- 俸俊芹;陶静梅;陈小丰;李才巨;易健宏;
以甲烷作为碳源、偏钨酸铵为钨源，采用化学气相沉积法在碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）表面引入非原位碳化钨（WC），制备了WC纳米颗粒装饰的CNTs复合粉末（WC@CNTs）；随后，利用放电等离子烧结制备了WC@CNTs增强铜基复合材料（WC@CNTs/Cu），深入研究了界面WC对复合材料力学与导电性能的影响。结果表明，WC的引入构建了稳定的“CNTs–WC–Cu”界面结构，该界面不仅显著改善了载荷传递效率，而且通过降低界面非弹性散射有效提升了界面电导率，从而实现了力学性能与电学性能的协同增强。当CNTs体积分数为1%时，WC@CNTs/Cu复合材料的极限抗拉强度达到302 MPa，相较于CNTs/Cu复合材料和纯Cu分别提高了34.2%和41.1%，同时仍保持了27%的断裂延伸率。此外，WC@CNTs/Cu复合材料的电导率达到国际退火铜标准（%IACS）的94.4%，与相同方法制备的纯Cu相当。
2026年01期 v.44;No.225 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K] - 赵朴睿;聂俊辉;高浩;白月龙;樊建中;
铝基复合材料具有轻质、高强、高模量的优点，在航空航天、船舶、交通、3C电子等领域得到了较为广泛的应用，但随着科技的不断发展，现有的铝基复合材料已无法满足日益苛刻的使用要求，开发超高强度（屈服强度≥500 MPa）的铝基复合材料迫在眉睫。本文系统总结了国内外先进超高强度铝基复合材料研究进展，介绍了超高强铝基复合材料基体材料选择，分析了增强体的种类、尺度、构型设计对超高强铝基复合材料性能的影响，重点讨论了颗粒增强体材料、晶须增强体材料和高性能纳米碳材料增强体材料的增强性能。通过变形加工和热处理工艺来提高超高强铝基复合材料的性能，总结了传统塑性变形和剧烈塑性变形的优势和不足，探讨了固溶时效热处理工艺对铝基复合材料性能的影响，并展望了超高强铝基复合材料的发展方向及面临的挑战。
2026年01期 v.44;No.225 14-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K] - 余田亮;陈文革;焦栋茂;牟春浩;马江江;
针对当前电子封装材料热传导性能不足、散热效率低下等问题，利用传统粉末冶金法、搅拌摩擦加工法和放电等离子烧结法三种工艺制备了铜-金刚石复合材料，并对比分析了它们的显微组织结构、相对密度、界面状态以及热导率等性能。结果表明：采用放电等离子烧结法（30 MPa、900℃、保温20 min）制备的铜-金刚石复合材料（金刚石体积分数50%）性能最优，金刚石颗粒均匀分布在铜基体上，相对密度97.4%，热导率517.04 W·m~(-1)·K~(-1)，热膨胀系数为6.63×10~(-6) K~(-1)，界面存在厚度不足1μm的过渡层，结合状态好；传统粉末冶金制备的铜-金刚石复合材料性能次之，搅拌摩擦加工所得材料性能最差。
2026年01期 v.44;No.225 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K] - 黄浪;张建涛;李星毅;肖志瑜;
通过电子束选区熔化制备了TC4合金，并进行了表面超声滚压处理。利用光学显微镜、X射线衍射、电子背散射衍射等研究了表面超声滚压对合金表面和微观结构的影响，并通过电化学测试分析了其腐蚀行为。结果表明，表面超声滚压在电子束选区熔化TC4合金的表面引发了剧烈塑性变形，促使晶粒细化，形成梯度变形层（约30μm厚），显著提高了表面光洁度和相对密度。在质量分数3.5%的NaCl溶液中，表面超声滚压处理样品的腐蚀电位（-0.092 V_(SCE)）显著高于砂纸研磨样品（-0.216 V_(SCE)），且其腐蚀电流密度降低约43.5%。此外，表面超声滚压处理后的电子束选区熔化TC4合金表面钝化膜呈现双层结构，外层为TiO_2，内层为TiO_2和Ti_2O_3。表面超声滚压改善了金属的表面光洁度和致密化程度，在变形层中引入高密度位错，实现晶粒细化，并促进了致密钝化膜的形成，从而显著提高了电子束选区熔化TC4合金的耐腐蚀性能。
2026年01期 v.44;No.225 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K] - 孟子琪;段有腾;刘文胜;马运柱;吴天昊;韩一帆;蔡青山;
性能呈梯度变化的梯度结构钨合金材料可有效解决传统均质钨合金强度与塑性的匹配瓶颈。本文分别优化设计出高强度93W–Ni–Fe–Mo合金和高塑性90W–Ni–Fe–Co合金，并采用共烧结制备出梯度结构钨合金，研究了W–Ni–Fe–Mo合金体系、W–Ni–Fe–Co合金体系以及W–Ni–Fe梯度结构合金的微观组织及力学性能特征。结果表明，添加Mo可有效提高93W–Ni–Fe合金的抗拉强度，而Co的引入可提升90W–Ni–Fe合金的延展性能。结合预烧结和分步烧结工艺，在1480℃温度共烧结制备出梯度结构钨合金，界面层厚度约20μm，其中高强侧与高塑侧的拉伸性能分别为1153.0 MPa和972.6 MPa，对应的总伸长量分别为13.1%和21.5%。Mo掺杂引发了细晶强化与固溶强化效应，但大量引入（Mo质量分数≥12%）会导致MoNi金属间化合物在W/γ粘结相界面处产生，从而损害塑性。
2026年01期 v.44;No.225 42-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2592K] - 朱宁远;汤如鹏;李志琪;敖福强;
为探究超声振动对热变形钕铁硼中富钕相分布的影响，采用MQU-F型快淬磁粉，通过热压和热变形工艺制备热变形钕铁硼磁体，并在磁体热变形过程中辅以超声振动。利用Abaqus软件对磁体常规热变形和超声热变形过程中的变形应力进行分析，通过扫描电镜、能谱仪分析磁体中富钕相分布，选用MPMS3磁性能检测系统对磁体中心区域和边界区域进行磁性能检测。结果表明，施加超声振动后，在声软化作用下，磁体变形应力降低，快淬带受挤压应力减小22.3%，快淬带内部富钕相挤出量减少，相邻快淬带和相邻晶粒之间的富钕相扩散通道变宽。受磁体不同区域富钕相面积分数差异和相邻晶粒之间扩散通道的影响，富钕相在快淬带中的聚集区域发生改变。在声流作用下，热变形钕铁硼富钕相会受到声压等效力作用，使其集中分布的区域由磁体中间段向下端面扩散。在超声功率0～47 W??cm~(-2)时，超声功率越大，声压等效力越大，富钕相越容易在磁体下端面聚集。由于相邻快淬带之间的富钕相扩散通道变宽，富钕相沿磁体径向分布更加均匀，使热变形磁体中心和边界的矫顽力分别提高了25.4%和30.9%。
2026年01期 v.44;No.225 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1925K] - 田嘉乐;王成蹊;宋鹏;黄太红;张晓伟;
分别通过等离子旋转电极法、真空气雾化法和团聚烧结法制备了NiCoCrAlY粉末，对粉末的粒径分布、氧含量（质量分数）、孔隙率及粒形进行了分析。结果表明，等离子旋转电极法制备的粉末粒形最为规则，粒径分布最为集中，且氧含量和孔隙率最低，非常适用于高精度增材制造和高性能涂层制备。真空气雾化法制备的粉末均匀性较好，存在少量非球形颗粒，粒径分布较宽，氧含量和孔隙率略高，较适用于大规模工业应用。团聚烧结法制备的粉末孔隙率适中，但粒径分布不均，氧含量极高，仅适用于对粉体质量要求不高且注重成本控制的领域，如大粒径粉末或复合粉末的制备。
2026年01期 v.44;No.225 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K] - 胡泽邦;杜瑞昌;杨光剑;滕杰;
选用两种粒径的A100钢预合金化粉末（1#小粒径粉末、2#大粒径粉末），添加丁苯橡胶成形剂，并进行单向压制，研究丁苯橡胶含量及压制压力对压坯密度的影响；采用定温和变温超固相线液相烧结工艺进行真空无压烧结，制备高密度A100高合金钢。通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸实验研究粉末粒径、压制及烧结工艺参数对粉末冶金A100钢相对密度、微观组织及力学性能的影响，并分析其烧结致密化机理。结果表明：粉末粒径越大，所需成形剂含量越低，压缩性能越好。1#粉末、2#粉末最佳成形剂质量分数分别为0.7%和0.5%，最佳压制压力分别为710 MPa、800 MPa，所得最高压坯密度分别为5.751 g·cm~(-3)和5.890 g·cm~(-3)。粉末粒径越小，烧结性能越好。1#粉末压坯采用定温超固相线液相烧结，1430℃烧结90 min，烧结试样的相对密度达95.0%；采用变温超固相线液相烧结，在1440℃保温10 min后降温至1430℃保温72 min烧结，烧结试样的相对密度达99.4%，其抗拉强度为1734 MPa，屈服强度为1286 MPa，伸长率为5.2%，断裂韧性为81.7 MPa·m~(1/2)。通过粉末压制烧结的方式有效获得了高性能的A100钢粉末冶金材料。
2026年01期 v.44;No.225 71-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1853K] - 尚峰;曹帅;朱皓霖;刘浩;黄俊辉;江雨博;李磊;顾航;钱思成;贺毅强;陶凯;胡建斌;
