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  • 材料工程
      2007年, 第0卷, 第10期 刊出日期:2007-10-20 上一期    下一期
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    论文
    欠时效态3J21合金低温拉伸性能
    金晓鸥, 何世禹, 张松榆
    2007, 0 (10): 3-6,17.  
    摘要 ( 216 )   HTML( PDF (1756KB) ( 274 )   引文文本
    在万能拉伸机上对欠时效态3J21合金室温及低温条件下的拉伸性能进行研究,并采用金相显微镜、X射线衍射仪对冷轧状态和欠时效态的金相组织及物相进行分析,采用TEM观察两种状态的组织和结构,验证了X射线衍射结果。对欠时效态3J21合金不同温度下拉伸断口附近形变显微组织进行分析,采用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行观察。结果表明:欠时效态3J21合金的室温断口为韧窝断口,而低温断口呈现混合断裂特征。随着温度降低,脆性断裂的特征更为明显,低温拉伸断口附近显微组织中可发现孪晶数量随温度的降低而增加;欠时效态3J21合金的抗拉强度和屈服强度随温度的降低而明显提高,其中抗拉强度提高的幅度较大,而延伸率略有下降。对室温和低温对欠时效态3J21合金拉伸性能的影响进行了讨论。
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    16MnR钢在液氨环境中的应力腐蚀裂纹扩展研究
    卢志明, 陈冰冰, 高增梁
    2007, 0 (10): 7-10.  
    摘要 ( 268 )   HTML( PDF (838KB) ( 437 )   引文文本
    采用T形楔形张开加载(T-WOL)恒位移试样,进行16MnR钢在无水液氨环境的应力腐蚀实验。实验中采用了8只预裂纹试样,分别加载到不同应力强度因子KI值,放入盛有液氨的实验容器中。试样定期取出测量裂纹的长度,经总共3450h应力腐蚀实验,测得各试样的裂纹扩展速率在0.08×10-8~3.54×10-8mm/s之间。结果表明:16MnR材料在无水液氨环境中裂纹基本没有扩展,其应力强度因子临界值KISCC大于90 MPa √m 。同时分析了应力腐蚀开裂机理和影响其应力腐蚀行为的介质与材料因素。
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    乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究
    焦冬生, 任宗文, 刘君, 苏正涛
    2007, 0 (10): 11-13,59.  
    摘要 ( 292 )   HTML( PDF (938KB) ( 1232 )   引文文本
    对乙炔炭黑填充硅橡胶的导电性能进行研究。实验结果表明:在甲基乙烯基硅橡胶中,随着乙炔炭黑用量增加,试样的体积电阻率呈降低趋势;白炭黑对硅橡胶导电性能有较大不良影响;经过热处理后,硅橡胶的导电性能有明显改善。
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    测试与表征
    多孔HAp-(β-Ca3(PO4)2)-Si3N4生物复合材料的力学性能与微观结构
    刘爱红, 李爱民, 孙康宁
    2007, 0 (10): 14-17.  
    摘要 ( 359 )   HTML( PDF (1028KB) ( 915 )   引文文本
    利用有机泡沫浸渍结合无压烧结的方法成功制备了大孔径、高孔隙率,不同氮化硅含量的HAp-(β-Ca3(PO4)2)-Si3N4生物复合材料。测定了复合材料的抗压强度、显微硬度和孔隙率等性能。发现复合材料具有一定的抗压强度,其孔隙率较高,均超过45%。随着复合材料中氮化硅含量的增加,复合材料的孔隙率呈现出上升的趋势,但其显微硬度和抗压强度则先升高后降低。利用SEM观察了复合材料的断口形貌,发现复合材料中孔径从几十微米到500μm左右,孔隙相互贯通,可满足工程支架材料的要求。
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    双孔微剪切测定铝合金焊接接头的局部本构特性
    朱亮, 任国松, 龙林, 车洪艳
    2007, 0 (10): 18-22.  
