Please wait a minute...
 
登录中心  
投稿指南  
 投稿须知
 论文模板
 参考文献模板
 作者声明
 常见问题解答
下载排行  
  
阅读排行  
  
  • 材料工程
      2016年, 第44卷, 第9期 刊出日期:2016-09-20 上一期   
    选择: 合并摘要 隐藏(显示)图片
    目录
    目录
    2016, 44 (9): 0-0.  
    摘要 ( 99 )   PDF (6401KB) ( 62 )   引文文本
    Related Articles | Metrics
    材料与工艺
    氧化石墨烯/铜基复合材料的微观结构及力学性能
    洪起虎, 燕绍九, 杨程, 张晓艳, 戴圣龙
    2016, 44 (9): 1-7.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.001
    摘要 ( 966 )   HTML( PDF (19912KB) ( 165 )   引文文本
    采用球磨和真空热压烧结方法成功制备氧化石墨烯/铜复合材料。利用OM,SEM,XRD,显微硬度计和电子万能试验机等分析球磨后的复合粉形貌,研究氧化石墨烯添加量对复合微观结构及力学性能的影响。结果表明:制备的氧化石墨烯/铜基复合材料组织致密,氧化石墨烯以片状形态较均匀地分布在铜基体中,并与铜基体形成良好的结合界面。氧化石墨烯质量分数为0.5%时,复合材料的综合力学性能较好,显微硬度和室温压缩强度分别为63HV和276MPa,相对于纯铜基体分别提高了8.6%和28%。其强化机理为剪切应力转移强化、位错强化和细晶强化。
    References | Related Articles | Metrics
    硼酸-硫酸阳极氧化2A97 Al-Cu-Li合金在热带海洋大气环境中的初期腐蚀机理
    骆晨, Sergiu P. Albu, 孙志华, 汤智慧, 陆峰, Xiaorong Zhou
    2016, 44 (9): 8-15.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.002
    摘要 ( 305 )   HTML( PDF (36193KB) ( 69 )   引文文本
    采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、电化学阻抗谱测试结合超薄切片,分析阳极氧化2A97 Al-Cu-Li合金在大气腐蚀前后的微观形貌、化学成分及电化学性能。结果表明:在不同温度利用含有硼酸-硫酸或酒石酸-硫酸组合的电解液生长膜层时,硼酸添加和较高温度允许较大的电流密度通过,使膜生长加速;对于不同电解液,孔的几何构形和结构相似;硼酸-硫酸阳极氧化试样在热带海洋大气环境中暴露1个月后,出现主要由O,Al,Cl,Cu组成的分散性黑色锈斑,表面产生白色沉淀;随着户外暴露时间的延长,合金发生严重的点蚀并深入合金内部,腐蚀的扩展与θ相粒子有关。
    References | Related Articles | Metrics
    GH984G18合金热加工图及再结晶图研究
    谢碧君, 郭逸丰, 徐斌, 孙明月, 李殿中
    2016, 44 (9): 16-23.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.003
    摘要 ( 356 )   HTML( PDF (28574KB) ( 107 )   引文文本
    应用Gleeble3800热模拟试验机对GH984G18合金进行热压缩实验,以实验获得的应力-应变曲线为基础,根据动态材料模型建立该合金不同应变时的热加工图,利用热加工图确定了热加工工艺窗口,并分析了温度和变形量对实验合金动态再结晶的影响。结果表明:应变较小(ε≤0.2)时,可优先选择的变形温度为1030~1090℃,应变速率为0.01~0.18s-1;随应变增加(ε≥0.3),最佳热变形温度范围移至高温区间1180~1200℃,最佳应变速率范围大致为0.056~0.25s-1;当应变速率为1s-1时,温度小于900℃不能引起动态再结晶,仅使得晶粒发生动态回复;当变形温度和应变量分别达到1000℃和30%时,发生部分动态再结晶;当变形温度为1000℃,应变量为60%时,发生完全动态再结晶。
    References | Related Articles | Metrics
    热处理工艺对新型轻质奥氏体耐磨钢的组织与力学性能的影响
    彭世广, 宋仁伯, 王威, 谭志东, 蔡长宏, 王林炜杰
    2016, 44 (9): 24-31.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.004
    摘要 ( 365 )   HTML( PDF (27684KB) ( 85 )   引文文本
