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  • 材料工程
      2007年, 第0卷, 第11期 刊出日期:2007-11-20 上一期    下一期
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    论文
    高铬铁基纤维的热稳定性和磁性
    孙世清
    2007, 0 (11): 3-6.  
    摘要 ( 191 )   HTML( PDF (523KB) ( 326 )   引文文本
    高铬铁基纤维由Cu-11Fe-4Cr原位复合丝材硝酸法萃取得到。研究了微米级、亚微米级高铬铁基纤维样品的结构和磁性变化规律。采用X射线衍射和扫描电镜观察分析了样品的结构和形貌,采用振动样品磁强计测试了样品的磁性,利用热重-差热分析比较了不同变形量的高铬铁基纤维在空气中的热稳定性。结果表明:在空气中低于600℃加热1h后,高铬铁基纤维保持BCC结构不变,样品的饱和磁化强度均大于100 A·m2·kg-1;经800℃加热1h后,由铁磁性的-α(Fe,Cr)固溶体转变为顺磁性的(Fe,Cr)2O3,样品的饱和磁化强度显著下降。微米级、亚微米级高铬铁基纤维的热稳定性显著高于微米级多晶铁纤维。随着变形量增大,较细的高铬铁基纤维的热稳定性较差。
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    有机玻璃边缘连接元件疲劳性能实验研究
    高宗战, 刘伟, 岳珠峰, 杨治国
    2007, 0 (11): 7-10.  
    摘要 ( 213 )   HTML( PDF (631KB) ( 309 )   引文文本
    研究了有机玻璃边缘连接元件在不同温度下的拉伸和弯曲疲劳特性。实验结果表明:温度对有机玻璃边缘连接元件静强度、刚度影响很大;温度升高,有机玻璃边缘连接元件结构拉伸强度、刚度大幅度降低,同寿命下拉-拉疲劳强度也明显降低;而弯曲强度和同寿命下弯曲疲劳强度在室温时最低,低温时最高。
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    MGH956合金冷轧薄板的高温再结晶行为研究
    杨峥, 田耘, 柳光祖
    2007, 0 (11): 11-14.  
    摘要 ( 302 )   HTML( PDF (674KB) ( 164 )   引文文本
    研究了MGH956合金冷轧薄板在高温(1300℃)热处理中的再结晶过程和晶粒组织发展演化的情况,认为MGH956合金冷轧薄板在1300℃高温热处理过程中会发生再结晶,高度变形的超细晶组织最终演变成为粗大的盘状晶粒组织;并且这种再结晶过程应该属于一次再结晶的范畴,而并非二次再结晶过程;再结晶过程结束后,继续延长热处理时间,晶粒组织不发生明显的变化。
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    工艺
    长时间热暴露对Al-Cu-Mg-Ag合金微观组织的影响
    张坤, 戴圣龙, 黄敏, 颜鸣皋
    2007, 0 (11): 15-19.  
    摘要 ( 314 )   HTML( PDF (754KB) ( 299 )   引文文本
    采用透射电镜观察、能谱分析等手段,研究了经多级断续时效处理后的高纯Al-4.5Cu-0.4Mg-0.4Ag合金在不同热暴露条件下的微观组织演变。结果表明:在不施加应力条件下,晶内主要强化相Ω能够在150℃长期稳定存在,但θ'相有所长大且析出数量明显增加;提高热暴露温度至200℃,Ω相和θ'相均发生明显长大,部分Ω相向平衡相θ转变,同时晶内析出一定数量的新相σ相;在较高热暴露温度200℃施加恒应力200MPa时,将促进θ'相和尺寸较小的Ω相向晶内回溶,并加速尺寸较大Ω相的粗化。此外,平衡相S相在晶内优先析出。
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    PVC/(VC/EA)/n-CaCO3复合材料的制备及其性能研究
    王士财, 李宝霞, 张晓东
    2007, 0 (11): 20-23.  
