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• 2004年, 0卷, 第11期
  刊出日期：2004-11-20

    

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  研究与应用
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研究与应用
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  研究与应用

  高速电弧喷涂Fe-Al/Cr₃C₂涂层高温性能研究

  徐维普, 徐滨士, 张伟, 吴毅雄

  2004, 0(11): 3-6,10.

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  徐维普, 徐滨士, 张伟, 吴毅雄. 高速电弧喷涂Fe-Al/Cr₃C₂涂层高温性能研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 3-6,10.
  XU Wei-pu, XU Bin-shi, ZHANG Wei, WU Yi-xiong. High Temperature Properties Research of High Velocity Arc Sprayed Fe-Al/Cr₃C₂ Coatings[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 3-6,10.

  使用高速电弧喷涂技术结合Fe-Al/Cr₃C₂粉芯丝材制备了铁铝金属间化合物涂层,对涂层的高温磨损性能、高温冲蚀性能和高温腐蚀性能进行了研究.结果表明,与基体比较,涂层的耐高温冲蚀性能良好,温度升高,涂层冲蚀性能提高,角度增大,冲蚀性能提高;由于Cr₂O₃的存在以及涂层结合能的提高,Fe-Al/Cr₃C₂涂层的高温抗腐蚀性能较高;由于C元素的富积,涂层具有优异的常温耐磨损性能,其高温耐磨损性能也较高.
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  后续烧结对爆炸压实CuCr合金显微组织的影响

  李金平, 孟松鹤, 韩杰才, 罗守靖

  2004, 0(11): 7-10.

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  李金平, 孟松鹤, 韩杰才, 罗守靖. 后续烧结对爆炸压实CuCr合金显微组织的影响[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 7-10.
  LI Jin-ping, MENG Song-he, HAN Jie-cai, LUO Shou-jing. Effect of Post-sintering Treatment on Microstructure of Explosively Compacted CuCr Alloys[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 7-10.

  对爆炸压实CuCr合金坯采用两种低温烧结处理工艺,通过观察其显微组织变化研究了后续烧结对爆炸压实CuCr合金显微组织的影响.结果表明,氢气烧结处理后的CuCr组织呈现出液相烧结的特征,而真空烧结处理后表现为固相烧结的特征,经烧结处理后的组织比爆炸坯的组织细小.Cu、Cr合金坯经低温烧结处理后,仍由Cu相、Cr相以及少量氧化物组成.另外,微区内出现轻微的成分偏析,烧结体含有大量的应变条纹和位错.
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  Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层的滑动磨损特性研究

  李平, 王汉功

  2004, 0(11): 11-14,17.

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  李平, 王汉功. Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层的滑动磨损特性研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 11-14,17.
  LI Ping, WANG Han-gong. Study of Slide Wear Resistance Properties of Coatings Ti-Al Twin Wires Ultrasonic Arc Sprayed[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 11-14,17.

  为了提高铝合金(LY12)的表面耐磨性,采用钛、铝金属丝材和SAS-I型超音速电弧喷涂设备,利用二次回归正交试验方法、有润滑滑动磨损试验、涂层显微组织和磨损表面形貌观察、XRD分析,定量分析了喷涂电压和喷涂距离对涂层滑动磨损体积的影响规律,并进行了喷涂工艺参数的优化及其与基体滑动磨损的对比试验.结果表明:在特定的磨损和喷涂条件下,当喷涂距离较小时,随喷涂电压的增大,涂层的体积磨损量逐渐减小;随着喷涂距离的增加,涂层的体积磨损量随喷涂电压的升高逐渐增大,并且喷涂距离越大,涂层的体积磨损量随喷涂电压增大的速率愈大.当喷涂电压比较低时,涂层的体积磨损量随喷涂距离的增大而降低,但是,随喷涂电压的逐渐升高,涂层的体积磨损量随喷涂距离的增大逐渐上升,并且,喷涂电压愈高,其随喷涂距离而增加的速率越快.当喷涂电压和喷涂距离分别为26V和0.236m时,涂层具有最佳的耐滑动磨损性能,根据该工艺参数制成的涂层,其滑动磨损体积仅为LY12铝合金的1/38.84.即在适当的工艺条件下,Ti-Al双丝超音速电弧喷涂涂层对LY12铝合金具有显著的表面耐磨强化作用.
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  Ti-6Al-4V合金包覆叠轧薄板的加工工艺与组织性能研究

  洪权, 赵永庆, 杨冠军, 曾卫东

  2004, 0(11): 15-17.

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  洪权, 赵永庆, 杨冠军, 曾卫东. Ti-6Al-4V合金包覆叠轧薄板的加工工艺与组织性能研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 15-17.
  HONG Quan, ZHAO Yong-qing, YANG Guan-jun, ZENG Wei-dong. Effects of Pack Ply-rolling Process on Microstructure and Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy Sheets[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 15-17.

