辽宁科技大学科技成果——粉末冶金材料制备技术
粉末冶金钛合金制备技术分析
粉末冶金钛合金制备技术分析摘要：钛合金的应用广泛，涵盖了航空航天、船舶运输、汽车工业、医疗器械等领域，究其根本，其金属属性优良，具备生物兼容性，虽然金属的整体密度较低，但强度很高，且具有良好的耐热性、耐腐蚀性。
但是，钛价格昂贵，因此，如何有效地降低产品成本、提高合金性能，是钛合金生产中亟待解决的问题。
相比传统的制备方式，粉末冶金方法简化了融化、锻造等过程，钛合金产品直接产出，减少了制备过程中的材料浪费，在提高产量的同时，也为生产企业节约了成本，因而广受业内人士关注。
关键词：粉末冶金；钛合金；制备技术一、粉末冶金钛合金特点目前，国内钛合金产品的生产方式以熔铸工艺和粉末熔炼工艺为主。
钛是一种化学性质非常活泼的金属性材料，熔点较高，不能使用传统的熔铸载体，只能选用无坩埚或水冷铜坩埚中的一种，这种熔铸方式，会产生较高的经济投入，熔炼过程中会产生较高的能耗，而最终产品的纯度却不高。
粉末冶金制备过程与传统工艺存在较大差异，对温度要求较低，只需要低于熔点的温度便可进行制备，以金属粉末为原料进行成型和烧结，可实现近净成形，且加工费用较低。
通常，企业可使用氢化脱氢法、气雾化法、旋转式电极雾化法等制备钛粉。
虽然钛的金属活泼性较高，但因为处于较低的温度，避免了与其他材料产生化学反应的情况，且组分均匀，因而这种制备方式潜力巨大，受到各领域的追捧。
二、粉末冶金钛合金制备技术（一）钛粉制备工艺钛粉制备工艺按钛粉的形状，可分为非规则粉体制备工艺和球体粉体制备工艺两大类。
其中，非规则粉体制备工艺主要包括氢化脱氢法和热还原法，球体粉体制备工艺主要包括气雾化法、旋转式电极雾化法和等离子球化法。
1.氢化脱氢法利用钛和氢的可逆反应实现钛粉制备。
Ti和H2在一定温度和压力条件下，反应生成TiH2，其脆性较高，通过机械手段破碎可以得到微粉，再将微粉脱去氢气，即可得到纯钛粉。
该工艺可选用海绵钛或残余钛作原料，对设备的要求较低，可有效降低制钛成本，是目前最常用的钛粉制备工艺，非常适合工业化的大量生产。
辽宁科技大学科技成果——轧制复合层状金属材料制备技术
辽宁科技大学科技成果——轧制复合层状金属材料
制备技术
成果简介
保护气氛轧制复合制备不锈钢/钢、钛/钢、铜/钢等板管型材，生产工艺简单、界面结合强度高、成材率高，具有较强的市场竞争优势，目前已开发出复合板材和管材。
采用复合浇铸技术可以制备均质致密超细组织钢锭，该项目已经完成初期实验研究，正在向重机行业和特钢行业转化。
采用H₂、CO等还原性气体可将热轧带钢表面氧化铁皮还原成金属铁，以此代替酸洗除磷，具有节能环保、设备投入少、运行成本低、表面质量好等优点，是轧钢生产中的又一项绿色生产工艺，具有广阔的开发前景。
知识产权情况
1、不锈钢/普碳钢复合板的连续还原轧制复合方法及其装置，ZL201010212721.0；
2、一种连续还原退火炉，ZL201210062060.7；
3、一种多芯还原多包共浇复合制备大型钢锭的方法及装置，ZL201510138188.0；
4、一种高速线材风雾混合控制冷却方法及装置，ZL2013103626012。
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯制备技术
辽宁科技大学科技成果——铁基非晶节能粉末磁芯
制备技术
成果简介
铁基非晶软磁性材料，作为一种新型的软磁电工材料，具有空载性能好等特点，调查表明与传统硅钢材料相比，使用非晶合金代替硅钢材料制成铁芯，用于电力系统变压器，空载损耗节省75%左右，空载电流减少约80%左右，可大幅度降低输配电损耗，提高输电效率。