使用电极感应熔炼气雾化制备的粉末粒径为15～53μm的UNS S32750双相不锈钢球形粉末为原料，采用选区激光熔化技术成功制备出具有超高强度并保持一定延展性的铁素体不锈钢。研究了选区激光熔化双相不锈钢固溶处理前后的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明：打印态不锈钢试样的显微硬度为HV 449，抗拉强度为1475 MPa，屈服强度为1265 MPa，断后伸长率为11.6%，冲击吸收功为25.99 J。经1150℃固溶处理后，不锈钢试样中α相与γ相面积分数分别为55.2%和44.8%，两相占比接近1:1。固溶处理试样的显微硬度为HV 329，抗拉强度为913 MPa，屈服强度为601 MPa，断后伸长率为34.0%，冲击吸收功为231.82 J，试样强度和显微硬度下降，塑韧性提高，自腐蚀电位和点蚀电位高于打印态试样，但自腐蚀电流密度低于打印态试样。
2026年01期 v.44;No.225 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K] - 王邦强;李滨;郭圣达;吴诗桂;杨博;张建波;叶莹;
金刚石/铜复合材料具有优异的导热性能，并且其热膨胀系数可调控，有望成为新一代热管理材料。然而，金刚石与铜之间的润湿性较差，所制备的复合材料界面结合差，存在较大空隙，导致界面之间热阻较大，影响材料的导热性能。改进烧结方法或对界面进行改性可改善界面结合差的问题，提高材料的导热能力。本文总结了常用的金刚石/铜复合材料制备方法，介绍了金刚石表面金属化和铜基体合金化两种界面改性技术，其原理均为在金刚石和铜界面中添加元素，形成相对应的碳化物层，从而改善金刚石/铜界面结合，提高材料导热性能。界面改性中常用元素有W、Mo、Cr、Ti、Zr、B等，这些元素均能有效改善复合材料界面结合问题，最高可使复合材料热导率提高到900 W·m~(-1)·K~(-1)以上。文中还介绍了第一性原理计算在金刚石/铜复合材料中的应用，第一性原理计算可以用来研究界面改善的机理，亦可预测界面改性元素对复合材料的影响，为实验提供理论指导，降低研究成本。最后，对金刚石/铜复合材料研究方向进行了展望。
2026年01期 v.44;No.225 89-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K] - 何高勇;陈锦文;昝祥;罗来马;吴玉程;
采用低能球磨、气流破碎和射频等离子体球化技术对平均粒径3～5μm的工业还原钨粉进行改性处理，将改性后的钨粉作为原料，运用金属注射成形技术制备钡钨阴极用多孔钨基体。系统研究了不同改性工艺对钨粉性能、注射过程喂料流变学特性以及最终制备所得多孔钨基体孔隙结构特征参数的影响规律。结果表明，经气流破碎处理的钨粉以及利用射频等离子体球化技术制得的钨粉呈现出粒度分布更窄、颗粒表面光滑且粉末分散性较好的特性。在采用相同粘结剂的情况下，由气流破碎处理钨粉和射频等离子体球化钨粉制备的喂料具备更高的粉末装载量，这两种钨粉制备的多孔钨基体能满足钡钨阴极的基本要求，且闭孔率低，孔隙连通性更好，孔径分布更均匀。
2026年01期 v.44;No.225 101-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1204K] - 殷海巍;李艳辉;刘峻佐;刘培斌;孙岩松;
以45号钢为基体，在其表面采用中高频感应加热方式熔覆Fe–Ni–Cr–La_2O_3复合涂层，利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计、洛氏硬度计等研究La_2O_3添加量（质量分数）对复合涂层显微组织、元素分布、表面硬度及截面显微硬度的影响，找到制备复合涂层最佳的La_2O_3添加量。结果表明：添加La_2O_3有助于改善复合涂层内部元素间、涂层与基体间的元素互扩散，提高涂层表面硬度和截面显微硬度。当添加La_2O_3质量分数为2%时，Fe–Ni–Cr–La_2O_3复合涂层内部缺陷最少，涂层与基体间的元素互扩散明显，结合处枝晶组织细化，涂层晶内和晶界成分偏析最小，涂层表面硬度为HRC 60.2，比不添加La_2O_3的涂层提高7.3%，涂层纵截面显微硬度最高。
2026年01期 v.44;No.225 112-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K] - 黄漫;严晓芃;乐晨;唐明强;