    摘要 ( 295 )   HTML( PDF (1070KB) ( 372 )   引文文本
    铝合金焊接接头存在着力学性能不均匀性,准确测定出不同区域的局部力学性能,对评定整体接头性能和改善焊接工艺是十分必要的。研究了一种双孔微剪切测定局部材料本构性能的新方法。在被测材料的小区域两侧开两小孔,剪切刀具从其中一孔对被测区域的材料加载直到破坏,记录加载过程中的载荷位移曲线。建立这种方法的有限元模型,根据实验的载荷位移曲线,利用反向有限元计算方法得到局部材料的真应力应变曲线。从而测定了铝合金焊接接头热影响区的塑性变形的本构特性分布。测定结果表明,在热影响区的完全固溶区,材料的屈服应力较小,而加工硬化指数较高;在过时效区屈服应力和加工硬化指数都比较低。
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    纳米晶NdFeB/PE屏蔽复合材料的制备与力学性能
    杨文锋, 刘颖, 李德安, 杨林, 李聪
    2007, 0 (10): 23-26.  
    摘要 ( 327 )   HTML( PDF (763KB) ( 298 )   引文文本
    利用超声波分散、偶联剂对纳米晶NdFeB粉末进行了表面处理,采用熔融共混法制备了NdFeB/PE稀土高分子屏蔽复合材料,对材料的微观结构、力学性能进行了实验研究。结果表明,在充分利用PE本身的强韧性的基础上,最可几孔径为0.5μm的NdFeB粉末在PE中的体积分数为35%-40%时,对PE的抗拉强度、拉伸模量、硬度能起到增强效果,但对NdFeB/PE复合材料的塑韧性有一定负面影响。对复合材料的拉伸断裂机理分析表明,经过表面处理的Nd-FeB与PE的界面作用对强度的改善起到了关键作用。
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    帽型试样的绝热剪切数值模拟与温度场研究
    冀建平, 才鸿年, 李树奎
    2007, 0 (10): 27-30.  
    摘要 ( 320 )   HTML( PDF (621KB) ( 602 )   引文文本
    通过选择恰当的模型和科学的空间离散化,对SHPB加载过程进行了2D数值模拟,数值重现了帽型试样高应变条件下的绝热剪切变形历程。基于应力塌陷绝热剪切形成判据分析了材料绝热剪切变形规律;利用模拟结果的应力-时间、应变-时间曲线进行了温度场的计算,确定了剪切带的类型,计算结果与实验结果吻合。
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    X70针状铁素体管线钢包辛格效应研究
    龙明建, 于浩, 尹雨群, 牛涛, 杨旭宁, 康永林
    2007, 0 (10): 31-34,44.  
    摘要 ( 253 )   HTML( PDF (526KB) ( 463 )   引文文本
    利用拉伸试验机、扫描电镜和透射电镜研究了TMCP工艺生产的Nb微合金化X70针状铁素体管线钢板的包辛格效应。实验结果表明:此钢板的包辛格效应比较小,当预压变形量为1.2%时,包辛格效应的值最大,约为17MPa。该钢的包辛格效应较小主要是由于钢中有多种具有不同屈服强度的相存在,其屈服行为不同时。
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    纳米铜颗粒的摩擦学性能研究及其减摩润滑机理探讨
    于鹤龙, 许一, 史佩京, 徐滨士, 王晓丽, 刘谦
    2007, 0 (10): 35-38,48.  
    摘要 ( 244 )   HTML( PDF (1323KB) ( 444 )   引文文本
    采用端面摩擦磨损实验机考察了表面修饰纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,利用SEM,EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行了形貌、元素和力学性能分析。结果表明:纳米铜颗粒能够显著改善石油基础油650SN的抗磨减摩性能,降低摩擦表面温度。这主要是由于纳米铜颗粒在摩擦过程中在摩擦表面熔化、润湿摩擦副基体并最终铺展形成一层软的铜保护膜,从而显著降低了摩擦和粘着磨损。
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    Ni-P-(Ni/SiC)P化学复合镀层的研究
    宿辉, 蔡伟, 曹茂盛
    2007, 0 (10): 39-41,64.  
