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2009海峡两岸粉末冶金学术研讨会

2009海峡两岸粉末冶金学术研讨会

  • 召开年：2009
  • 召开地：台中
  • 出版时间： 2009-08-28

主办单位：海峡两岸粉末冶金协会

会议文集：2009海峡两岸粉末冶金学术研讨会论文集

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  • 摘要：本文用场发射扫描电子显微镜观察1100℃～1360℃真空烧结超细晶WC-lCr3C2-12Co合金的微观组织结构，定量分析了合金中的残余孔隙、WC硬质相的形态、晶粒尺寸及其分布随烧结温度的变化规律，对添加的Cr2C2晶粒成长抑制剂和稀土的存在形态及其对Co粘结相分布的影响进行了分析评价。
  • 摘要：热喷涂技术是表面工程的关键技术之一，为世界各国研究和开发的热点。现用的热喷涂碳化钨粉末通常采用铸造方法生产，粉末呈多角状，流动性差且硬度低，难以满足高性能热喷涂材料的要求。rn 本研究以实现碳化钨表面强化材料的“双高”(高流动性、高耐磨性)性能及工程化为目的，提出了“超高温熔炼惰性气体雾化制备球形碳化钨”工艺思想，自行设计和制造了整套超高温熔炼及超高温雾化装备，系统研究了工艺参数对制备球形碳化钨粉的影响规律，同时对球形碳化钨粉末的形成机理进行了探讨。
  • 摘要：本文根据研究实践对喷雾转换法WC/Co奈米复合粉及其制备的超细硬质合金特性进行厂评述。喷雾转换法制备复合粉制程较传统制粉制备流程短，可控性强，其应用是对传统硬质合金制备技术的全新突破。WC/Co奈米复合粉是制备超细硬质合金的一种新型原料，具有WC碳化完全、粒度细且分布均匀的特点，WC晶粒尺寸小於100nm，WC和Co能达到奈米级的均匀混合等特性。利用复合粉制取得的超细硬质合金组织结构十分均匀，合金耐磨性和韧性均有较大提高。
  • 摘要：采用粉末注射成形制备SiCp预成形坯体和Al合金熔渗相结合的技术实现了高性能SiCp/A1电子封装壳体的近终形成形，壳体尺寸精度优於0.3％。注射成形制备SiCp预成形坯体的最佳参数为注射温度160℃，注射压力70MPa，脱脂并经1100℃，7h小时真空预烧结，最终可以获得强度为4MPa，开孔孔隙率高於98％的SiC预成形坯体。熔渗工艺中需要严格控制熔渗时间，熔渗时间过长会导致坯体被Al熔体过度熔浸，在复合材料表面产生Al合金屑，Al合金层厚度随保温时间的延长而增加。所制备的SiCp/Al复合材料封装壳体的热物理性能优异，热膨胀系数为7.2×10-6k-1，热导率为180(W/m·K)’密度为3.00g/cm3，能够满足电子封装对材料性能的要求。
  • 摘要：镁合金材料在运输工业的关注日益成长，主要可减低燃料的消耗与降低CO2排放造成的温室效应，轻量化成为运输产业主要发展方向，与铝合金相比，镁台金能比铝台金提供30％物理节能性。本研究中将以喷覆成型制程制备AZ80镁合金并与传统铸造制程比较微结构上的差异，并以简单挤型试验进行成形性比较，探讨挤型速率与挤型温度对於成形性之影响。结果显示’由於AZ80镁合金喷覆成型材其晶粒为均匀且细小的等轴晶，且晶界析出之第二相非常细小并均匀分布在品界上，故相较於传统铸造材，有较大之塑性成形范围。
  • 摘要：台湾粉末冶金件的发展趋势，是以高品质的产品为诉求来与全世界竞争，在提升品质的过程中，除了要不断对於制程与材料进行技术上的加强外，在产品出货前，对於品质的把关，也是非常重要的一环。在大量的产品出货时，依靠人工的方式既耗时且容易因为人为因素和疲劳等而造成错误。自动光学检测系统(Automated Optical Inspection，AOI)已成功地运用在多种产业的产品检测上。以往的自动光学检测技术皆应用於待检测物的平面部位，但是在直筒型检测物的外径表面，由於具有曲度，在景深过大的地方，会造成边缘影像模糊。rn 因此本研究透过光学元件设计，改善外径表面影像容易模糊的问题，并且搭配创新之工件夹爪机构与多颗CCD之组合，同时进行直筒工件上表面与测面之检测。rn 取得良好的表面影像後，利用检测软体即时进行瑕疵检测，为了提高瑕疵检测的速度与检测工件定位误差容忍度，本研究所发展的检测方法将分成二个阶段。第一阶段是属於光学系统校正。第二阶段则是线上的检测阶段，是根据工件的特微资讯，对待测的工件影像进行快速瑕疵检测。在检测效果上，可以快速有效检测出裂缝、色差与刮痕。
