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  • 材料工程
      2009年, 第0卷, 第7期 刊出日期:2009-07-20 上一期    下一期
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    论文
    高Co-Ni超高强度钢强化析出相的微观分析
    李杰, 孙枫, 李春志, 郭峰, 李志, 颜鸣皋
    2009, 0 (7): 1-4.  
    摘要 ( 347 )   HTML( PDF (816KB) ( 305 )   引文文本
    使用透射电子显微镜(TEM)观察了高Co-Ni超高强度钢AetMet100在510℃,5h回火后的强化析出相,并利用选区电子衍射方法(SAD)确定了强化相.结果表明,AetMet100钢在超细板条马氏体基体上同时存在两种不同形态的细小强化析出相且尺寸相当:一种是已为很多试验研究所报道过的棒状M2C碳化物,长轴沿基体〈001M三个方向互相垂直分布,长度约17.5nm,直径约6nm,与基体的取向关系为(011)M//(001)M2C,[100]M//[100]M2C;另一种是椭球状Fe2Mo金属间化合物(Laves相),直径约11.5nm,与基体的取向关系为(112)M//(001)L,[111]M//[100]L.
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    强磁场条件下中碳低合金钢中碳化物的析出
    周珍妮, 侯廷平, 张国宏, 张晶晶, 吴开明
    2009, 0 (7): 5-8.  
    摘要 ( 418 )   HTML( PDF (1100KB) ( 248 )   引文文本
    利用透射电子显微镜对12T强磁场条件下中碳低合金钢在高温700℃和中温530℃等温反应时碳化物在铁素体中的析出行为进行了研究.结果表明:在高温700℃等温时碳化物的析出顺序没有改变;但在中温530℃等温时碳化物的析出顺序发生改变.
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    Cu-Cr-Zr系合金变形过程中的织构分析
    朱永兵, 慕思国, 李华清, 郭富安
    2009, 0 (7): 9-11,38.  
    摘要 ( 381 )   HTML( PDF (873KB) ( 521 )   引文文本
    对Cu-Cr-Zr系合金铸锭进行热轧、固溶和冷轧,利用X射线衍射仪测试合金材料不同状态下的织构,分析各个状态下的织构种类及其演变规律.结果表明:热轧后材料中主要织构为Copper{112}〈111〉(C)织构、Brass{011}〈211〉(B)织构和S{123}〈634〉织构,存在微弱的立方织构{001}〈100〉;固溶后材料中织构的强度降低,立方织构消失;冷轧后材料中织构的强度随着变形量的增加而强度增加,冷轧过程中主要织构也是C织构、B织构和S织构,在冷轧初期出现Goss{011}〈100〉(G)织构,随后G织构慢慢减弱,直至消失.
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    GH742中γ′相和γ基体成分随时效时间和温度的变化规律研究
    李红宇, 宋西平, 王艳丽, 陈国良
    2009, 0 (7): 12-15,22.  
    摘要 ( 307 )   HTML( PDF (625KB) ( 254 )   引文文本
    利用透射电镜能谱法(TEM-EDX)研究了GH742合金中γ′和γ基体两相成分随温度和时效时间的变化规律.结果表明:合金在1050℃时效时,γ′相和γ基体的成分在时效初期变化较大,当时效时间超过1440min后,γ′相和γ基体的成份基本稳定.合金在750~1100℃时效时,γ′相和γ基体的成分均随着温度的升高而发生变化,其中γ基体的成分随温度变化较明显.合金中各元素在γ′和γ两相中的偏析率Cγ′/Cγ变化规律研究表明:Ti,Al,Nb,Ni等γ′形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而降低,而Cr,Co,Mo等γ形成元素的偏析率均随着时效温度的升高而增大.
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    料浆浸渗法结合CVI制备3D C/SiC-TaC复合材料及其烧蚀性能研究
    谢翀博, 徐永东, 王毅, 张立同, 成来飞, 王一光, 童长青
    2009, 0 (7): 16-22.  
    摘要 ( 464 )   HTML( PDF (1253KB) ( 442 )   引文文本
    采用含1μmTaC微粉4%(体积分数)的料浆向10mm厚的3D碳纤维预制体中引入TaC,得到微粉含量高、中、低的三种预制体,CVI沉积SiC致密化后制得3DC/SiC-TaC多元基复合材料.氧-乙炔烧蚀试验后采用XRD和SEM对烧蚀产物和显微结构进行分析.结果表明:料浆法结合CVI可制备出C/SiC-TaC复合材料,高含量的TaC微粉烧蚀后形成的TaC和Ta2O5的固液混合物,能对烧蚀面进行有效包覆,有助于提高烧蚀性能.