    以新型轻质高锰、高铝的奥氏体耐磨钢为研究对象,利用XRD,OM,SEM,EDS观察显微组织和析出物,研究不同的热处理工艺对新型钢种的组织与力学性能影响。结果表明:该新型轻质奥氏体耐磨钢的最佳优化热处理工艺为1050℃保温1h水韧,550℃时效2h,空冷。在最佳热处理工艺条件下奥氏体基体内弥散析出细小的钙钛矿结构(Fe,Mn)3AlC的κ-碳化物颗粒,不仅强化了奥氏体基体,其力学性能也得到明显改善;最优工艺处理后实验钢的硬度、强度、冲击韧度达到了最佳匹配,其抗拉强度为825MPa,屈服强度为574MPa,冲击韧度值为156J/cm2(V型缺口),硬度为271HB;与只进行水韧处理相比实验钢的屈服强度提高40.0%,硬度提高32.2%。
    References | Related Articles | Metrics
    Al-Si-Cu-Zn钎料钎焊3003铝合金的接头组织及力学性能
    李小强, 肖晴, 李力, 屈盛官
    2016, 44 (9): 32-37.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.005
    摘要 ( 343 )   HTML( PDF (7138KB) ( 75 )   引文文本
    采用自制的Al-Si-Cu-Zn钎料对3003铝合金进行钎焊实验,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪对接头微观组织和断口进行分析,并研究了钎焊温度对接头组织和性能的影响。结果表明:在540~580℃保温10min工艺下钎焊3003铝合金,均可获得良好的钎焊效果。钎焊接头均由钎缝中心区的α(Al)固溶体、θ(Al2Cu)金属间化合物、细小Si相和AlCuFeMn+Si相,两侧扩散区的α(Al)固溶体与元素扩散层以及母材组成;钎焊接头室温剪切断裂于扩散区齿状α(Al)/钎缝中心区的交界面,断口主要呈脆性解理断裂特征。随着钎焊温度的升高,扩散区的α(Al)固溶体晶粒长大,接头结合界面犬牙交错;当钎焊温度为560℃,保温10min时,接头的室温抗剪强度达到最大值92.3MPa,约为母材强度的62.7%。
    References | Related Articles | Metrics
    CGO硅钢初次再结晶组织及织构演变规律
    孙强, 李志超, 米振莉, 党宁
    2016, 44 (9): 38-43.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.006
    摘要 ( 377 )   HTML( PDF (32009KB) ( 80 )   引文文本
    对3%(质量分数)Si CGO硅钢冷轧板进行初次再结晶退火实验,设置不同的退火保温时间,将退火后的样品分别使用OM,TEM及EBSD进行分析,观察其微观组织、位错及织构分布,研究CGO硅钢初次再结晶过程中组织及织构的演变规律。结果表明:随着退火保温时间的延长,回复再结晶的程度增加,当保温时间延长至300s时,再结晶基本完成且呈现等轴晶状态,随着保温时间的延长,组织中位错密度降低。初次再结晶退火保温时间对初次再结晶织构分布有影响:随着保温时间的延长,{111}<112>和{110}<112>织构含量不断下降,{111}<110>织构的含量先减少后增加,立方及旋转立方组分基本保持不变,Goss织构组分逐渐增多。当保温时间较短时,晶粒取向差主要为小角度晶界并存在大量亚晶,随着保温时间的延长,大角度晶界逐渐增多。
    References | Related Articles | Metrics
    耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图
    李伟东, 张金栋, 李韶亮, 刘刚, 钟翔屿, 包建文
    2016, 44 (9): 44-51.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.007
    摘要 ( 342 )   HTML( PDF (8600KB) ( 55 )   引文文本
    采用动态DSC法对耐高温双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学进行研究,根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到树脂的固化动力学参数,并建立树脂的唯象模型。此外,采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得树脂在不同温度下的凝胶时间,建立凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,最终得到树脂的TTT图。结果表明:根据TTT图确定合适的加压时机,可以有效排除夹杂于预浸料层内层间的气体,从而制备内部质量完好的复合材料。
    References | Related Articles | Metrics