  • 摘要：本研究主要在探讨SmCo7-xMx(M=Hf，V，Nb，及Ta)合金薄带之磁性及其晶体结构。由X光绕射及Rietveld精算结果显示所选用之四个耐火元素皆倾向占据於TbCu7结构中之2e位置。且随着置换量x之提高，其本质矫顽磁力随之提升，由x=0之1.7 kOe大幅提升至x=0.2之10-12 kOe，此乃因其占据TbCu7结构之2e位置因而提高其磁晶异向性场所导致。在SmCo7-xMx系列薄带中，最佳磁性出现於成份为SmCo6.9Hf0.1，其磁性质为Br=6.4kG、iHc=7.3 kOe及(BH)max=8.7MGOe。此外，适当C含量之添加不仅可将晶粒从未添加之100-400nm细化到30-60 nm，且会产生高饱和磁化量的FCC-Co相，而大幅提高其磁性。但当C元素添加量大於0.14时，会使得较多之2：17相及Sm2C3相生成，导致磁性大幅下降。当合金成分为SmCo6.8Hf0.2C0.12时，有最佳磁性质为Br=6.9kG、iHc=11.8 kOe及(BH)max=10.6 MGOe。
  • 摘要：本研究提出了以机械球磨歧化态Nd-Fe-B合金粉末为原料经真空烧结制备奈米晶Nd-Fe-B磁体的新工艺，针对Nd16Fe76B8(原于比)三元合金，进行了实验研究。结果表明：歧化态合金粉末具有良好的压制性能，易於通过常规模压获得高致密的磁体坯料；在真空烧结过程中，歧化态合金粉末发生脱氢-再结合反应，其NdH2.7、Fe2B及α-Fe奈米歧化组织转变为奈米晶Nd2Fe14B组织，同时获得较高的烧结强度。本文实验范围内，磁体最佳烧结工艺参数为800℃×30min，获得的主磁相Nd2Fe14B晶粒尺寸约为60nm，磁性能达到：Br=0.66T，Hci=635.3kA/m，(BH)max=106.3kJ/m3。
  • 摘要：针对细晶钨合金，利用Hopkinson压杆试验机，对材料进行一维应力载荷冲击测试，分别选用9×105Pa和14×105Pa的冲击气压进行试验，并对冲击後的样品进行金相组织观测，考察材料在一维应力冲击条件下的绝热剪切性能，分析了晶粒细化对绝热剪切敏戚性的影响。研究表明：晶粒的细化有助於绝热剪切带的扩展，可以提高钨合金绝热剪切敏感性，使得烧结态细品钨合金在一维应力冲击载入条件下就可以产生绝热剪切带，从而有助於材料在动态压缩条件下产生绝热剪切破坏，提高材料在穿甲过程中的“自锐”能力。
  • 摘要：本文针对粉末冶金行业最新发展的近净成形技术，结合作者近几年来在粉末材料-工艺-装备-零件-体化方面开展的研究，重点阐述了粉末冶金温压成形技术、多场耦合作用下粉末成形烧结一体化技术的若干关键技术、科学理论问题和应用情况。指出发展短流程、高效率、低成本、绿色制造的粉末成形固结技术是粉末冶金的发展方向和研究重点之一，粉末冶金新技术的不断出现，必将促进先进制造业和高技术产业的快速发展，也必将给材料工程和制造技术带来更加光明的前景。
  • 摘要：中国近年人造金刚石和金刚石制品得到迅猛发展。它的飞速发展和粉末冶金技术的发展相辅相承。本文从合成金刚石用硬质合金，合成金刚石用触媒，金刚石工具用金属粉末三方面，阐述了粉末冶金技术支持了金刚石工业的发展，反过来也看到，金刚石工业的发展刺激了粉末冶金技术发展。
  • 摘要：本研究利用机械合金法使Ti粉与奈米碳粉以行星式球磨在远低於传统制程温度下，透过固态反应制备原生TiC。研究结果显示，Ti-50at.％C混合粉末以转速400 rpm及球磨时间8小时以上，球磨能量累积达到足以反应时，Ti与C以机械诱发自蔓延反应(MSR)瞬间大量生成TiC，成功制备细致且球形的原生TiC粉末。rn 本研究并结合这些TiC与球磨工具钢粉混合，以真空烧结与热均压制程制备工具钢-TiC复合材料，该真空烧结试片之相对密度可达98.7％以上，接着经由热均压後，致密性可进而提升至99.9％以上。经球磨後的工具钢粉能够有效提升TiC分散的效果，并与TiC产生良好的结合，即使TiC添加量高达44vol.％，其在基地相中的分布情形仍十分均匀。添加44 vol.％TiC的复合工具钢材经热均压处理，可得到最高硬度值71.6 HRC，而抗弯强度值则受到孔隙率与TiC应力集中之综合影响，随TiC含量上升而下降。