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    Al2O3粉粒度对硅溶胶涂料及陶瓷型壳性能的影响
    姚建省, 李志宏, 唐定中, 刘晓光, 肖克
    2009, 0 (7): 23-27.  
    摘要 ( 366 )   HTML( PDF (1343KB) ( 250 )   引文文本
    采用三种不同粒度的Al2O3粉配制涂料,研究涂料的流变性能,型壳力学性能及其高温自重变形性,并通过对实际浇注情况验证三种Al2O3粉的优劣.实验结果表明,三种粉料配制的涂料均具有良好的流变性能,W20+W40Al2O3粉做面层涂料工艺性能良好,型壳1500℃高温抗弯强度可达1.14MPa,自重变形减小到2.98%,可以满足合金浇注要求.实际浇注的铸件表面光滑,无粘砂、劈缝等缺陷.
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    田口方法在蓄能发光陶瓷制造工艺中的应用
    葛琦, 张俊英, 王天民, 肖诗唐
    2009, 0 (7): 28-31.  
    摘要 ( 326 )   HTML( PDF (174KB) ( 322 )   引文文本
    应用一种先进质量管理理论"田口方法",对一种新型建筑装饰材料蓄能发光陶瓷的制造工艺进行优化设计和质量控制,获得了较高稳定性的制造工艺过程,其中施釉方式和釉料种类的选取减小了围绕平均值的波动,其他因素的优化选择则降低了产品成本,证明了该方法的有效性.
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    微波加热焦碳与石英砂合成SiC粉体
    王福, 王强, 曹文斌, 孙加林
    2009, 0 (7): 32-35.  
    摘要 ( 319 )   HTML( PDF (586KB) ( 721 )   引文文本
    以粒度为~2μm,5~20μm,100~200μm的焦炭颗粒,粒度为~1μm的石英砂粉体为原料,采用微波加热合成了碳化硅粉体.在1600℃下保温30min,反应能完全进行,合成产物中β-SiC的含量达到98%以上.得到的SiC粉体具有与焦炭颗粒近似的颗粒尺寸.研究表明,微波加热具有节能快速的优点,能显著地促进反应的进行.
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    工艺
    GH4169合金焊接接头高温疲劳裂纹扩展性能试验研究
    秦昕, 张彦华, 熊林玉
    2009, 0 (7): 36-38.  
    摘要 ( 364 )   HTML( PDF (779KB) ( 254 )   引文文本
    对GH4169合金焊接接头在650℃下的疲劳裂纹扩展性能进行了测试和分析.结果表明,疲劳裂纹扩展速率、初始裂纹尺寸、裂纹容限和温度对焊接接头的疲劳裂纹扩展寿命都有影响.母材及焊缝的疲劳裂纹扩展速率和裂纹容限均有较大的差异.
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    锰元素对TWIP钢层错能和变形机制的影响
    代永娟, 唐荻, 米振莉, 江海涛, 吕建崇
    2009, 0 (7): 39-42.  
    摘要 ( 489 )   HTML( PDF (1688KB) ( 908 )   引文文本
    根据层错能的热力学模型,计算了Fe-XMn-3Si-3Al系高强度高塑性TWIP钢的层错能.计算结果表明,随锰含量增加Fe-XMn-3Si-3Al系TWIP钢层错能增加,在此基础上讨论了锰含量对Fe-XMn-3Si-3Al系TWIP钢变形机制、力学性能和微观组织的影响.在合金中Mn含量的提高使层错能增加,而层错能的增加使Fe-XMn-3Si-3Al系钢表现出不同的变形机制,即逐渐由TRIP效应变为TWIP效应;同时随着Mn含量的提高,合金的抗拉强度降低,而塑性提高.
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    芳香族聚酰亚胺泡沫的隔热性能研究
    李光珠, 沈燕侠, 詹茂盛
    2009, 0 (7): 43-46.  
    摘要 ( 397 )   HTML( PDF (1271KB) ( 559 )   引文文本
    利用DMTA和自制热导测试仪测试了4种自制芳香族聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度(Tg)、静态温度下的热导率(λ)和动态温度作用下的隔热性能;分析了一定厚度的聚酰亚胺泡沫的密度和温度影响热导率的规律;考察了聚酰亚胺泡沫在动态温度下的隔热性能.结果表明:单体(尤其是二胺)刚性越大,聚酰亚胺泡沫的玻璃化转变温度越高;在密度为50~140kg/m3范围内,聚酰亚胺泡沫的密度对热导率的影响较小;在温度为50~350℃范围内,温度的升高使聚酰亚胺泡沫的热导率增加;在动态温度下,聚酰亚胺泡沫表现出明显的热滞后性.
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    航空MDYB-3定向有机玻璃蠕变行为温度效应试验研究
    刘伟, 高宗战, 刘永寿, 岳珠峰
    2009, 0 (7): 47-49,82.  
    摘要 ( 364 )   HTML( PDF (1165KB) ( 379 )   引文文本
    对航空MDYB-3定向有机玻璃不同温度下的蠕变行为进行了试验研究.得到了有机玻璃在20,50℃和75℃和不同应力下的蠕变曲线,结果表明:有机玻璃蠕变分为三个阶段,随着温度和应力的增大,有机玻璃的蠕变速率加快,蠕变断裂伸长增大,抗蠕变断裂时间变短.运用陈化理论,Norton公式和指数公式分别描述了蠕变三个阶段的特性.
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    湿法纺聚丙烯腈原丝的微观结构分析
    葛曷一, 柳华实, 陈娟
    2009, 0 (7): 50-53.  
    摘要 ( 294 )   HTML( PDF (653KB) ( 823 )   引文文本
    利用扫描电镜和透射电镜研究了聚丙烯腈(PAN)纤维在湿法纺丝工艺中的微观形貌与结构演变.测试分析证实,初生纤维的结构会遗传至PAN原丝,PAN原丝为皮芯多层结构,最外面是一层极薄的表皮,向内依次为表层、内层、芯部.表皮的片层结构薄且致密,其分子链结晶度高且晶粒沿轴向取向度好.柱状表层的层状结构中晶粒分布均匀、沿轴向定向较好.由表皮至内层,层状结构的厚度逐渐增加,芯部组织较疏松.建立了PAN原丝的结构模型.
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    污秽溶液对生物可降解聚乙烯绝缘破坏的影响
    杜伯学, 刘勇, 孟令飞
    2009, 0 (7): 54-57,92.  
    摘要 ( 290 )   HTML( PDF (663KB) ( 255 )   引文文本
    采用生物可降解聚乙烯薄膜为试样,考察了污秽程度对绝缘破坏的影响,通过单筒连续变倍视频显微镜对破坏痕取像,利用图像模式识别计算破坏面积与盒子维数,同时与高密度聚乙烯的绝缘破坏特性进行对比,结果表明:生物可降解聚乙烯的击穿电压随污秽程度的加剧而降低,但高于高密度聚乙烯的击穿电压;破坏面积与盒子维数随污秽程度的加剧而减小,但低于高密度聚乙烯的破坏面积与盒子维数.
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    2E12铝合金中心孔板材疲劳寿命分析
    杜凤山, 王丹超, 闫亮, 戴圣龙, 杨守杰
    2009, 0 (7): 58-61,66.  
    摘要 ( 344 )   HTML( PDF (812KB) ( 286 )   引文文本
    以2E12铝合金光滑疲劳实验为基础,结合有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件MSC.Fatigue,详细地介绍了疲劳寿命预测的流程和实现过程.进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系.数值模拟结果与理论计算结果基本相吻合,进行疲劳寿命分析,分析结果表明孔径与板长之比D/L对板材疲劳寿命有显著的影响,D/L与对数寿命呈幂函数关系.
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    表面工程
    反应等离子喷涂TiC/Fe涂层的摩擦磨损性能研究
    张守全, 朱警雷, 黄继华, 王海涛, 张华, 赵兴科
    2009, 0 (7): 62-66.  
    摘要 ( 359 )   HTML( PDF (695KB) ( 238 )   引文文本
    采用等离子喷涂前驱体热分解技术制备的Fe-Ti-C系反应热喷涂粉末,在低碳钢基体上沉积TiC/Fe金属陶瓷复合涂层.利用SEM和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析;采用SRV型往复式摩擦磨损试验机评价喷涂涂层的摩擦磨损性能.结果表明:TiC理论含量为53%(质量分数)TiC/Fe金属陶瓷涂层的耐磨粒磨损性能较好,相比基体提高了约25倍;反应等离子喷涂TiC/Fe陶瓷涂层的磨损机制主要为粘着磨损和轻微的剥落.