  研究了包覆叠轧加工及热处理工艺对Ti-6Al-4V合金室温拉伸及疲劳性能的影响规律,观察分析了不同状态下组织形貌的特征及变化情况.结果表明,单向热轧工艺有利于提高合金薄板的延伸率,但对疲劳性能则会产生不利影响,而交叉换向热轧工艺则有利于板材获得较好的综合性能.
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  不同晶粒尺寸的三元Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀合金的制备及其显微组织研究

  曹中秋, 牛焱, 王崇琳, 吴维(山文)

  2004, 0(11): 18-21,27.

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  曹中秋, 牛焱, 王崇琳, 吴维(山文). 不同晶粒尺寸的三元Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀合金的制备及其显微组织研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 18-21,27.
  CAO Zhong-qiu, NIU Yan, WANG Chong-lin, WU Wei-tao. Study of Preparation and Microstructure of Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀ Alloys with Different Grain Size[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 18-21,27.

  采用电弧熔炼和机械合金化,随后在750℃,58MPa下热压制备了晶粒尺寸差别较大的Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀合金,用X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段对比研究了显微组织结构.结果表明:电弧熔炼制备的晶粒尺寸较大的Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀合金为二相,组织极其不均匀;采用机械合金化,通过控制热压条件制备的纳米晶Cu₄₀Ni₄₀Cr₂₀合金仍为双相,但显微组织均匀,稳定.随着球磨时间的延长,由于晶粒细化和应变的结果,衍射峰偏移并有明显的宽化产生,Cu在Cr或Cr在Cu中的固溶度明显增加,当球磨60h后,合金已由双相变成亚稳态的单相.由于机械合金化的粉末处于非平衡态,其超固溶度溶质随热压和真空退火过程的进行会慢慢脱溶分解出来,合金已由单相变为两相,两相颗粒均成倍长大,但仍然保持纳米级尺度;机械合金化、热压和退火后样品中Cu,Ni和Cr的晶格均未发生崎变;讨论了晶粒细化对合金显微组织的影响.
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  化学法细化高温合金K4169的低周疲劳性能研究

  黄太文, 刘林, 杨爱民, 熊玉华, 赵志龙

  2004, 0(11): 22-27.

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  黄太文, 刘林, 杨爱民, 熊玉华, 赵志龙. 化学法细化高温合金K4169的低周疲劳性能研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 22-27.
  HUANG Tai-wen, LIU Lin, YANG Ai-min, XIONG Yu-hua, ZHAO Zhi-long. Effect of Structure Refinement by Addition of Refiner on LCF Properties of Cast Superalloy K4169[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 22-27.

  采用一种新型中间合金复合细化剂,在常规生产工艺条件下对高温合金K4169铸件进行了晶粒细化.测试了常规工艺和细晶铸造工艺两种试样的常温和中温(700℃)条件下的低周疲劳性能.结果表明,这一新型工艺方法能有效细化高温合金K4169晶粒.细晶试样的室温低周疲劳性能有较大的提高,且数据的分散性有所改善;在中温时,疲劳寿命的优劣和疲劳应变幅有关:在小应变幅条件下,细晶仍然有较高的疲劳寿命,在大应变幅条件下,细晶疲劳寿命比粗晶有所降低,但数据的稳定性较好.
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  3104铝合金再结晶织构的研究

  张德芬, 黄涛, 胡卓超, 左良, 王福

  2004, 0(11): 28-31,36.

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  张德芬, 黄涛, 胡卓超, 左良, 王福. 3104铝合金再结晶织构的研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 28-31,36.
  ZHANG De-fen, HUANG Tao, HU Zhuo-chao, ZUO Liang, WANG Fu. Study of Recrystallization Texture of Aluminium Alloy 3104[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 28-31,36.

  应用取向分布函数(ODF)研究和分析了3104铝合金经不同工艺退火后的再结晶织构.结果表明:3104铝合金,形变织构由C{112}<111>,B{110}<112>,S{123}<634>织构组分组成;退火温度和保温时间对3104铝合金再结晶织构有重要影响,在低温短时退火时立方织构取向密度较弱,但随温度升高和保温时间的延长,立方织构取向密度逐渐增加,在经350℃60min,400℃60min和450℃15min等温退火后,再结晶基本完成,立方织构取向密度在400℃保温60min退火时达到最大,约为10级,但仍保留有少量冷轧织构;随着退火温度的升高,第二相粒子Al₆(Fe,Mn)和Al(Fe,Mn)Si在再结晶过程中起到了粒子促进形核作用(PSN).
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  钛合金粉末注射成形工艺参数的优化

  郭世柏, 曲选辉, 段柏华, 何新波, 秦明礼

  2004, 0(11): 32-36.

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  郭世柏, 曲选辉, 段柏华, 何新波, 秦明礼. 钛合金粉末注射成形工艺参数的优化[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 32-36.
  GUO Shi-bo, QU Xuan-hui, DUAN Bo-hua, HE Xin-bo, QIN Ming-li. Optimization of Titanium Alloy Injection Molding Process Parameters[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 32-36.

  采用正交试验法系统研究了注射压力、注射温度、注射速度、模具温度及其交互作用对注射成形坯质量的影响.经过直观分析和方差分析,评价了各参数对生坯质量影响的显著程度,优化了注射成形参数.试验结果表明:注射压力、注射温度、模具温度及注射压力与注射温度的交互作用对生坯抗弯强度影响显著,注射压力、注射温度、注射速度及注射压力与模具温度的交互作用对生坯密度影响显著.注射压力增加,生坯密度和抗弯强度都增大;注射温度提高,生坯密度降低,注射温度在155~160℃之间时,生坯抗弯强度变化不大,超过160℃时抗弯强度明显降低.模具温度和注射速度分别为30℃和40%时,生坯密度和抗弯强度达到最大值.尺寸为6.38mm×6.38mm×48mm长方体生坯的最佳注射参数为:注射压力100MPa,注射温度160℃,注射速度60%,模具温度30℃.
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  不锈钢与碳钢的液固两相流冲刷腐蚀磨损研究

  刘国宇, 鲍崇高, 张安峰

  2004, 0(11): 37-40.

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  刘国宇, 鲍崇高, 张安峰. 不锈钢与碳钢的液固两相流冲刷腐蚀磨损研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 37-40.
  LIU Guo-yu, BAO Chong-gao, ZHANG An-feng. Study on Erosion-corrosion Property of Metal Material[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 37-40.

  利用液固两相流冲刷腐蚀磨损实验机模拟了不同的冲刷腐蚀磨损工况,并研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢和T8钢在不同实验条件下的冲刷腐蚀行为.研究结果表明:提高冲刷速度和浆料温度都加剧了材料的损伤和破坏,T8钢冲刷腐蚀失重率远大于1Cr18Ni9Ti不锈钢,因此在酸性浆料中,要使材料具有优良的耐冲刷腐蚀性能,材料首先必须具备优良的耐蚀性,同时应兼有优良的耐磨性,两者合理的配合尤为重要.1Cr18Ni9Ti不锈钢和T8钢冲刷腐蚀失重率均在冲蚀角度为45°时出现极大值,表明冲蚀角度在45°时,对材料产生的损伤强度最大,因此在设计管道时应尽量避免45°冲蚀角结构.
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  40Cr钢流变应力的分析及模拟

  李雄, 张鸿冰, 阮雪榆, 罗中华, 张艳

  2004, 0(11): 41-44,49.

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  李雄, 张鸿冰, 阮雪榆, 罗中华, 张艳. 40Cr钢流变应力的分析及模拟[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 41-44,49.
  LI Xiong, ZHANG Hong-bing, RUAN Xue-yu, LUO Zhong-hua, ZHANG Yan. Analysis and Modeling of Flow Stress of 40Cr Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 41-44,49.

  研究了不同变形条件下流变应力的变化,发现流变应力与变形温度呈递减关系而与变形速率呈递增关系.在 Ludwik-Hollomon 模型的基础上,提出了一个描述热/温变形的改进模型,该模型在对40Cr钢的模拟中表现出了较好的效果.硬化指数对变形温度不敏感,在低的应变速率下有一个不变值,而在高的应变速率下突然跃变.对峰值应力进行了预测,结果较为理想,预测值与实验值之间的平均相对误差和均方根分别为7.7%和17.59MPa.
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  复合电镀法制备透射电镜试样

  闫时建, 田文怀

  2004, 0(11): 45-49.

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  闫时建, 田文怀. 复合电镀法制备透射电镜试样[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 45-49.
  YAN Shi-jian, TIAN Wen-huai. Preparing TEM Thin Foil by Composite Electroplating[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 45-49.

  提出了一种方便实用的制备透射电镜粉末样品的方法,先通过复合电镀工艺把粉末包埋在金属镀层中,再通过电解双喷或离子减薄金属镀层,同时使粉末颗粒得到减薄.以不导电的LiCoO₂和导电的WC两种无机非金属颗粒为例,指出了为保证颗粒包埋得足够致密和镀层中颗粒含量足够多所应选择的电流密度,为使镀层有一定的韧脆性结合所应选择的电镀液的pH值,及为把尽量小的颗粒包埋进镀层中所应选择的搅拌制度.
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  溶胶-凝胶法与射频磁控溅射法制备ZnO薄膜及其表征对比

  任思雨, 王英连, 孙汪典, 刘玉华

  2004, 0(11): 50-52,56.