    有机电解液电化学改性PAN基碳纤维的表面性能
    吴波, 郑帼, 孙玉, 崔莹, 吴炳洋
    2016, 44 (9): 52-57.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.008
    摘要 ( 354 )   HTML( PDF (3105KB) ( 69 )   引文文本
    分别采用脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯铵盐3种有机电解液对PAN基碳纤维进行电化学氧化改性,通过化学滴定法、单纤维断裂强度测试和场发射扫描电镜考察改性前后碳纤维表面酸性官能团含量、力学性能及表面形貌的变化规律,得到电化学改性的最佳条件:浓度5%(质量分数)的O3PNH4乳液为电解液,电流密度为2A/g,恒温50℃电化学氧化2min。针对改性处理后的碳纤维的表面性能,进行X射线光电子能谱和单纤维接触角测试。结果表明:以O3PNH4为电解液对碳纤维电化学改性,可以在不影响碳纤维力学性能的前提下,增加碳纤维表面的酸性官能团,提高碳纤维的表面能。
    References | Related Articles | Metrics
    Inconel 740H合金750℃长期时效后的组织稳定性
    党莹樱, 赵新宝, 尹宏飞, 鲁金涛, 袁勇, 杨珍, 谷月峰
    2016, 44 (9): 58-62.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.009
    摘要 ( 325 )   HTML( PDF (14587KB) ( 64 )   引文文本
    对Inconel 740H合金管材在750℃进行500~3000h的无应力时效实验,采用热力学模拟,OM,FEG-SEM,显微硬度测定等方法研究了合金微观组织及显微硬度的变化趋势。结果表明:供货态(固溶处理)管材的合金成分及拉伸性能等均满足ASME要求,管材合格;长期时效后合金的主要析出相为γ'及M23C6,无η,σ等有害相析出。随着时效时间的延长,γ'粒子的粗化速率较快,其规律符合LSW熟化理论,M23C6相尺寸变化不明显;合金的显微硬度呈现先上升后下降的变化趋势,但整体波动较小。长期时效后合金组织及显微硬度的变化表明Inconel 740H在750℃/3000h条件下的组织稳定性较好,可用于进一步进行持久等长时力学性能的检验。
    References | Related Articles | Metrics
    硫化时间对固态硫化铜锌锡硫薄膜性能的影响
    曹中明, 杨元政, 许佳雄, 谢致薇
    2016, 44 (9): 63-67.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.010
    摘要 ( 230 )   HTML( PDF (4967KB) ( 52 )   引文文本
    采用固态硫化法硫化铜锡锌(CZT)预制膜制备铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)薄膜,研究硫化时间对CZTS薄膜性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和紫外拉曼光谱仪(Raman)分析薄膜的物相结构,通过X射线能谱仪(EDS)分析薄膜的化学组分,采用扫描电镜(SEM)观察薄膜的表面形貌,利用UV-Vis研究薄膜的光学特性。结果表明:随着硫化时间延长,Cu含量增加,Zn含量明显减少。硫化40min以上制备的薄膜出现导致禁带宽度减小的杂相SnS,Sn2S3和Cu2SnS3。当硫化时间为20min时,样品为单相的CZTS薄膜,薄膜表面均匀平整,化学组分贫Cu富Sn,吸收系数达104cm-1,禁带宽度Eg约为1.56eV。
    References | Related Articles | Metrics
    Mg与Ag含量对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金晶间腐蚀性能的影响
    刘晓艳, 王召朋, 龙亮, 张喜亮, 崔好选, 高飞
    2016, 44 (9): 68-75.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.011
    摘要 ( 275 )   HTML( PDF (27638KB) ( 51 )   引文文本
    采用晶间腐蚀性能测试研究Mg与Ag含量对Al-Cu-Mg-Ag合金抗腐蚀性能的影响,结合透射电子显微分析技术与电化学分析技术等探讨了不同成分合金的晶间腐蚀机理。结果表明:增加Mg与Ag含量能够提高合金的时效硬化速率。随Mg含量的增加,强化相Ω相尺寸逐渐减小,体积分数逐渐增大,晶界析出相增多,无沉淀析出带(PFZ)中溶质原子减少,PFZ与基体的电位差增大,合金的抗晶间腐蚀能力逐渐降低。随Ag含量的增加,合金中的强化相由大量的θ'相和少量的Ω相,逐渐转变为大量的Ω相和少量的θ'相。Ag含量的改变对PFZ的电位差影响不大,合金的耐蚀性主要取决于PFZ的宽度。增加Ag含量能够细化晶界析出相,减小PFZ宽度,腐蚀通道变窄,合金的抗晶间腐蚀性能得到提高。