采用放电等离子烧结（SPS）技术，固结FeSiBP非晶合金粉末，成功制备出低损耗、块体、大尺寸Fe基非晶软磁粉末磁芯。
该Fe基非晶软磁粉末磁芯，具有1.41T的高饱和磁感应强度和23A/m的低矫顽力，具有超低的铁损，与相同形状的硅钢磁芯相比，减少铁损60-90%，在超过105Hz的高频领域仍能稳定工作。
该项成果不仅可以为新型低损耗高性能软磁粉末磁芯材料的研究及开发提供新的方法及思路，扩大铁基非晶软磁材料的应用领域，同时也符合国家节能减排、绿色制造的政策要求。
辽宁工业大学科技成果——高性能铝合金粉末锻造活塞
辽宁工业大学科技成果——高性能铝合金粉末锻造活塞
成果简介
粉末冶金铝硅合金材料具有密度低、比强度高、低的热膨胀系数、耐腐蚀性好等优点，应用前景广泛。
当前国内采用熔铸法制备AlSiCuMg活塞，偏析现象比较严重，力学性能及耐热性能均较低。
本项目采用等径角挤压加粉末锻造技术，解决了铝合金粉末烧结性能低的难题，用粉末冶金制备AlSiCuMg活塞，密度达到了2.65g/cm3，达到理论密度的98%以上，显微硬度56HV，抗拉强度达到了400MPa，延伸率达到了13.8%。
为铝合金粉末锻造提供了一种新的技术。
技术特征
1、铝合金活塞等粉末锻造技术极大地改善了合金的组织均匀性和晶粒细化程度，提高了力学性能。
2、加入铁粉后，可改变含铁相的组织形貌，变有害相为耐热强化相，提高活塞的高温性能。
3、专利技术解决了铝合金粉末烧结强度低的难题，使活塞的综合性能达到国际先进水平。
知识产权情况发明专利1项。
合作方式技术开发。
快速凝固Al-Si-Cu-Zn-Re粉末钎料的制备及其性能
第30卷第1期2007年2月鞍山科技大学学报Journal of Anshan University of Science and Technology Vol.30No.1Feb.,2007快速凝固Al 2Si 2Cu 2Zn 2Re 粉末钎料的制备及其性能吕 楠1,袁晓光2,盛立远3(1.辽宁科技大学科技园,辽宁鞍山 114051;2.沈阳工业大学,辽宁沈阳 110000;3.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110000)摘 要:采用快凝技术制备了粒度50-90μm 的亚共晶Al 2Si 2Cu 2Zn 2Re 快凝粉末钎料,对其性能进行了分析。
实验结果表明,快凝钎料液相线降低了5℃。
与普通钎料相比,快凝Al 2Si 2Cu 2Zn 2Re 粉末钎料润湿角提高了215,抗剪强度提高了28%。
快凝钎料组织细小均匀无偏析现象,在钎焊过程中与母材扩散性能好,有利于提高润湿性和接头抗拉强度。
采用快速凝固方法制备粉末钎料,不仅工艺简单,储存、使用方便,且可获得性能更优良的钎料,并可用于开发新型钎料。
关键词:快速凝固;Al 2Si 2Cu 2Zn 2Re 粉末钎料;钎焊中图分类号:TG 42511 文献标识码:A 文章编号:167224410(2007)0120011204 铝合金具有强度高、成本低和耐蚀性好等优点,被广泛应用于航空、汽车等工业结构中。
铝合金具有优良的热传导性,因此在热交换器的生产中被广泛采用。
AlSi 10Cu 5Zn 20Re 钎料的熔点较低,流动性、润湿性好,同时具有较好的耐热性,可广泛应用于锻造铝合金的钎焊[1,2]。
但由于成份接近共晶点,所以有粗大的共晶硅及初晶硅析出;铜和锌的存在虽然增加了合金的流动性及耐热性,但也存在严重的偏析,使该钎料的钎焊接头强度较低。
采用超音速雾化技术制备粉末,晶粒结构细小均匀,可消除合金中硅粗大及铜和锌偏析的问题,能提高钎焊接头的强度[3-6]。
