成碳化过程,而采用加入微波吸收物质的混合加热方式能提供足够的热量得到完全的碳化钨相;微波碳化时间很短,能有效防止碳化钨的过分长大.平均粒度50 nm的钨粉经过微波加热碳化得到平均粒度为84 nm的碳化钨粉末.

关键词: 纳米 , 碳化钨 , 微波 , 硬质合金

高塑高强纳米Al2O3-Cu复合材料的组织与性能

李美霞 , 罗骥 , 郭志猛 , 方哲成

材料热处理学报

利用内氧化法制备出Al2O3弥散强化铜复合材料,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结合X射线衍射等手段,对材料组织结构和性能进行了研究.结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6 nm,间距30～50 nm;挤压态棒材(φ25 mm)经99.8%变形量冷拉拔后,呈现均匀、连续的纤维组织,纤维长宽比大于20,抗拉强度达680 MPa;挤压态棒材的电导率87%IACS,软化温度850℃.

关键词: 弥散强化铜 , 大塑性变形 , 抗拉强度

新型铜基受电弓滑板材料的制备与性能

罗骥 , 曹慧钦 , 贾步超 , 杨薇薇 , 陈存广

复合材料学报

以弥散强化铜为基体,镀铜石墨为润滑组元,采用真空加压烧结方法成功制备了新型石墨/铜受电弓滑板材料。研究了烧结温度对材料致密度的影响;对比分析了不同类型铜基体对石墨/铜复合材料性能的影响;考察了石墨质量分数为6%、8%、10%和12%时,石墨/弥散强化铜复合材料（Graphite/ODS-Cu）的导电性、冲击韧性及摩擦系数。结果表明：烧结温度对材料致密度影响较大,石墨/弥散强化铜复合材料在加压烧结温度达到950℃后全致密;采用弥散强化铜为基体,提高了滑板的力学性能,当石墨含量为10%时,其导电性能下降不明显,但是冲击韧性远远高于采用普通铜粉为基体的样品;石墨含量对滑板的性能影响较大,样品的导电性和冲击韧性随着石墨含量的增加而急剧下降,在石墨含量增加到10%时,其电阻率和冲击韧性分别为0.65μΩ.m和6.8J.cm-2;摩擦系数随着石墨含量的增加而降低,在石墨含量为10%时,其摩擦系数为0.231。

关键词: 弥散强化铜 , 镀铜石墨 , 滑板 , 导电性 , 冲击韧性 , 摩擦系数