    References | Related Articles | Metrics
    中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响
    王宇, 曹零勇, 李俊鹏, 张华, 郭富安
    2016, 44 (9): 76-81.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.012
    摘要 ( 338 )   HTML( PDF (23940KB) ( 109 )   引文文本
    采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响。结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高。
    References | Related Articles | Metrics
    冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响
    吕滨江, 彭建, 梁鹏, 王进
    2016, 44 (9): 82-88.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.013
    摘要 ( 243 )   HTML( PDF (9559KB) ( 49 )   引文文本
    通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。
    References | Related Articles | Metrics
    测试与表征
    7050铝合金时效成形中应力松弛行为与回弹方程
    任魏巍, 邹林池, 张兴峰, 符殿宝, 陈俊锋
    2016, 44 (9): 89-95.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.014
    摘要 ( 336 )   HTML( PDF (5846KB) ( 58 )   引文文本
    通过自主设计的单向拉伸应力松弛装置研究7050铝合金时效成形过程中的应力松弛行为和回弹方程。结果表明:时效温度范围内7050铝合金的应力松弛曲线表现为典型的对数衰减曲线。该松弛过程可以分为应力快速下降,应力缓慢衰减和应力保持相对恒定3个阶段。随着温度的升高应力松弛极限逐渐降低。由于7050铝合金时效析出与应力松弛中位错蠕变的共同作用引起了松弛过程槛应力现象。通过解析7050铝合金应力松弛行为的特征和松弛曲线的泰勒方程得到该合金在时效温度范围内的应力松弛经验公式,以此获得该合金时效成形过程中的应力松弛方程,并利用该经验公式较好地预测时效成形后试样的回弹率。
    References | Related Articles | Metrics
    多层隔热材料对填充式结构高速撞击损伤影响的实验研究
    管公顺, 曾明, 李航杰
    2016, 44 (9): 96-102.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.015
    摘要 ( 340 )   HTML( PDF (19125KB) ( 69 )   引文文本
    在填充式结构中加入多层隔热材料(MLI),利用二级轻气炮发射铝球弹丸在真空环境下对其进行高速撞击实验,获得了MLI位于不同位置时的防护结构损伤模式,研究MLI对填充式结构高速撞击损伤与防护特性的影响。结果表明:当MLI位于首层薄铝板前侧时,薄铝板穿孔尺寸增大,首层薄铝板耗散弹丸撞击动能的能力增强,有助于填充式结构高速撞击防护性能提高;当MLI位于首层薄铝板后侧时,弹丸击穿薄铝板后次生碎片云团的膨胀扩散受到抑制,不利于填充式结构高速撞击防护性能提高;在相同撞击条件下,当MLI位于填充层前侧时,填充层中心穿孔尺寸增大,当MLI位于舱壁前侧时,舱壁弹坑分布范围减小。
    References | Related Articles | Metrics
    再制造抽油杆疲劳寿命评估的磁记忆检测实验研究
    冷建成, 张辉, 周国强, 吴泽民
    2016, 44 (9): 103-108.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.016
    摘要 ( 349 )   HTML( PDF (1364KB) ( 38 )   引文文本