以传统马氏体时效钢为基础，通过提高Co和Mo元素含量，设计了一种新型高合金超高强度钢粉末（Fe–18.0Co–15.0Ni–8.0Mo–3.0Cr–0.5Cu–0.4Nb–0.4V–0.2Al）。采用水气联合雾化法制备高合金超高强度钢粉末，经金属粉末注射成形工艺制备出烧结试样，并对烧结试样进行固溶、深冷和时效处理。利用激光粒度分布仪、扫描电镜、万能力学试验机观察和测试原料粉末和高合金超高强度钢试样。结果表明：水气联合雾化法制备原料粉末球形度高，粉末中各元素含量与设计成分接近，杂质元素含量少。金属粉末注射成形制备的高合金超高强度钢试样相对密度达98.7%，力学性能优异，屈服强度1824 MPa，抗拉强度2053 MPa，延伸率7.9%，相较于传统18Ni(200)马氏体时效钢表现出更为优异的综合力学性能。
2026年01期 v.44;No.225 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K] - 何阳;翟亚中;车洪艳;
采用粉末冶金热等静压工艺制备了Inconel 718合金锭，对Inconel 718合金锭进行三种制度的固溶+时效热处理，分别为980℃保温1 h后水淬+780℃保温8 h后空冷、1020℃保温1 h后水淬+780℃保温8 h后空冷、1020℃保温1 h后水淬+720℃保温8 h后空冷。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等观察和分析热处理前后Inconel 718合金锭的微观组织及力学性能。结果表明：热等静压态Inconel 718合金锭强度与锻件相当，由于原始粉末颗粒边界的存在，Inconel 718合金的塑性受到一定程度的削弱，整体塑性水平略低于锻件。固溶处理后，原始粉末颗粒边界中部分δ相发生溶解，在一定程度上弱化了原始粉末颗粒边界对材料塑性的劣化作用。随着时效温度的升高，γ″/γ′相过度时效，材料强度降低，塑性提高。最优的热处理工艺为固溶（1020℃保温1 h后水淬）+时效（780℃保温8 h后空冷）。
2026年01期 v.44;No.225 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K] - 曹甫洋;王双雄;戚延龄;韩刚;韩启航;王安东;
采用热压结合热等静压烧结法烧结三种不同形貌的钨粉，对比球形钨粉与不规则钨粉的烧结组织及致密化行为。结果表明，在热等静压烧结阶段，不规则粉末FW9以晶界扩散与塑性流动协同致密化，而球形粉末SW15和SW25分别以塑性流动和表面扩散为主，致密化效率逐步降低。SW25的粒径过宽是限制其致密化行为的重要因素。微观结构分析表明，烧结态FW9的平均位错密度为0.577×10~(14) m~(-2)，小角度晶界面积分数24.4%，晶粒尺寸分布较宽（25～250μm），平均晶粒尺寸为76.04μm，且存在明显择优取向。相比之下，烧结态SW15和SW25的平均位错密度分别为0.800×10~(14) m~(-2)和1.300×10~(14) m~(-2)，小角度晶界面积分数分别为62.4%和75.0%，表明球形粉末在烧结过程中晶格畸变和塑性变形加剧。此外，烧结态SW15和SW25的平均晶粒尺寸分别为44.68μm和50.15μm，晶粒尺寸均匀且无明显择优取向，表明球形粉末能有效抑制晶粒异常长大并避免择优织构的形成。球形粉末在调控晶粒尺寸均匀性和晶粒取向方面具有显著优势，为高性能钨靶材的制备提供了重要依据。
2026年01期 v.44;No.225 135-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K] - 姚惠龙;王承阳;熊宁;常洋;张丹华;
采用粉末冶金工艺制备W–5.0Re–0.5HfC合金，系统研究了氢气、真空及真空+氢气复合烧结三种工艺对合金显微组织与室温力学性能的影响。结果表明：经真空+氢气烧结所得坯料表现出最优综合性能，其平均晶粒尺寸（32.6μm）与密度（17.75 g·cm~(-3)）介于氢气烧结（49.2μm,18.42 g·cm~(-3)）和真空预烧（12.4μm,16.60 g·cm~(-3)）之间，并表现出最佳的锻造工艺适应性。经高温变形处理后，真空+氢气烧结试样的室温抗拉强度（1425.11 MPa）略低于氢气烧结试样（1513.20 MPa），但其延伸率显著提升至16.2%。氢气烧结试样中第二相以纳米尺度碳化铪（HfC）为主，通过弥散强化机制显著提升材料强度；真空+氢气烧结试样中形成与基体结合紧密的氧化铪（HfO_2）颗粒，在有效细化晶粒的同时协调位错运动，从而显著改善塑性变形能力，实现了强度与塑性最优匹配。
2026年01期 v.44;No.225 145-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] -
<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。
2026年01期 v.44;No.225 152页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K] 下载本期数据