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2025年06期 v.43;No.224 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 赵腾;李依阳;吴灵芝;尹刚;尹海清;曲选辉;
为探究脱氧元素对增材制造马氏体不锈钢的影响，采用不同制粉方式制备了四种成分的马氏体不锈钢粉末，并在不同工艺参数下进行选区激光熔化，研究脱氧元素Ti、La及粉末制备工艺对增材制造马氏体不锈钢氧化物形态和分布及不锈钢组织和力学性能的影响。结果发现，脱氧元素Ti可以与样品中Al_2O_3结合形成Al-Ti-O复合夹杂物，降低了样品中氧化物的尺寸，尤其是Al_2O_3的尺寸。La具有比Ti更强的脱氧能力，La的加入显著降低了打印样品中大尺寸氧化物颗粒的数量密度和尺寸，提高了含La粉末打印样品的抗拉强度和断裂延伸率。在150 W、700 mm/s的激光功率下，相对于气雾化粉末打印样品，等离子球化粉末打印样品抗拉强度与断裂延伸率明显升高。粉末表面氧化物层、粉末球形度、粉末氧含量及脱氧元素等的共同作用改变了打印样品的力学性能。ChatGPT-4.0与手动测量得到的熔池深宽比变化趋势一致，但数值上存在较大差异，这表明ChatGPT-4.0在材料学应用中具有一定可靠性，但精度仍需进一步解决。
2025年06期 v.43;No.224 663-673+681页 [查看摘要][在线阅读][下载 2800K] - 蔺晓花;王录才;黄闻战;游晓红;米渊聪;
采用先进粉末冶金发泡法（advanced powder compact melting,APCM）制备了不同直径的泡沫铝元件，并将其按不同粘接方式无序填充到铝合金薄壁管中，获得了不同类型的APCM泡沫铝填充薄壁管复合结构（简称“填充管”）。通过万能试验机对填充管进行准静态压缩试验，研究了填充元件直径和粘接方式对填充管力学性能及吸能效果的影响。结果表明，粘接方式对填充管性能的影响要比填充元件直径更为显著。同种粘接方式下，填充泡沫元件直径为15 mm的填充管压缩吸能效果最好；不同粘接方式下，发泡粘接填充管的压缩吸能效果最优，而粘接填充管的压缩吸能效果要优于不粘接填充管。
2025年06期 v.43;No.224 674-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K] - 邹文;彭帅;
为提高多层陶瓷电容器用镍粉的结晶性和分散性，采用化学气相沉积法制备镍粉。以氯化镍粉末为前驱体，讨论了不同粒径氯化镍对镍粉性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪等仪器对样品进行了表征，分析了前驱体对镍粉形成的作用机理。结果表明，较小的前驱体粒径促使气态氯化镍更多地吸附在（111）晶面，抑制该晶面生长，从而导致镍粉形貌由球形向八面体和立方体转变；较大的前驱体粒径提高了气相浓度，有利于提升镍粉的结晶性和抗氧化性，但同时也加剧了颗粒团聚，导致分散性下降。当前驱体粒径为82.5μm时，所制备的镍粉综合性能最优，球形度高，粒径均一，分散性良好，同时具备优异的结晶性和抗氧化性能。
2025年06期 v.43;No.224 682-687+696页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K] - 聂一帆;曹馥龙;魏敬浩;刘畅;韩龙晓;林奕旭;陈刚;邬均文;朱明露;秦明礼;曲选辉;
采用注射成形技术制备出高强钛合金小尺寸复杂形状铰链零件，利用光学影像测量仪和三维影像仪测试了零件在不同工艺下的尺寸数据，分析了蜡基和塑基粘结剂体系、脱脂工艺、摆放方式和整形工艺对零件尺寸及形状的影响规律。结果表明：相对于蜡基粘结剂注射坯，塑基注射坯的强度高，在脱脂过程中不易变形，其烧结态零件的尺寸稳定性更高。在脱脂阶段，蜡基注射坯会产生“溶胀”现象，导致其尺寸精度较塑基注射坯更低；在烧结阶段，通过调整零件摆放方式以及承烧板粗糙度等辅助方法进一步控制坯体的变形和尺寸精度。经烧结工装辅助支撑以及零件冷整形处理后，注射成形高强钛合金零件的尺寸精度可达到±0.1%。
2025年06期 v.43;No.224 688-696页 [查看摘要][在线阅读][下载 2087K] - 第五晓飞;陈文革;欧阳方明;
为解决传统铜基刹车片在高温制动条件下摩擦系数小、稳定性差、磨损量大的问题，以Cu-Fe为主组元，加入Ni、Sn强化元素，以石墨和MoS_2为润滑组元，以莫来石、SiC、锆英砂等为摩擦组元，经混合冷压成形，在880℃高温固相热压烧结制备出铜基刹车片。通过X射线衍射仪分析材料物相，利用高温摩擦磨损试验机测量材料摩擦性能，使用硬度计测量材料硬度，采用阿基米德排水法测试材料密度，并通过扫描电子显微镜和能谱仪观察磨痕组织形貌和分析成分。结果表明：所制备的铜基刹车片磨损率为2.9 mg·(N·m)~(-1)，摩擦系数为0.34～0.41，组织细小、分布均匀，高温性能稳定，磨损机制均为磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损的综合，高温下还发生了氧化磨损。
2025年06期 v.43;No.224 697-705页 [查看摘要][在线阅读][下载 2320K] - 黄绍服;程磊;柳建;曾祥领;郑阳;杜娴;
在前期制备难熔高熵合金缆式丝材基础上设计和研制NbMoTaNiCr难熔高熵合金缆式焊丝，采用非熔化极气体保护焊接（tungsten inert gas welding,TIG）旋转线弧增材制造技术成形NbMoTaNiCr难熔高熵合金。对NbMoTaNiCr难熔高熵合金进行五因素五水平成形正交实验，研究电流、电极间距、送丝速度、堆积速度等工艺参数对高熵合金成形质量的影响。结果表明，电流和送丝速度对NbMoTaNiCr难熔高熵合金成形质量的影响最大，随电流、送丝速度和堆积速度的增大，焊道成形特性参数大体上呈现先增大后减小的趋势。根据正交实验，成形最优工艺参数组合为电流120 A、送丝速度8 mm??s~(-1)、堆积速度120 mm??min~(-1)、气体流量18 L??min~(-1)、电极间距1 mm。NbMoTaNiCr难熔高熵合金主要由面心立方相和少量μ相组成，合金成形层表面平均硬度为HV 911，达到非晶硬度水平，屈服强度为545.5 MPa，断裂应变为5.5%，断裂机制为解理断裂。
2025年06期 v.43;No.224 706-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] - 公衍行;文明;赵增武;李璟玮;王涛;徐伟民;王振华;
利用全方位行星球磨机和微波马弗炉制备了含不同质量分数Nb(0.90%、0.95%、1.00%、1.50%)的Cu合金，通过扫描电子显微镜、光学显微镜、能量色散谱仪、X射线衍射仪、导电率测试仪、维氏硬度测试仪等多种手段探究了不同Nb含量下Cu合金基体微观组织和物理性能的变化。结果表明：1000℃时，当Nb质量分数在为0.90%～1.50%,Cu基复合材料的硬度随Nb含量的增加出现先增大后减小的趋势，Nb质量分数为0.95%时，Cu合金硬度达到最高值HV 47.9。导电率随Nb含量的增加而减小，Nb添加量为0.90%时，Cu合金导电率最高为47.9%IACS。
2025年06期 v.43;No.224 716-721页 [查看摘要][在线阅读][下载 1999K] - 唐光东;段红平;张良;
金属粉末循环使用是选区激光熔化工艺中节约成本、缩短制备周期的重要方式，但循环次数对粉末特性及成形件性能的影响规律仍不明确。本文研究了循环次数对选区激光熔化医用Ti6Al4V合金粉末粒度分布、形貌、化学成分、流动性等物化特性的影响，分析了成形试样的显微组织和力学性能。结果表明：循环使用30次后，粉末粒度分布集中，粒径增大，颗粒粘附团聚减少，Al、O含量发生变化，粉末流动性和球形率略有波动，堆积和振实密度微量增加。随着循环次数增加，成形试样的显微组织未受影响，由细片层状α+β相组成，密度和硬度保持稳定，拉伸强度均有提升，断裂特性未变。
2025年06期 v.43;No.224 722-729+737页 [查看摘要][在线阅读][下载 1603K] - 鲍康馨;王力;孙旗;蹇汉杰;鲁书潮;赵利明;冒爱琴;郑翠红;
由气雾化法制得的Fe-50%Ni磁粉（FeNi，质量分数）经磷化处理后，采用硅铝酸钠溶胶对其表面进行包覆，最终通过压制成形和氮气热处理得到金属复合磁粉芯，研究了包覆剂对FeNi复合磁粉芯性能的影响。结果表明，FeNi磁粉表面形成了均匀的硅铝酸钠纳米颗粒绝缘包覆层，随着硅铝酸钠添加量的增加，复合磁粉芯的密度和有效磁导率逐渐降低。适量添加硅铝酸钠能够显著降低磁粉芯功率损耗。当硅铝酸钠质量分数为0.5%时，复合磁粉芯的有效磁导率达到最大值（122.4），在100 Oe直流磁化磁场下直流叠加特性为49.3%，在50 kHz和100 mT测试条件下，其功率损耗为168.2 mW·cm~(-3)。与使用硅树脂包覆剂相比，采用硅铝酸钠凝胶包覆制得的复合磁粉芯展现出更好的磁导率频率稳定性，并且功率损耗得以降低。
2025年06期 v.43;No.224 730-737页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] - 马利国;孙艳荣;李永贤;韩广豪;张志鹏;李琬;肖大庆;李冬至;
通过磁控溅射法在烧结钕铁硼磁性材料表面沉积Dy_(70)Cu_(15)Ga_(15)合金薄膜后退火，研究晶界扩散Dy_(70)Cu_(15)Ga_(15)合金烧结磁体的磁性能、显微组织以及耐腐蚀行为。结果表明，晶界扩散处理可以显著提高磁体的矫顽力，磁体矫顽力从15.86 kOe提高到19.46 kOe，提升率达22.7%，而剩磁和最大磁能积基本不降低。Dy主要进入磁体晶界相中，优化了晶界相的分布，并存在于主相晶粒边界的缺陷区，取代主相中的Nd，形成(Nd,Dy)_2Fe_(14)B相，增强了缺陷层的各向异性场，抑制了反磁化畴形核。被取代的Nd进入晶界区，增加了非磁性相的比例，对相邻主相进行有效磁隔绝，减弱了磁性耦合作用。低熔点CuGa合金共晶扩散打开了扩散通道，提高了Dy的扩散效率，优化了晶界结构。扩散后样品的主相衍射峰向大角度进行偏移，晶粒取向度更好；经此晶界扩散处理后的烧结钕铁硼磁体在晶界处形成更稳定、腐蚀电位更高的富Dy稀土相，优化了磁体的晶间组织结构，磁体的耐腐蚀性得到提高。
2025年06期 v.43;No.224 738-744+752页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K] - 林彩梅;曾小安;刘鹏宇;
采用激光选区熔化成功制备了CoCrMo合金，利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射对横向和纵向两个平面CoCrMo合金显微结构进行了表征。结果表明，CoCrMo合金纵向平面呈现典型的鱼鳞形貌，晶粒平均直径为44.2μm，表现出较弱的<100>与<111>织构；横向平面主要由细小的六边形胞状结构组成，晶粒取向优先沿<110>方向生长，晶粒平均直径为29.5μm，相比纵向平面低了33.26%。横向平面成形试样的小角度晶界占比（体积分数）、硬度和摩擦系数分别为39.6%、HV 435和0.5958；纵向平面上的小角度晶界占比（体积分数）、硬度和摩擦系数分别为28.6%、HV 416和0.7605。激光选区熔化成形CoCrMo合金在微观结构与力学性能上均存在明显的各向异性，横向平面成形试样硬度高归因于细晶强化和较高的初始位错密度，优异的磨损性能归因于胞状微观结构，容易粘着磨损轨道，提高耐磨性。
2025年06期 v.43;No.224 745-752页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K] - 党晓明;周新文;王岗;史振琦;刘宏亮;李晶;
采用无压熔渗的方法，在熔渗温度为1210℃和熔渗时间为1.5 h的条件下，研究添加Cr_3C_2(0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%，质量分数)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响。结果表明：在熔渗过程中，WC发生部分分解，随着Cr_3C_2的添加，合金中出现Ni_2W_4C和Cr_7C_3,Cr_7C_3易吸收WC分解产生的W形成(W,Cr)C_x和(Cr,W)C。出现的新相引起WC晶粒尺寸的变化，进而改变了合金的力学性能。随着添加Cr_3C_2质量分数的增加，硬度和抗弯强度呈现先上升后下降的趋势，当Cr_3C_2质量分数分别为0.4%和0.6%时，合金的硬度和抗弯强度达到了最大值，分别为HRA93.1和1720 MPa。添加Cr_3C_2不利于合金冲击韧性的提高，未添加Cr_3C_2的合金具有最高的冲击韧性（4.65 J·cm~(-2)）。
2025年06期 v.43;No.224 753-760页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K] - 杨昆;