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    La2(Zr0.7Ce0.3)2O7——新型高温热障涂层
    牟仁德, 许振华, 贺世美, 何利民, 曹学强
    2009, 0 (7): 67-71,78.  
    摘要 ( 385 )   HTML( PDF (1701KB) ( 510 )   引文文本
    采用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备了新型La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)热障涂层.研究了涂层的组分、显微结构、表面和横截面形貌以及恒温氧化行为.结果表明:涂层中La2O3/ZrO2/CeO2的相对含量偏离了化学计量比,但X射线衍射(XRD)相结构与靶材非常相似.通过CeO2掺杂后,LZ7C3体材料的热膨胀系数比La2Zr2O7(LZ)大;在1100℃恒温氧化890h的条件下,LZ7C3涂层的抗氧化增重性能明显优于传统的Y2O3部分稳定化的ZrO2(8YSZ)涂层.此外,热膨胀不匹配、黏结层氧化和陶瓷涂层内部微观裂纹的出现可能是导致LZ7C3涂层恒温氧化失效的主要原因.
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    TiAl合金表面激光重熔等离子喷涂MCrAlY涂层研究
    王东生, 田宗军, 陈志勇, 沈理达, 刘志东, 黄因慧
    2009, 0 (7): 72-78.  
    摘要 ( 444 )   HTML( PDF (1202KB) ( 425 )   引文文本
    为了进一步提高TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织及抗氧化性能的影响.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层氧化前后的表面形貌、微观组织和相组成.结果表明:经过激光重熔处理后,涂层片层状组织得以消失,致密性提高,消除了喷涂层的大部分孔洞、夹杂等缺陷,同时使Al元素在涂层表面的重新分布,形成了Al的富集区;等离子喷涂MCrAlY层能显著提高TiAl合金的抗高温氧化性能,经过激光重熔后可进一步提高其抗高温氧化性能.
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    超声冲击处理2A12铝合金焊缝表层微观组织结构变化
    朱有利, 李占明, 何嘉武, 汪勇
    2009, 0 (7): 79-82.  
    摘要 ( 379 )   HTML( PDF (1358KB) ( 463 )   引文文本
    采用超声冲击工艺对母材为2A12铝合金焊接接头进行了焊后处理.利用扫描电镜、X射线衍射分析了超声冲击处理前后焊缝表面层的微观组织结构特征.结果表明,超声冲击处理可以在焊缝表面形成约为300μm的致密塑性变形层,晶粒明显细化.对X射线衍射峰的观察分析表明,处理后焊缝表层材料衍射峰明显宽化,这是超声冲击处理使焊缝表层材料粒子细化和晶格结构的微观应变引起的.利用谢乐方程和威尔逊公式对超声冲击处理后焊缝表层的晶粒度和微观应变进行了定量分析,结果表明,处理层的晶粒平均尺度为123nm,平均微观应变为0.134%.最后,对晶粒细化的机理进行了分析.
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    综述
    多孔材料模型分析
    刘培生, 夏凤金, 罗军
    2009, 0 (7): 83-87.  
    摘要 ( 480 )   HTML( PDF (1224KB) ( 1007 )   引文文本
    多孔泡沫材料的制备、应用和性能研究均不断取得新的进展.在关于多孔材料结构和性能方面的理论中,著名的经典性模型——Gibson-Ashby模型一直受到国际同行的普遍认同,迄今仍然是众多研究者在研究工作中广泛应用的理论基础.对该模型尚存在的若干不足和问题进行了一些补充思考和分析,发现其中有些缺陷甚至可以打破该模型原来表现出来的"完满性".在总结陈述这些问题的基础上,引荐了可以克服或弥补上述模型不足的另一个模型.
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    钛合金表面生物活性涂层的发展历程及趋势研究
    刘世敏, 周宇
    2009, 0 (7): 88-92.  
    摘要 ( 321 )   HTML( PDF (806KB) ( 853 )   引文文本
    钛及钛合金表面经常被涂覆上羟磷灰石使其获得良好的生物学性能.指出了对钛及钛合金表面制备羟基磷灰石涂层的研究依次经历了单一羟基磷灰石涂层、复合涂层、纳米涂层、梯度涂层几个阶段,分别分析了不同的涂层所面临的问题,提出了纳米梯度涂层是将来钛和钛合金表面涂层发展的新方向.
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