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  任思雨, 王英连, 孙汪典, 刘玉华. 溶胶-凝胶法与射频磁控溅射法制备ZnO薄膜及其表征对比[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 50-52,56.
  REN Si-yu, WANG Ying-lian, SUN Wang-dian, LIU Yu-hua. Characteristic Comparison of ZnO Thin Film Prepared by Sol-gel Method and R.F. Magnetron Sputtering[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 50-52,56.

  分别对溶胶-凝胶法和磁控溅射法制备ZnO进行了详细的介绍,并借助X射线衍射、原子力显微镜、拉曼光谱分析、紫外吸收等检测手段对这两种方法生长的薄膜进行了分析比较.分析显示:相同石英基底,相同退火温度下生长ZnO薄膜,磁控溅射法生长的ZnO薄膜要比溶胶-凝胶法生长的ZnO薄膜有更优异的c轴取向特性,生长的薄膜结晶更加均匀、致密.
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  碳化物特性对Ni₃Al基表面强化复合材料组织与性能的影响

  李尚平, 骆合力, 冯涤, 曹栩, 张喜娥

  2004, 0(11): 53-56.

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  李尚平, 骆合力, 冯涤, 曹栩, 张喜娥. 碳化物特性对Ni₃Al基表面强化复合材料组织与性能的影响[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 53-56.
  LI Shang-ping, LUO He-li, FENG Di, CAO Xu, ZHANG Xi-e. Influence of Carbides Characters on Microstructure and Properties of Ni₃Al Base Surface-strengthening Composites[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 53-56.

  将真空常压烧结的方法制得的Cr₃ C₂-Ni-Al和WC-Ni-A1复合焊丝氩弧堆焊于碳钢表面时,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,促使碳化物硬质颗粒与自生成的Ni₃Al金属间化合物基体复合.XRD分析表明,在堆焊过程中两种焊丝中的Ni,Al均化合反应生成Ni₃Al金属间化合物.微观组织与硬度试验表明,受各自物理特性(密度、熔点)的影响,两种碳化物硬质相在Ni₃Al基体中分布均匀程度不同,其强化效果也迥异:WC仍以原始的大颗粒形态偏聚于焊层层间界面处,而起不到弥散强化作用;Cr₃C₂则发生分解,并反应析出条块状的Cr₇C₃相,均匀分布于Ni₃Al基体中,很好地强化了基体材料.Cr₇C₃/Ni₃Al复合材料的室、高温硬度远高于传统高温耐磨材料Stellite合金.该合金有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料.
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  综述

  纳米四方多晶氧化锆粉体的低温制备及反应机理研究

  谭强强, 唐子龙, 张中太

  2004, 0(11): 57-60.

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  谭强强, 唐子龙, 张中太. 纳米四方多晶氧化锆粉体的低温制备及反应机理研究[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 57-60.
  TAN Qiang-qiang, TANG Zi-long, ZHANG Zhong-tai. Preparation and Microstructure of Nanometer Tetragonal Polycrystal Zirconia Powder at Low Temperature Condition[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 57-60.

  采用引入有机添加剂的低温超强碱法制备出纳米四方多晶氧化锆粉体.采用X射线荧光光谱、X射线衍射、透射电镜对粉体物相组成和微观结构进行了分析.结果表明,有机添加剂-低温超强碱法在反应初期氧化锆晶核就已经形成,这与普通的湿化学法显著不同;同时有机添加剂的引入,在反应开始就减少了粉体的团聚,利于获得分散性好的高质量粉体;所制备的粉体具有粒度小、粒度均匀和分散性好等特点;该方法具有低温高效节能的特点.
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  综述

  单分散聚合物微球的合成技术

  王娟, 梁彤祥, 李辰砂

  2004, 0(11): 61-64.

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  王娟, 梁彤祥, 李辰砂. 单分散聚合物微球的合成技术[J]. 材料工程, 2004, 0(11): 61-64.
  WANG Juan, LIANG Tong-xiang, LI Chen-sha. Preparation Technologies of Monodisperse Polymer Microspheres[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(11): 61-64.

  综述了单分散聚合物微球的制备方法和研究新进展,具体介绍了分散聚合法、种子聚合法,同时对一些特殊的单分散微球制备方法如SPG玻璃膜乳化法,微波、电离辐射诱导聚合法,气溶胶光聚合法进行了简要介绍,并对这些方法进行评述分析,可知前三种方法对环境污染小,为聚合物微球的工业化绿色生产提供可能.