本文利用超音速气体雾化技术制备了Al 2Si 10Cu 5Zn 20Re 粉末快速凝固钎料,并研究了其焊接性,以解决AlSi 10Cu 5Zn 20Re 钎料硅、铜和锌的偏析,降低钎料的熔点。
Fe-Zn合金的粉末冶金法制备及其生物降解特性研究
在恒 温培 养箱 中进 行 ， 温度恒定在 ３ ７ ｌ （ ＿ 、 ， 浸 泡 溶 液 为
Ｓ Ｂ Ｆ模 拟体液 ， 时 间为 ２ ８ ｄ ， 每７ ｄ将 样 品取 ， 清 除 面 降解产 物后测 量 质量 ， 每２ ｄ更换 Ｓ Ｂ Ｆ模拟 体液 。
２ ． ４ 合 金 组 织 结 构 分 析
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Ｆ ｅ — Ｚ ｎ合 金 的粉 末 冶 金 法 制 备 及 其 生 物 降解 特 性研 究
王伟 强 ， 陆 山 ， 齐 民
（ 大连 理工 大学 材料 科学 与工 程学 院 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ）
图１ 是Ｆ ｅ ｌ ５ Ｚ ｎ混 合粉 经球 磨 ２ ０ 、 ３ ０ 、 ４ ０干 ¨５ ０ ｈ Ｊ 粉末样 品 的 ＸＲ Ｄ衍 射 图谱 。球 磨 后 Ｚ ｎ的衍 射 峰 消 失， Ｆ ｅ的衍 射 峰 宽 化 ， 强度降低 ， 片 向低 角 度 力 ｌ ‘ 阳 移 动 。一 定程 度上说 明组 元 Ｚ ｎ固溶于 皋体 Ｆ ｅ『 ｆ Ｉ ， 冈 ｈ 中的 Ｚ ｎ处 于过饱 和状 态 ， 使得 Ｆ ｅ的品格 常数增 大 ， 从 而使衍 射 峰 向低 角度方 向偏 移 】 。
２ ． ３ Ｆ ｅ — Ｚ ｎ合 金 降 解 性 能 研 究
线评 价 了 Ｆ ｅ — Ｚ ｎ合金 的 生物 降解性 能 。结果 显 示所制
备 Ｆ ｅ — Ｚ ｎ合 金 由 Ｆ ｅ — Ｚ ｎ固溶 体 基 体 及 少量 细 小 Ｚ ｎ Ｏ 相颗 粒组 成 ， 合金 降解性 能优 于纯铁 。
采用 ｘ射 线衍 射仪 （ Ｘ Ｒ Ｄ 一 ６ ０ ０ ０ ， 日本 岛津 ） 分析样 品相 组 成 ， 扫描 电子 显 微 镜 （ Ｚ Ｅ Ｉ Ｓ Ｓ Ｓ ＵＰ Ｒ Ａ ５ ５ 。 德 同 蔡斯 ） 分 析合金 微 观组织 。
cBN-Fe_磁性磨粒的制备工艺及性能
cBN-Fe 磁性磨粒的制备工艺及性能*马雨寒， 张宝瑞， 周长乐， 陈保池， 王大庆， 田 鑫， 丁云龙（辽宁科技大学 机械工程与自动化学院, 辽宁 鞍山 114051）摘要 针对现有烧结法制备的磁性磨粒中研磨相材料硬度较低，对硬度高、导磁性差的钛合金等工件的研磨效果差，且硬度最高的金刚石材料无法作为研磨相用烧结法来制备磁性磨粒的问题，以Fe 粉为基体，cBN 粉末为研磨相，烧结制备cBN-Fe 磁性磨粒；以Ti-6A1-4V （TC4）板为研磨对象，用控制变量法探究烧结法制备的cBN-Fe 磁性磨粒中烧结时间、升温速度、原料配比对其研磨性能的影响，确定其最佳的制备工艺参数；并以45#钢和202不锈钢为研磨工件，比较cBN-Fe 与烧结法制备的Al 2O 3-Fe 、SiC-Fe 3种磁性磨粒研磨前后工件的表面粗糙度、表面形貌，探究不同磁性磨粒的研磨性能和使用寿命。
结果表明：当Fe 粉与cBN 粉的质量比为3∶1，烧结温度为1 150 ℃，烧结时间为6 h ，保温时间为2 h ，升温速度为3.19 ℃/min 时，制备的cBN-Fe 磁性磨粒研磨性能最佳，优于烧结法制备的Al 2O 3-Fe 、SiC-Fe 磁性磨粒的，且其使用寿命分别是Al 2O 3-Fe 磁性磨粒和SiC-Fe 磁性磨粒的1.6倍和1.3倍。
