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• 2004年, 0卷, 第3期
  刊出日期：2004-03-20

    

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  研究与应用
  综述
  

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研究与应用
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  研究与应用

  柱形光头搅拌针搅拌摩擦焊接铝锂合金接头组织及力学性能

  王大勇, 冯吉才, 王攀峰

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

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  王大勇, 冯吉才, 王攀峰. 柱形光头搅拌针搅拌摩擦焊接铝锂合金接头组织及力学性能[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 3-6,10.
  WANG Da-yong, FENG Ji-cai, WANG Pan-feng. Microstructures and Mechanical Properties of Al-Li Alloy Friction Stir Welds with a Cylinder-shape and Non-whorl Pin[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 3-6,10.

  采用柱形光头搅拌针搅拌摩擦焊接5mm厚的铝锂合金轧制板,并对接头组织和力学性能进行了分析.焊后接头形成了三个组织差异明显的区域:焊核区,热机影响区和热影响区.焊核区微观组织呈鱼鳞状;热影响区组织在焊接热循环作用下,发生回复反应,形成棒状的回复晶粒;前进侧和后退侧热机影响区内为颗粒较大的等轴晶晶粒,且后退侧晶粒尺寸大于前进侧.力学性能测试结果表明,焊接速度υ=40mm/min时,接头获得最高拉伸强度(296MPa);焊接速度υ=80mm/min时,接头获得最大延伸率(8.6%).硬度测试结果表明,焊缝区发生了软化,前进侧和后退侧材料的软化区间大致相同,但后退侧软化程度高于前进侧.
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  聚乙二醇表面改性SiC粉体的物性表征

  郭兴忠, 杨辉, 王建武, 曹明

  2004, 0(3): 7-10.

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  郭兴忠, 杨辉, 王建武, 曹明. 聚乙二醇表面改性SiC粉体的物性表征[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 7-10.
  GUO Xing-zhong, YANG Hui, WANG Jian-wu, CAO Ming. The Material Properties Characterization of SiC Powder Surface-modified by Polyethylene Glycol[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 7-10.

  采用聚乙二醇(PEG200)作为分散剂对工业用SiC粉体进行表面改性处理,通过TG、IR、电镜等测试技术研究了改性前后SiC粉体的流动特性、吸附、热重以及形貌等物性,分析了PEG加入量及液体介质对各种物性的影响.试验结果表明:PEG添加量为5%(质量分数),介质为乙醇时,改性SiC粉体流动特性较好;PEG在粉体表面的吸附量随PEG量的增加而增加,介质基本不影响吸附量;SiC粉体表面吸附的PEG可以烧尽;改性后颗粒之间分散较好,尺寸分布均匀,形状多为块状分布;粉体改性后碳化硅陶瓷制品的烧结性能得到改善.
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  钛合金薄板带热沉钨极氩弧焊的应变场

  李菊, 关桥, 史耀武, 郭德伦, 杜欲晓, 孙永春

  2004, 0(3): 11-14,48.

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  李菊, 关桥, 史耀武, 郭德伦, 杜欲晓, 孙永春. 钛合金薄板带热沉钨极氩弧焊的应变场[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 11-14,48.
  LI Ju, GUAN Qiao, SHI Yao-wu, GUO De-lun, DU Yu-xiao, SUN Yong-chun. Strain Field of Gas Tungsten Arc Welding with a Spot Heat Sink on Titanium Alloy Thin Plate[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 11-14,48.

  采用数值模拟和试验相结合的方法对比研究了钛合金常规钨极氩弧焊(GTAW)及带热沉的钨极氩弧焊,即动态控制低应力无变形(DC-LSND)GTAW焊接过程中纵向应变场的形态与发展历史.DC-LSNDGTAW焊接过程中,由于紧随热源之后热沉冷却介质的急冷作用,使得热沉作用部位产生强烈收缩,热源与热沉之间的极大温度梯度,对高温金属产生较强的拉伸作用,使得焊缝中拉伸塑性应变增大,近缝区压缩塑性应变减小,焊缝与近缝区的不协调应变减小.DC-LSND焊时,不但可以降低残余应变,减小变形;而且,在所选用的焊接条件下,DC-LSNDGTAW焊缝中甚至还可获得拉伸的不协调应变.
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  真空环境下峰时效态2A12合金的疲劳行为

  金晓鸥, 赵慧杰, 何世禹

  2004, 0(3): 15-17,20.

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  金晓鸥, 赵慧杰, 何世禹. 真空环境下峰时效态2A12合金的疲劳行为[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 15-17,20.
  JIN Xiao-ou, ZHAO Hui-jie, HE Shi-yu. Fatigue Behavior of Peak-aged 2A12 Alloy in Vacuum[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 15-17,20.

  在低温真空拉-压疲劳试验机上对峰时效态2A12合金的疲劳行为进行了研究,并采用扫描电镜(SEM)分析了真空对疲劳断口形貌的影响.结果表明,真空使疲劳寿命提高,疲劳曲线右移.在低循环应力时,真空环境中的疲劳断裂次数可比室温大气环境中的多2至3倍.真空和室温大气环境下的疲劳断口均为穿晶断口.在室温大气疲劳断口上可观察到轮胎花样与疲劳条纹.在低循环应力时出现疲劳条纹的区域增多.真空环境下极少出现轮胎花样与疲劳条纹.对真空影响峰时效态2A12合金疲劳行为的原因进行了讨论.
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  带孔复合材料层合板疲劳理论研究

  齐红宇, 温卫东, 孙联文

  2004, 0(3): 18-20.

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  齐红宇, 温卫东, 孙联文. 带孔复合材料层合板疲劳理论研究[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 18-20.
  QI Hong-yu, WEN Wei-dong, SUN Lian-wen. Fatigue Research on Composite Laminate with a Hole[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 18-20.

  基于复合材料层合板静强度的"平均应力准则"和经典的指数函数疲劳预测理论以及所提出应力修正因子β,建立了一种带孔的复合材料层合板疲劳预测模型.针对复合材料T300/KH304进行了带孔层合板在不同应力水平下的疲劳试验研究及模型验证,模型预测结果满足工程要求,为含圆孔层合板S-N曲线的预测提供了简单、快捷、实用的方法.
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  ZrO₂纳米颗粒在Ni-ZrO₂复合镀层中的分散性对镀层结构及性能的影响

  侯峰岩, 王为, 刘家臣, 郭鹤桐

  2004, 0(3): 21-23,27.

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  侯峰岩, 王为, 刘家臣, 郭鹤桐. ZrO₂纳米颗粒在Ni-ZrO₂复合镀层中的分散性对镀层结构及性能的影响[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 21-23,27.
  HOU Feng-yan, WANG Wei, LIU Jia-chen, GUO He-tong. Effect of Dispersibility of ZrO₂ Nanoparticles in the Ni-ZrO₂ Composite Coatings on Microstructures and Properties of Composite Coatings[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 21-23,27.

  研究了ZrO₂纳米颗粒以单分散态和团聚态在Ni-ZrO₂复合镀层中存在时,对Ni-ZrO₂复合镀层结构与性能的影响.采用复合电沉积方法,分别在加有和未加有分散剂的条件下,制得了Ni-ZrO₂复合镀层.扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析表明,利用分散剂MZS可以得到ZrO₂纳米颗粒在Ni基质上均匀单分散的Ni-ZrO₂纳米复合镀层.而未使用分散剂的复合镀层,ZrO₂纳米颗粒在镀层中发生团聚,分散性差.ZrO₂纳米颗粒在Ni-ZrO₂复合镀层中的分散态不同,也将影响镀层中Ni的结晶择优取向.ZrO₂纳米颗粒单分散的纳米复合镀层较ZrO₂纳米颗粒团聚态的复合镀层的硬度大大提高.
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  高岭石/对硝基苯胺插层复合物的制备与表征

  张生辉, 夏华, 杨薇, 赵顺平, 韩利雄

  2004, 0(3): 24-27.

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  张生辉, 夏华, 杨薇, 赵顺平, 韩利雄. 高岭石/对硝基苯胺插层复合物的制备与表征[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 24-27.
  ZHANG Sheng-hui, XIA Hua, YANG Wei, ZHAO Shun-ping, HAN Li-xiong. Preparation and Characterization of Kaolinite-pNA Intercalation Compound[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 24-27.

  以高岭石/DMSO作为前驱化合物,甲醇取代DMSO形成高岭石/甲醇插层复合物中间体,再用二次取代法成功制备了高岭石/对硝基苯胺插层复合物,产物用X射线粉晶衍射和傅利叶变换红外光谱进行了表征.高岭石的层间距扩张到1.48nm,插层率达到了81.0%.高岭石/对硝基苯胺插层复合物的红外光谱表明:对硝基苯胺分子中硝基上的氧原子与高岭石的内表面羟基形成氢键;氨基上的氢原子与高岭石的硅氧层面中的氧形成氢键;对硝基苯胺分子可能以单分子层垂直排列于高岭石层间.
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  TA15钛合金的高周疲劳性能和断裂特征

  曹京霞, 黄旭, 李臻熙

  2004, 0(3): 28-30,34.

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  曹京霞, 黄旭, 李臻熙. TA15钛合金的高周疲劳性能和断裂特征[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 28-30,34.
  CAO Jing-xia, HUANG Xu, LI Zhen-xi. High Cycle Fatigue Properties and Fracture Features of TA15 Titanium Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 28-30,34.

  研究了双态组织的TA15钛合金的高周疲劳性能和疲劳断裂特征,结果表明,β转变组织中次生α相的数量和形态对疲劳性能有显著影响,次生相α相的球化显著降低了合金抗裂纹扩展的能力,而大量的片状次生α相则通过造成疲劳裂纹的分枝有效地降低了疲劳裂纹的扩展速度,提高了疲劳极限.
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  炭纤维编织物中引入SiC微粉的超声工艺研究

  郑文伟, 陈朝辉, 姚俊涛

  2004, 0(3): 31-34.

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  郑文伟, 陈朝辉, 姚俊涛. 炭纤维编织物中引入SiC微粉的超声工艺研究[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 31-34.
  ZHENG Wen-wei, CHEN Zhao-hui, YAO Jun-tao. Study of SiC Fillers into Three-dimensional Braided Carbon Fiber Preform by Ultrasonic Infiltration[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 31-34.

  为缩短先驱体浸渍裂解制备炭纤维三维编织物(3D-BC_f)增强SiC陶瓷基复合材料的工艺周期,在3D-BC_f中采用超声浸渍法预先引入SiC微粉.考察了微粉粒度、浆料SiC/无水乙醇(EtOH)质量比等参数对引入SiC微粉体积分数的影响.结果表明,当SiC微粉粒度为0.4μm、浆料SiC/EtOH质量比为1:1时超声浸渍效果最佳,在3D-BC_f中引入SiC微粉的体积分数可达到16.4%,预先引入SiC微粉可以缩短材料的致密化周期.
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  8009耐热铝合金薄板高温组织与性能的研究

  詹美燕, 陈振华, 夏伟军

  2004, 0(3): 35-37,41.

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  詹美燕, 陈振华, 夏伟军. 8009耐热铝合金薄板高温组织与性能的研究[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 35-37,41.
  ZHAN Mei-yan, CHEN Zhen-hua, XIA Wei-jun. Effects of High Temperatures on the Hardness and Microstructure of Spray-deposited Heat-resistant 8009 Aluminum Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 35-37,41.

  研究了退火温度和保温时间对喷射沉积-轧制工艺制备的耐热铝合金8009薄板的硬度与组织的影响.在金相、扫描电镜和透射电镜下观察了退火后材料的组织.实验结果表明,本工艺制备的8009薄板具有优越的高温耐热性能,在580℃保温2h,540℃保温100h,600℃保温1.5h硬度值均没有大的下降.该材料的耐热性能来源于具有高的热稳定性的球状弥散相Al12(Fe,V)3Si.
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  PLZT压电陶瓷的高温还原行为研究

  沈星, 袁慎芳, 王鑫伟

  2004, 0(3): 38-41.

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  沈星, 袁慎芳, 王鑫伟. PLZT压电陶瓷的高温还原行为研究[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 38-41.
  SHEN Xing, YUAN Shen-fang, WANG Xin-wei. Research on the Reduction Behavior of PLZT Piezoelectric Ceramics at High Temperature[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 38-41.

  为研制具有超大位移的RAINBOW压电驱动器,实验研究了制备该器件的PLZT压电陶瓷的高温还原行为.采用XRD,SEM等方法研究了还原样品的物相组成及其微观结构,对PLZT在高温下被石墨还原的过程和机理作了解释.研究表明,PLZT具有较好的还原性能,还原层厚度与时间有线性关系,理想的还原条件为:950℃保温1～1.5h;还原样品有明显的分层结构,还原层表现出穿晶断裂而未还原层则是沿晶断裂的特征;还原层主要由金属Pb及PbO,ZrO₂,TiO₂等氧化物组成,原先的晶体结构已不存在.
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  定向凝固高温合金IC10瞬态液相(TLP)扩散焊接头组织研究

  叶雷, 毛唯, 谢永慧, 李晓红

  2004, 0(3): 42-44.

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  叶雷, 毛唯, 谢永慧, 李晓红. 定向凝固高温合金IC10瞬态液相(TLP)扩散焊接头组织研究[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 42-44.
  YE Lei, MAO Wei, XIE Yong-hui, LI Xiao-hong. Research on TLP Diffusion Bonded Joint Microstructure of Directionally Solidfied Superalloy IC10[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 42-44.

  对定向凝固高温合金IC10进行了TLP扩散焊,中间层合金为在母材成分基础上加入一定量的降熔元素B配制而成,研究了在1270℃不同保温时间下焊缝及母材组织的变化,并对焊缝及母材中γ′相的形状尺寸变化进行了分析.
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  镍基单晶高温合金的反常屈服行为与变形机制

  李影, 苏彬

  2004, 0(3): 45-48.

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  李影, 苏彬. 镍基单晶高温合金的反常屈服行为与变形机制[J]. 材料工程, 2004, 0(3): 45-48.
  LI Ying, SU Bin. Abnormal Yield Behavior and Deformation Mechanism of Nickel Base Single Crystal Superalloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2004, 0(3): 45-48.

  镍基单晶高温合金是高推重比发动机涡轮叶片的关键材料.综述了镍基单晶高温合金的反常屈服行为,并讨论了导致产生这种反常屈服行为的变形机制及这些变形机制的发展过程.