    摘要 ( 280 )   HTML( PDF (562KB) ( 353 )   引文文本
    为解决裸(SiC)P在实际应用中存在的不足,采用简单的化学镀方法对其表面进行改性,得到了包覆型的改性(Ni/SiC)P,以(Ni/SiC)P为第二相粒子制备了Ni-P-(Ni/SiC)P化学复合镀层,经扫描电镜、能量散射仪、硬度等测试,并与常见的Ni-P化学镀层、Ni-P-(SiC)P化学复合镀层比较,结果显示:Ni-P-(Ni/SiC)P镀层具有组成均匀、硬度高、镀层耐磨损等优点,为(SiC)P增强金属镀层及基体材料的研究提供了一个新的思路。
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    表面工程
    MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶影响因素
    杨娟, 堵永国, 李效东, 周文渊
    2007, 0 (10): 42-44.  
    摘要 ( 374 )   HTML( PDF (190KB) ( 798 )   引文文本
    采用DSC方法对MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃析晶影响因素进行研究,包括材料的组成、玻璃熔融温度及材料形态等方面。获得有利于MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃低温烧结的因素:较高的Mg2+离子含量、较低的熔融温度和缺陷较多的粉体形态,为其作为低温共烧陶瓷(LTCC)基板材料使用提供可能。
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    纤维织构对Cf/SiC复合材料结构和性能的影响
    周长城, 张长瑞, 周新贵, 胡海峰, 张玉娣
    2007, 0 (10): 45-48.  
    摘要 ( 282 )   HTML( PDF (535KB) ( 276 )   引文文本
    以先驱体浸渍裂解工艺制备了Cf/SiC复合材料,在相同工艺条件下,研究了四种纤维织构:2.5D,三维四向,三维五向,三维六向对复合材料结构和性能的影响。研究结果表明,2.5D纤维织构的复合材料,其力学性能优于其它三种织构的复合材料,2.5D织构的复合材料弯曲强度达到了406.25MPa,三维四向织构复合材料弯曲强度只有128.80MPa,三维五向织构复合材料159.74MPa,三维六向织构复合材料150.42MPa,并结合纺织学的结构理论对这种影响进行了剖析。
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    层状黏土材料对导水纤维涂层脱附水性能的影响
    张增志, 曹鹏, 张际飞, 张玉肖, 方方, 杨雷岗
    2007, 0 (10): 49-54.  
    摘要 ( 244 )   HTML( PDF (1443KB) ( 359 )   引文文本
    涂层导水纤维是导水纤维复合薄膜材料的实现水分子可控缓释的关键,涂层材料中的添加剂选用层状黏土。本工作通过比较不同涂层导水纤维的渗水规律,研究了普通黏土、高岭土、膨润土三种黏土添加剂对导水纤维涂层脱附水性能的影响。实验采用Perkin Elmer Diamond SⅡ综合热分析仪、Cambridge Instrucment STEREOSCAN360扫描电镜、M30快速水分测定仪等检测设备,研究了不同涂层导水纤维的结构和持水能力以及涂层导水纤维的吸附和脱附水分子的规律。实验结果表明这三种黏土都能实现涂层导水纤维对水分子的可控缓释性,其中添加剂T(普通黏土)处理的涂层导水纤维在实现分子传水可控性上要优于其他两者。
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    化学气相反应合成单分散性碳纳米管研究
    钟小华, 冯建民, 瞧小花, 侯峰, 李亚利
    2007, 0 (10): 55-59.  
    摘要 ( 316 )   HTML( PDF (1174KB) ( 474 )   引文文本
    采用液相注入的化学气相流催化反应,在乙醇为碳源和二茂铁为催化剂的反应系统中加入微量的水,在氩气流中高产率合成出具有氧化基表面、高结晶度和大内管径的多壁碳纳米管。此方法合成的碳管可高浓度分散于乙醇、苯、甲苯、二甲苯、正己烷等有机溶剂中。高分辨电镜观察碳管端部呈开口状,碳管表层部分有缺陷,但管内碳层完整、排列整齐、呈高度结晶态。光电子能谱(XPS)分析测得碳管表面有碳氧键。由此可知,在反应系统中加入微量的水一方面活化了催化剂、提高了碳管产率,另一方面产生了氧化的碳管表面。对碳管进行氧化处理获得可分散纳米碳管是实现其众多应用的关键步骤,常规采用酸处理氧化或热氧化等后续处理方法,但这些处理常常导致破坏结晶性,降低材料性能。本工作采用一步法高产率合成出具有氧功能化表面的、可分散、高结晶度的碳纳米管,这对碳管的制备及相关应用具有重要意义。
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    过程控制剂对机械合金化Fe-48Al粉末特性的影响
    宋海霞, 吴运新, 唐传安, 梁吉
    2007, 0 (10): 60-64.  