关键词 烧结法；磁性磨粒；升温速度；原料配比中图分类号 TG73; TG58; TQ164 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)04-0422-10DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0130收稿日期 2022-08-15 修回日期 2022-11-30随着先进制造技术的发展，航空航天、医用、精密器械等领域对机械构件的质量要求不断提高，也促使其光整加工技术快速发展，磁粒研磨光整加工技术即是其中的一种。
磁粒研磨光整加工技术是利用磁性磨粒在磁场作用下，在工件表面仿形形成柔性磁粒刷，对工件表面进行研磨，达到光整加工的目的[1]。
粉末冶金制备工艺
粉末冶金制备工艺粉末冶金制备工艺是一种将金属粉末和其他无机化合物转化为物理结构和力学性能的制备工艺。
使用粉末冶金技术可以制备分散性好、密度大、形状精确和成形性能优越的复合材料件。
粉末冶金制备工艺是一种新型的材料制备技术，从传统的模具冶金工艺到今天的微细粉末冶金技术，经历了整整一个世纪的发展，可以说是一门科学技术的综合。
粉末冶金制备工艺以原料-表面活性剂-干烧-热处理-制备为程序，从原材料中提取金属粉末，经过表面活性剂处理，然后在一定温度条件下通过干烧过程进行炉烧，最后通过热处理工艺制备成品。
粉末冶金制备工艺不仅能够实现金属粉末到成品的转化，而且能够合成新的材料，从而有效改变材料的性能，这是由于在粉末冶金制备工艺中，硅渣的结构可以被重新组织，形成合成材料。
粉末冶金制备工艺可以制备出具有高性能和复杂形状的工件，在航空航天领域、汽车制造领域、机械制造领域、能源领域以及其他制造领域得到广泛应用，为制造业及其他领域的创新发展起到了重要作用。
粉末冶金制备工艺理论虽然已经完善，但仍存在不足。
因此，建立粉末冶金材料的分类体系，研究可编程造型工艺，开发新型粉末冶金材料，并为粉末冶金制备工艺的工业化过程提供技术保障，是当前应努力的方向。
粉末冶金制备工艺的研究和应用，为新材料的创新发展提供了技术支持，为解决国家和社会经济发展中面临的技术难题提供了技术可能性，为社会及经济发展提供了有效和有益的支持。
粉末冶金制备工艺的不断发展，在国家科技技术和工业制造工艺方面有着重大而深远的影响。
从长远来看，在我国粉末冶金制备工艺的研究和实现中，应践行可持续发展的经济发展理念，落实“节约资源、绿色发展”的科学发展观，以提高节能效果、节约能源、降低污染，实现可持续发展。
同时，在研究和实践中，要提高科技技能水平，开发适应经济发展和社会需求的复合材料，不断推动粉末冶金制备工艺的发展，为国家和社会的可持续发展进程做出积极的贡献。
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辽宁科技大学科技成果——粉末冶金材料制备技术成果简介
1、铁基粉末冶金材料领域
以超纯铁精矿为原料制备高纯磁性材料方面拥有独特的技术方法；化合还原法生产超细粉体技术获得突破，使用常规设备生产出亚微米粉体。
2、复合粉体及纳米材料领域
化学沉积法制备超细金属（及复合）粉体技术；化学沉积法制备金属（及非金属）包覆粉体技术；水溶液电解法制备纳米金属粉体技术（铁、镍、钴、铜）及复合粉体技术。
3、自蔓延合成材料领域
氮化铬、氮化铬铁、氮化硼、硫化锰、二硫化钼、硼化铬等粉体制备技术。
4、硬质合金与金属陶瓷领域
金属陶瓷复合轴承材料；金属陶瓷超声波无损探伤技术；低钴硬质合金再生技术。