    摘要 ( 294 )   HTML( PDF (526KB) ( 240 )   引文文本
    通过对纳米碳酸钙表面改性及其对聚氯乙烯(PVC)/氯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(VC/EA)/纳米碳酸钙(n-CaCO3)三元复合体系加工成型工艺等的考察,研制了(PVC)/(VC/EA)/n-CaCO3复合材料,并对其力学性能进行了研究。结果表明:利用将VC/EA共聚物与纳米CaCO3先制成复合母粒,再与PVC进行共混的二次分散成型工艺,有利于纳米CaCO3在基体中的分散;当复合母粒中VC/EA与n-CaCO3的比例为2:3(质量分数比,下同)时,材料的力学性能最佳,n-CaCO3对材料具有补强作用,并且n-CaCO3和VC/EA能协同增韧PVC,使材料的冲击强度得到大幅度提高,当PVC和复合母粒比例为100/20时,材料的冲击强度达到38.2 kJ·m-2,是纯PVC(PVC的冲击强度为4.9 kJ·m2)的7.8倍,拉伸强度仍高达50.8MPa。
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    籽晶法生长高温合金单晶凝固界面研究
    赵乃仁, 李金国, 刘金来, 王志辉, 金涛, 孙晓峰, 管恒荣, 杨洪才, 胡壮麒
    2007, 0 (11): 24-27.  
    摘要 ( 295 )   HTML( PDF (1235KB) ( 239 )   引文文本
    研究了籽晶法生长单晶高温合金中固液界面的演变规律。实验结果表明:在籽晶法生长高温合金单晶的起始过程中,凝固系统经非稳态自组织过程达到稳态生长,凝固界面经历了由平界面—胞状界面—枝晶界面的转化过程,胞枝晶间距根据凝固参数及初始形态自行调整,其调整模式主要有竞争淘汰、尖端开裂和高次分枝三种。在生长起始端存在着籽晶与单晶的融合区,融合区的成分取决于籽晶成分和单晶成分。
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    经编多轴向织物的压缩性能研究
    马悦, 李炜, 梁子青
    2007, 0 (11): 28-32.  
    摘要 ( 235 )   HTML( PDF (359KB) ( 398 )   引文文本
    真空袋工艺由于采用了柔性的上模具,使得增强织物的厚度很难控制,从而最终的纤维体积含量也就难预测和控制。研究了多轴向织物在真空袋工艺的压缩行为,在干态压缩实验中,讨论了时间,层数,纤维束细度,织物结构以及铺层角度对于最终纤维体积含量的影响。在湿态压缩中讨论了树脂的润湿作用以及润湿后一些织物的反弹行为。对不同纤维体积含量的复合材料横截面进行分析,讨论了不同压力下导致织物压缩的因素。
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    低温加热对铝合金7150-T77状态性能和组织的影响
    史春玲, 张建勋
    2007, 0 (11): 33-36,86.  
    摘要 ( 278 )   HTML( PDF (938KB) ( 574 )   引文文本
    针对铝合金7150-T77状态进行了加热实验研究,观察了不同加热温度下其性能和组织的变化。研究结果表明:随着加热温度的升高,材料的电导率升高,硬度和拉伸性能降低;当加热温度大于175℃时,材料的电导率、硬度和拉伸性能开始显著变化;当加热温度升高至185℃时,材料的硬度和屈服强度已经降低为不合格;当加热温度继续升高,材料的硬度和屈服、抗拉强度降低更多。加热温度超过175℃时,α晶粒再结晶、η'相明显长大,因此热成形加热温度不应超过175℃;用来确定机械加工产生的可疑软化区的电导率参考值不应大于38%IACS。7150-T77热成形加热温度应控制在125~175℃范围内。
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    测试与表征
    Cu对Co41Ni33Al26合金马氏体相变和磁性转变的影响
    罗丰华, 卢静, 陈明军, 孟康龙, 刘浪飞
    2007, 0 (11): 37-40,65.  