研究了一种金刚石微粉堆积体抗压强度的测定方法，该方法的受力状态与聚晶金刚石制品的受力状态接近，用静压破碎方法表征金刚石微粉的强度要强于传统的冲击韧性检测法。采用金刚石混合粉做抗压强度检测，以破碎率表征金刚石微粉抗压强度，并将金刚石混合粉组装合成聚晶金刚石复合齿，检测聚晶金刚石复合齿的力学性能。在金刚石微粉堆积体抗压强度实验中，金刚石微粉堆积体抗压强度与金刚石微粉的形貌正相关。对于规格型号EZ25～35μm的金刚石微粉抗压强度为79.30，类球度0.4119，圆润度0.7176；规格型号为HZ25～35μm的微粉抗压强度为86.04，类球度0.6178，圆润度0.8517。金刚石微粉堆积体抗压强度还与金刚石微粉的内部杂质含量相关。对于规格型号EZ8～12μm金刚石微粉，内部杂质总含量（质量分数）为25×10~(-6)～40×10~(-6)的二型料抗压强度为94.73，内部杂质总含量（质量分数）为10×10~(-6)～25×10~(-6)的四型料抗压强度为98.78，内部杂质总含量（质量分数）为5×10~(-6)～10×10~(-6)的八型料抗压强度为99.07。使用修订后的模型对比两种粒径的金刚石微粉抗压强度，粒度4～8μm微粉的抗压强度为97.90，粒度15～25μm微粉的抗压强度为85.40，粒度8～16μm微粉的抗压强度为82.30。混合粉与聚晶金刚石复合齿的力学性能正相关，由于金刚石微粉堆积体抗压强度与金刚石微粉理化参数以及聚晶金刚石复合齿的力学性能紧密相关，抗压强度检测方法可以作为一项评价金刚石微粉性能的重要参数。
2025年06期 v.43;No.224 761-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K] - 冯志;黎明华;赵超奇;石海军;余向阳;
选择相同成分的WC-10%Co（质量分数）原料，分别采用球状和棒状研磨体进行研磨，制备了硬质合金，研究不同形状的研磨体对粉料微观形貌、合金形貌及性能的影响。研究发现，采用不同研磨体得到的合金中WC晶粒均在Co相中随机分布，形状均为典型的不规则矩形和三角形。延长研磨时间后，研磨球研磨强度高于研磨棒，粉料存在夹粗，并产生破碎粉末现象，使合金晶粒分布和性能劣化，而研磨棒研磨的合金晶粒更加细小均匀，合金性能得到提升。当研磨时间达到40 h，采用研磨棒研磨得到的合金可以获得较好的性能，相对密度为99.6%，矫顽磁力为129 kA??m~(-1)，硬度为HRA 91.5，断裂韧性为9.5 MPa·m~(1/2)，抗弯强度为3565 MPa。
2025年06期 v.43;No.224 769-775+783页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K] - 王文明;卓海鸥;毛杰;叶楠;唐建成;朱文谭;
采用机械合金化与真空烧结方式制备了90.0W-7.0Ni-3.0Fe和90.0W-6.3Ni-2.7Fe-1.0Re合金，研究了不同烧结温度对两种合金微观组织及力学性能的影响。结果表明：Re元素主要固溶到W颗粒内部形成W-Re固溶体，部分Re固溶到粘结相中，通过抑制W颗粒的溶解-析出过程细化晶粒尺寸。随烧结温度的升高，90.0W-6.3Ni-2.7Fe-1.0Re合金W颗粒由不规则形状转变为球形，粘结相逐渐均匀化，完成了由固相烧结向液相烧结组织的转变。90.0W-6.3Ni-2.7Fe-1.0Re合金在1460℃获得最高抗拉强度1157.2 MPa，在1480℃下强度达到911.4 MPa，延伸率为15.4%，这归因于细晶强化和固溶强化的协同作用。
2025年06期 v.43;No.224 776-783页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K] -
<正>难熔金属通常指钨（W）、钼（Mo）、钽（Ta）、铌（Nb）、铼（Re）及铪（Hf）等熔点超过2200℃的一类金属元素及其合金。凭借其独特的原子结构，集卓越的高温强度、优异的抗蠕变性能、出色的耐腐蚀性与良好的导热导电性于一身，成为在极端环境下不可替代的关键材料。长期以来，难熔金属是航空航天、核能工业、国防军工、高端制造等国之重器领域的“脊梁”。从火箭发动机的喷管喉衬、高超音速飞行器的前缘，到核聚变装置的第一壁材料、半导体制造中的溅射靶材，再到医疗植入体和化工耐蚀容器，难熔金属的身影无处不在。
2025年06期 v.43;No.224 784页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K] 下载本期数据