  • 摘要：利用氯化锡和氨水作为反应试剂，通过水热合成技术制备了近球形、棒状、椭球形、六角形等粉体形貌和粒径范围从4 nm至120 nm的奈米氧化锡粉体，并对水热合成条件对粉体的粒径和形貌的影响进行了研究。所制备的粉体的XRD分析结果显示，合成温度在160℃上并且合成时间在3h以上，粉体全部具有氧化锡晶体结构。利用透射电镜对粉体的粒径和形貌观察发现，二氧化锡粉体的形貌和粒径可通过改变溶液的浓度，合成温度与合成时间进行有效的控制，其中合成温度与溶液浓度不仅可以控制合成粉体的粒径，而且可以控制粉体的形貌。
  • 摘要：过去有关模拟磨耗颗粒对骨细胞的研究，多使用纯金属颗粒与实际的人工关节材料成份上有一段差距，本研究用旋转电极法制成钴铬钿合金颗粒，并与纯金属钴、镍颗粒和钴、镍二价离子化合物，以了774鼠巨噬细胞做测试，探讨生物相容性的不同。rn 研究结果发现，钴铬钼合金颗粒、纯金属钴、镍颗粒和钴、镍正二价离子皆会对细胞产生毒性反应，但钴铬钼合金颗粒的毒性比纯金属钴、镍颗粒低，而钴铬锢合金颗粒、纯金属钴、镍颗粒在溶液中均会释放离子，推测金属颗粒造成细胞死亡原因应与释放的离子造成的毒性有关。
  • 摘要：316L为工业界常用的不锈钢材料，但一般316L需利用高温烧结才能达到高密度，但高温烧结易导致晶粒成长使强度下降，本实验探讨小粒径(D50=4 μm)及一般粒径(D50=12 μm)的射出成形用316L粉末，经过不同温度烧结後其机械性质的变化。实验结果发现细316L粉因粉末粒径小具有较大的烧结驱动力，在1120℃以裂解氨烧结二小时之後，密度即可达7.70 g/cm3、硬度约95 HRB、拉伸强度约740 MPa，其氮含量约0.3 wt％，相较於正常316L试片在经过1370℃以裂解氨烧结二小时之後，其密度仅约7.52 g/cm3、硬度约72 HRB及拉伸强度约520MPa，其氮含量约0.2 wt％，而正常316L试片改在真空中烧结後之密度为7.50g/cm3，硬度为56 HRB，拉伸强度为450 MPa，其氮含量为0.003wt％，显示细粉316L经过低温烧结後，因为晶粒较细且氮含量较高所以具有较好的机械性质。rn 由於烧结体中之氮含量随着烧结温度上升而下降，且晶粒大小随着烧结温度上升而增加，所以细粉316L之硬度及拉伸强度会随着烧结温度的上升而下降。本实验亦对经过1120℃烧结之细粉316L及经过1370℃烧结之正常粉316L施以渗氮处理，渗氮处理条件为氮气气氛下分别在氮固溶量最高之1150℃持温1及6小时後，以约60℃/min冷却之速率在管状烧结炉冷却区快速冷却试片，实验结果发现，经过6小时渗氮处理之细粉及正常粉316L试片，其氮含量皆上升至约0.4wt％，且拉伸强度分别增加至约800MPa及650MPa。
  • 摘要：本文是透过粉末冶金纪念币开发的教学案例，来介绍台湾技职教育在精密机械人才培育的作为，整个教学案例整合了3个主要实作技术，其中涵盖了影像处理技术(数位照片、2D轮廓图、3D浮雕图)、CAD/CAM技术(模具铜电极浮雕、成形模具制作)、粉末冶金技术(成形、烧结、表面处理)等过程。rn 本教学实作案例全程透过电脑辅助设计与制造的观念，来达成精密机械人才在制品设计、模具技术、成形生产技术等三个能力的养成。rn 由此观之，台湾技职教育的人才培育乃在於透过「作中学」的观念，来培养优质的专业技术人力，并以结合产业需求来养成人才实务致用的技能。
  • 摘要：近几年来软磁性材料已广泛的被应用在交流(Alternatingcurrent，AC)环境之电子及汽车零件上，本研究混合不同比例的粗细铁粉，并在铁粉表面上生成一层具有电气绝缘效果的皮膜层，以维持高磁通密度并降低能量转换过程中的铁损。rn 实验结果显示铁粉经磷化处理90秒，细粉与粗粉的比例为2：1，且经200℃退火处理後所制成的压粉磁蕊最符合本研究之要求。此外，磷化处理後铁粉表面所生成的皮膜结构为Zn3(PO4)2，藉由磷化处理可提高压粉磁蕊的电阻率，提高频率使用范围并降低涡电流损失。相同磷化时间、相同退火温度，但不同比例的粗细铁粉所制成的压粉磁蕊中，细粉含量的增加会使电阻率提升并抑制涡电流损失的产生，但随着细粉含量的增加磁滞损失也随之上升。

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