    摘要 ( 294 )   HTML( PDF (1358KB) ( 547 )   引文文本
    采用金相显微技术、DSC、VSM方法,研究了Cu含量x(x=3,5,8)对Co41Ni33Al26合金马氏体相变和Curie点的影响。结果发现在x≤5%范围内,Co41Ni33-xAl26Cux合金马氏体相变温度与x的关系成直线变化,x每增加1%,马氏体相变温度降低约44K;其Curie点随x增加而缓慢下降,x每增加1%,Curie点约降低3.6K。与L10马氏体结构的Co41Ni33-xAl26Cux(x=0,3,5)合金相比,具有B2结构的Co41Ni25Al26Cu8合金易磁化,并且饱和磁化强度低。
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    硼硅酸玻璃对CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷结构和性能的影响
    吕安国, 丘泰, 周洪庆, 刘敏, 杨春花, 沈朝忠
    2007, 0 (11): 41-44.  
    摘要 ( 313 )   HTML( PDF (1391KB) ( 1418 )   引文文本
    采用在CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃中添加硼硅酸玻璃的方式制备了低温烧结的CBS复相玻璃陶瓷,系统地研究了其对CBS玻璃陶瓷10MHz下的介电常数及热膨胀系数的影响规律。利用DSC,XRD和SEM微观结构分析方法,研究了试样的性能与结构的关系。研究结果表明:硼硅酸玻璃与CBS玻璃具有很好的相容性,硼硅酸玻璃的添加量在0~40%(质量分数,下同)的范围内均可在850℃烧结。硼硅玻璃能有效降低体系的介电常数,实现介电常数在5.6~6.6范围内可调;硼硅玻璃的添加量小于20%时,膨胀系数增加幅度较小,随着硼硅玻璃量的增加,膨胀系数显著增大,其原因是随着硼硅酸玻璃添加量的增加,生成了具有低介电常数、高膨胀系数的α-SiO2
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    金属热疲劳a-N曲线测定方法的研究
    韩增祥
    2007, 0 (11): 45-48,53.  
    摘要 ( 334 )   HTML( PDF (1106KB) ( 600 )   引文文本
    提出了在金属的热疲劳试验中,用测试样表面裂纹代替测断口裂纹,用"单组试样法"代替"多组试样法"来测定a-N曲线;通过同一循环次数时试样在不同表面粗糙度条件下的实际观测和所测裂纹长度的比较,确定出测量表面裂纹长度所必须达到的粗糙度指标;给出了用"单组试样法"测定a-N曲线的具体操作方法;分析了金属热疲劳裂纹扩展的一般规律并提出了拟合a-N曲线的方法。
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    聚芳硫醚酮/酰胺(PASK/A)共聚物的合成与表征
    汤霞, 杨杰, 龙盛如, 刘春丽
    2007, 0 (11): 49-53.  
    摘要 ( 264 )   HTML( PDF (464KB) ( 170 )   引文文本
    将合成的N-(4-氯苯基)-对氯苯甲酰胺,与4,4'-二氟二苯甲酮及硫化钠作为反应单体,在氮甲基吡咯烷酮(NMP)中进行常压缩聚,制备了聚芳硫醚酮/酰胺(PASK/A)共聚物;采用红外、紫外光谱、核磁共振对聚合物链结构进行了表征,通过XRD表征聚合物聚集态结构,对聚合物进行DSC和TG分析,发现该聚合物保持了聚芳硫醚酮优良的耐热性能;但改善和提高了聚芳硫醚酮的溶解性能。
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    氟取代PMN-PT陶瓷的制备与性能研究
    曹林洪, 徐卓, 姚熹, 张瑞明, 李岩
    2007, 0 (11): 54-57,61.  
    摘要 ( 342 )   HTML( PDF (1208KB) ( 192 )   引文文本
    以PbF2为氟源,采用半化学法成功制备了钙钛矿相的F取代PMN-PT陶瓷。随F含量增加,陶瓷的体积密度增大。与含F试样相比,无F试样的晶粒较大,约10μm,介电常数峰和介电损耗峰都很尖锐,而且峰值介电常数异常高,约45000,其电滞回线矩形度高,剩余极化强度高,约30μC/cm2,其压电常数较高,约420 pC/N;但在含F试样中,含摩尔分数2%F试样具有较好的显微结构、介电和压电性能。其晶粒约2~3μm,峰值介电常数约30000,剩余极化强度接近30μC/cm2,压电常数约380 pC/N。
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    表面工程
    纳米颗粒对镍刷镀层抗油润滑沙粒磨损性能的影响及强化机制
    杨华, 徐滨士, 董世运, 杜令忠
    2007, 0 (11): 58-61.  
    摘要 ( 261 )   HTML( PDF (626KB) ( 298 )   引文文本
    制备了纯镍刷镀层和镍基纳米氧化铝复合刷镀层。采用T-11球盘式磨损实验机对比评价了两种刷镀层的抗油润滑沙粒磨损性能。磨损实验结果表明,纳米颗粒复合刷镀层的耐磨损性能是纯镍刷镀层的1.3~2.5倍。通过对刷镀层的SEM,XRD和TEM分析表明,纳米颗粒主要通过细化镀层组织、弥散强化和阻碍镀层中微裂纹的扩展来强化复合刷镀层的抗油润滑沙粒磨损性能。
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    Zn-Mg合金镀层的表面形貌及在Na2SO4中的腐蚀产物分析
    于萍, 王蕾蕾, 慕春玲, 崔巍, 张长桥, 邢文国
    2007, 0 (11): 62-65.  
    摘要 ( 300 )   HTML( PDF (742KB) ( 320 )   引文文本
    采用扫描电镜和X射线粉末衍射,对含镁量不同的热镀锌镁合金镀层表面形貌和腐蚀产物进行了分析。分析结果表明,随着镁金属含量的不断增加,镀层金属晶粒明显细化,组织结构趋于均匀。但在含量增至2.5%(质量分数,下同)时,晶界上出现了大量镁的偏析,在镁含量增加至3%时,镁在晶界上的偏析更加严重,镀层腐蚀产物中出现了MgO。从腐蚀理论角度上分析,镁的偏析可形成其对应的阴极保护腐蚀产物,而含有MgO的氧化膜疏松多孔,其致密系数α=0.79。这种膜的化学组成和结构不能有效阻碍腐蚀介质通过,无法阻止腐蚀过程的进一步延伸,从而较好地解释了Zn-3%Mg金属镀层抗大气腐蚀性能下降的原因。
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    Q235钢表面TiN陶瓷化与Cr-Mo共渗表面强化耐腐蚀性能研究
    高原
    2007, 0 (11): 66-70,75.  
    摘要 ( 286 )   HTML( PDF (460KB) ( 437 )   引文文本
    介绍了一种在Q235钢表面用等离子直接复合渗镀合成氮化钛的方法。该工艺方法形成的组织是Ti固溶体扩散层上分布弥散细小氮化钛颗粒和表面氮化钛沉积层,沉积层与渗层和基体为冶金结合,不会产生剥落。渗镀层表面硬度1600~3400HV。X射线衍射结果表明,渗镀层表面为纯氮化钛层,(200)晶面的衍射峰最强,具有明显的择优取向。在Q235钢表面进行双层辉光离子铬钼共渗,表面Mo含量达到4%(质量分数,下同),Cr含量达到12%。然后进行超饱和渗碳,表面含碳量达到2.0%以上,超过平衡碳计算值。随后进行淬火+低温回火热处理,使表面合金层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散碳化物组织,没有共晶莱氏体。经X射线衍射分析,渗层碳化物类型为M23C6,M6C和M2C,尺寸小于5μm。表面硬度达到1100HV。将等离子复合渗镀合成氮化钛试样与双层辉光离子渗铬试样,在10%硫酸、5%的盐酸、3.5%NaCl水溶液和H2S富液(含H2S 5~8g/L,NH3·H2O20g/L)中,进行电化学腐蚀实验。结果表明,渗镀试样比铬钼共渗试样耐蚀性能分别提高了84,11.67,1.15,21.15倍。
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    PECVD法制备硅基ZnO薄膜光学性能的研究
    王应民, 杜楠, 蔡莉, 李禾, 程国安
    2007, 0 (11): 71-75.  
    摘要 ( 303 )   HTML( PDF (677KB) ( 183 )   引文文本
    使用薄膜分析系统研究在不同衬底温度下生长的硅基ZnO薄膜反射谱,了解衬底温度对薄膜的结晶状况影响。研究结果表明,随衬底温度的升高,晶粒之间融合长大,薄膜的折射率增大;在衬底温度450℃时生长的ZnO薄膜,薄膜的折射率最大为4.2,反射谱的吸收边更接近380nm,在520nm处有一个弱的吸收峰,与ZnO薄膜的PL谱测试结果一致。再升高衬底温度,晶粒会出现异常长大,晶粒排布将受到影响,导致薄膜折射率下降。
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    低温离子渗氮提高2Cr13不锈钢的冲蚀磨损与冲刷腐蚀抗力
    奚运涛, 刘道新, 韩栋, 韩增福
    2007, 0 (11): 76-81.  
    摘要 ( 325 )   HTML( PDF (866KB) ( 181 )   引文文本
    采用喷射式固体粒子冲蚀磨损实验机和浆体冲刷腐蚀装置对比研究了350℃低温离子渗氮和550℃常规高温离子渗氮对2Cr13不锈钢冲蚀磨损和冲刷腐蚀行为的影响规律,通过组织结构分析、硬度测试和电化学交流阻抗分析探讨了低温渗氮改善2Cr13不锈钢抗冲蚀磨损和抗冲刷腐蚀性能的机制。结果表明:低温和常规高温离子渗氮均可提高2Cr13不锈钢在小角度固体颗粒干冲蚀条件下的冲蚀磨损抗力,但是,350℃低温渗氮处理表现出比550℃高温离子渗氮层更好的抗冲蚀磨损性能。在含10%石英砂的中性和酸性5%NaCl水溶液中,350℃低温渗氮处理使2Cr13不锈钢冲刷腐蚀速率分别降低96.7%和87.4%;然而,550℃常规离子渗氮却导致2Cr13不锈钢冲刷腐蚀速率分别提高4.13倍和0.49倍。350℃渗氮层由-εFe3N和N过饱和固溶体αN相组成,其化学稳定性好,硬度高,因而表现出良好的耐腐蚀、抗冲刷磨损与抗冲刷腐蚀性能。550℃渗氮处理时,αN相分解成了α相和CrN化合物,造成基材贫Cr,耐腐蚀性能下降,同时表面硬度低于350℃低温渗氮层,其抗冲蚀磨损性能不及350℃低温渗氮处理,冲刷腐蚀抗力则低于2Cr13不锈钢基材。
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    综述
    镁合金阳极氧化膜封孔处理的研究进展
    张荣发, 王方圆, 胡长员, 李文魁, 向军淮, 多树旺, 李明升, 何向明
    2007, 0 (11): 82-86.  
    摘要 ( 264 )   HTML( PDF (1065KB) ( 699 )   引文文本
    封孔是进一步提高镁合金阳极氧化膜耐蚀性的有效方法,主要方法有沸水、铬酸盐、硅酸盐、磷酸盐、溶胶-凝胶以及有机物封孔,本文对以上几种方法进行了全面综述。鉴于镁合金阳极氧化膜封孔技术目前还不成熟,需加强这方面研究以满足镁合金阳极氧化工业应用。
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