    摘要 ( 321 )   HTML( PDF (997KB) ( 398 )   引文文本
    研究了过程控制剂(PCA)-无水乙醇和硬脂酸对机械合金化Fe-48Al(Al原子分数为48%,下同)粉末特性的影响。利用激光粒度仪、扫描电镜和X射线衍射仪分别研究了球磨粉末的粒度、形貌和热处理前后物相结构的变化规律。结果表明,以无水乙醇作PCA时,Fe-48Al的机械合金化速度较快,粉末粒度较小呈不规则薄片状;以硬脂酸作PCA则有利于球磨粉末形态向厚片状或近球形转化。两种粉末经12h球磨后,仍保持固溶体结构;经1100℃真空热处理后,两者均可转变为FeAl(B2)金属间化合物,但无水乙醇作PCA的球磨粉末中Al2O3生成量相对较多。
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    600MPa级高强韧耐海洋大气腐蚀钢的相变规律研究
    王建泽, 康永林, 杨善武, 周建
    2007, 0 (10): 65-67,71.  
    摘要 ( 231 )   HTML( PDF (472KB) ( 247 )   引文文本
    利用Gleeble-1500热/力模拟实验机,研究了新开发的屈服强度600MPa级高强韧耐海洋大气腐蚀钢的相变规律,分析了不同冷却速率对钢组织的影响。结果表明:新开发钢相变开始温度550~650℃,终了相变温度440~530℃;连续冷却转变的显微组织随冷速的增加形态多变。
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    K3合金复合涂层高温防护性能研究
    张鹏飞, 李建平, 蔡妍, 陆峰
    2007, 0 (10): 68-71.  
    摘要 ( 257 )   HTML( PDF (403KB) ( 291 )   引文文本
    采用电弧离子镀技术在K3镍基高温合金基材上分别沉积NiCrAlYSi涂层和NiCrAlYSi+AlYSi沉积-扩散型复合涂层,研究两种涂层在1100℃下的高温氧化行为和900℃下的燃气热腐蚀行为。结果表明,NiCrAlYSi+AlYSi复合涂层具有比单一的NiCrAlYSi涂层更加优良的抗高温氧化性能,而NiCrAlYSi涂层的抗燃气热腐蚀性能则优于Ni-CrAlYSi+AlYSi复合涂层。
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    纳米颗粒复合电刷镀液制备方法的研究
    胡振峰, 徐滨士, 董世运
    2007, 0 (10): 72-75,80.  
    摘要 ( 271 )   HTML( PDF (664KB) ( 215 )   引文文本
    本研究通过采用高能机械化学法对其进行分散。研究表明,与超声波、机械搅拌和化学方法相比,高能机械化学法处理后镀液中纳米颗粒更多的处在纳米数量级,并可长时间悬浮(20h以上),长时间(30天)静置后镀液中颗粒仍有大部分处在纳米级。所制备的复合镀层中纳米颗粒含量较高;镀层的表面均匀、致密、平整;镀层的显微硬度也提高了15%~30%。
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    综述
    高强铝合金的应力腐蚀测试方法综述与评价
    刘继华
    2007, 0 (10): 76-80.  
    摘要 ( 697 )   HTML( PDF (1123KB) ( 1799 )   引文文本
    综述了高强铝合金应力腐蚀的各种测试方法及其原理与应用情况,通过分析与评价各应力腐蚀性能测试方法的优缺点,可以看出,用单一方法评价铝合金的应力腐蚀性能及其机制是有局限性的,需要通过多种方法的相互印证进行综合分析。
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