    废旧零部件寿命评估一直是再制造工程的技术难点之一。通过对预制沟槽抽油杆试件的拉-拉疲劳实验,利用磁记忆检测仪在线测量试件表面在不同循环次数下的磁记忆信号,研究抽油杆疲劳损伤演化的切向幅值和法向峰峰值变化规律。通过引入李萨如图,表明随着循环的进行所围成的面积由变大到最大后又逐步减小,而非闭合图形面积达到最大时正好对应着宏观裂纹即将发生失稳扩展的临界状态。在此基础上,提出切向法向合成磁场梯度最大值作为预测疲劳寿命的指标,结果表明该特征参数与疲劳循环发展的不同阶段相对应,基于高斯函数拟合建立了其与归一化寿命之间的定量关系模型,可用于抽油杆的疲劳寿命预测。
    References | Related Articles | Metrics
    双亲无规共聚物修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备与性能
    马强, 罗静, 陈元勋, 黄婧, 刘晓亚
    2016, 44 (9): 109-114.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.017
    摘要 ( 213 )   HTML( PDF (6037KB) ( 58 )   引文文本
    通过自由基聚合法制备无规共聚物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯/N-乙烯基咔唑P(GMA-co-NVC),并将其对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行非共价键表面修饰得到P(GMA-co-NVC)/MWCNTs,再与环氧树脂(EP)复合,采用浇注成型法制备聚合物改性碳纳米管/环氧树脂复合材料。通过拉伸实验、电阻率测试和差式扫描量热法研究聚合物改性碳纳米管对环氧树脂力学、电学和热学性能的影响。结果表明:修饰后的碳纳米管比原始碳纳米管对环氧树脂有更明显的增强和增韧作用,当P(GMA-co-NVC)/MWCNTs质量分数为0.25%时,复合材料的体积电阻率为106Ω·m,相比于纯环氧树脂(1014Ω·m)下降了8个数量级,玻璃化转变温度(Tg)也由144℃提高至149℃。
    References | Related Articles | Metrics
    热处理非晶态Ni-P合金镀层的晶化过程
    金世伟, 康敏, 邵越, 杜晓霞, 张欣颖
    2016, 44 (9): 115-120.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.018
    摘要 ( 248 )   HTML( PDF (4938KB) ( 74 )   引文文本
    运用电沉积的方法在45钢基体上制备Ni-P合金镀层,使用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)分析非晶态Ni-P合金镀层在20℃/min加热速率下的热效应和质量变化。在300℃和400℃分别对镀层进行0,15,30,45,60,75min的热处理,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计对镀层进行表征。结果表明:Ni-P合金镀层在加热过程中的放热峰出现在284.8℃处,镀层的质量和元素组成稳定;晶化过程经历了非晶态、亚稳态NiP和Ni5P2、稳定态Ni3P的转变;经过热处理后,镀层的显微硬度显著提高,最大值达1036.56HV,约为镀态的2倍;热处理态镀层的耐NaCl溶液腐蚀性能比镀态有所下降,但两者都比45钢基体好。
    References | Related Articles | Metrics
    综述
    航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套研究进展
    王云飞, 张朋, 刘刚, 肇研, 包建文
    2016, 44 (9): 121-128.   DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.019
    摘要 ( 505 )   HTML( PDF (1099KB) ( 98 )   引文文本
    综述了航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套的特性及其研究进展与应用现状,重点介绍了石墨填充复合材料衬套、纤维编织增强复合材料衬套及短切纤维增强复合材料衬套的制备技术、性能特点与应用发展,指出低成本、连续化生产、耐高温及长使用寿命是未来航空发动机聚酰亚胺树脂基复合材料衬套及其材料体系的主要发展方向。
    References | Related Articles | Metrics
版权所有 © 2015《材料工程》编辑部
地址:北京81信箱44分箱 邮政编码: 100095
电话:010-62496276 E-mail:matereng@biam.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn