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• 2005年, 0卷, 第5期
  刊出日期：2005-05-20

    

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  研究与应用
  工艺
  综述
  

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研究与应用
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  研究与应用

  DD3单晶合金短时液相扩散连接接头组织与性能研究

  李晓红, 谢永慧, 钟群鹏, 曹春晓

  2005, 0(5): 3-6,10.

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  李晓红, 谢永慧, 钟群鹏, 曹春晓. DD3单晶合金短时液相扩散连接接头组织与性能研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 3-6,10.
  LI Xiao-hong, XIE Yong-hui, ZHONG Qun-peng, CAO Chun-xiao. Study on Microstructure and Mechanical Properties of DD3 Single Crystal Alloy Joints Bonded for Short Time[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 3-6,10.

  采用D1P和D1F两种中间层合金在1250℃下分别保温10,30min,1,2,4h扩散连接DD3单晶合金.这两种中间层合金是在DD3合金成分基础上添加了一定量的降熔元素硼,分别以粉和箔带形式使用.对上述规范下获得的DD3接头组织和性能进行了研究分析,结果表明,扩散时间短,D1P中间层合金扩散焊接头组织很不均匀,在中间层合金流入处生成大量光板γ'相,对接头持久性能不利,1250℃下扩散4h接头的980℃持久性能为母材性能的60%;而D1F中间层合金扩散焊接头组织均匀一致,1250℃下扩散4h接头980℃持久性能超过母材性能的70%.
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  研究与应用

  碳纤维增强聚酰亚胺复合材料表面梯度涂层制备与组织性能研究

  黄小婷, 王富耻, 马壮, 王全胜

  2005, 0(5): 7-10.

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  黄小婷, 王富耻, 马壮, 王全胜. 碳纤维增强聚酰亚胺复合材料表面梯度涂层制备与组织性能研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 7-10.
  HUANG Xiao-ting, WANG Fu-chi, MA Zhuang, WANG Quan-sheng. Study on Process,Microstructure and Properties of Surface Graded Coating on C/PMR15 Composite[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 7-10.

  在碳纤维增强聚酰亚胺基体上设计了Ni-Ni/Cr-WC/Co和PI-Ni/Cr-WC/Co两种表面梯度涂层,并对其进行微观组织分析和抗热震性能测试,结果表明,采用化学镀镍和超音速火焰喷涂复合工艺得到的Ni Ni/Cr-WC/Co梯度涂层结构较为致密,与基体结合较好,涂层经300次热震后无明显变化;采用超音速火焰喷涂得到的PI-Ni/Cr-WC/Co梯度涂层结构疏松,与基体结合力差,涂层经273次热震后完全脱落.镀镍层与基体能够通过机械力和原子力结合,也可以与镍铬合金层通过冶金结合、机械嵌合结合,同时在缓解涂层应力等方面起到重要作用,从而有效提高了梯度涂层的结合强度.
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  工艺参数对半固态Al-4Cu-Mg合金力学行为的影响

  卢雅琳, 黄维超, 江海涛, 李淼泉

  2005, 0(5): 11-14.

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  卢雅琳, 黄维超, 江海涛, 李淼泉. 工艺参数对半固态Al-4Cu-Mg合金力学行为的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 11-14.
  LU Ya-lin, HUANG Wei-chao, JIANG Hai-tao, LI Miao-quan. Effect of Process Parameters on Mechanical Behavior of Semi-solid Al-4Cu-Mg Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 11-14.

  在热模拟实验的基础上,研究了各工艺参数对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金变形力学行为的影响.研究结果表明:在液固温度区间变形时,变形温度、应变速率对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金的流变应力峰值影响显著,对稳态流变应力影响较小.当变形温度超过某一临界值后,流变应力随变形温度的变化趋于稳定.在固相温度区间变形时,半固态与供应态材料流变应力的变化趋势基本一致,变形均为固相间的塑性变形.但供应态Al-4Cu-Mg合金的原始变形组织和半固态Al-4Cu-Mg合金的球状组织对变形的影响有所不同.
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  研究与应用

  利用金属间化合物增强陶瓷钎焊接头——接头组织与界面反应

  张德库, 邹贵生, 吴爱萍, 刘根茂

  2005, 0(5): 15-18.

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  张德库, 邹贵生, 吴爱萍, 刘根茂. 利用金属间化合物增强陶瓷钎焊接头——接头组织与界面反应[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 15-18.
  ZHANG De-ku, ZOU Gui-sheng, WU Ai-ping, LIU Gen-mao. Reinforcement of Ceramic Bonded Joints with Intermetallic Compounds——Microstructures and Interfacial Reaction of Joints[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 15-18.

  为了提高Si₃N₄陶瓷连接接头高温性能及减小接头因热膨胀系数不匹配而产生的应力,采用Ag-Cu-Ti钎料和NiTi复合中间层进行半固态连接.接头组织观察表明,钎缝主要由NiTi(Cu)金属间化合物和Ag-Cu基体组成.研究表明,Ni与Ti的加入量对于钎缝中金属间化合物的形态及钎缝与母材界面反应层的形成具有十分重要的影响.
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  纳米NiO的制备及其赝电容特性研究

  邓梅根, 杨邦朝, 胡永达

  2005, 0(5): 19-21,26.

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  邓梅根, 杨邦朝, 胡永达. 纳米NiO的制备及其赝电容特性研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 19-21,26.
  DENG Mei-gen, YANG Bang-chao, HU Yong-da. Research on Preparation and Pseudocapacitance Characteristics of Nanosized NiO[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 19-21,26.

  运用沉淀转化法制备Ni(OH)₂超微粉末,并通过热处理得到纳米NiO.利用TEM,TG,XRD,循环伏安和恒流充放电测试对样品进行了分析和表征.结果表明,实验制备的NiO粒径为10nm左右,在-0.05～0.35V(vsSCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为,在电流密度为2mA·cm^-2时,其比容达到243F·g^-1.
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  X80管线钢焊接粗晶区韧化因素的研究

  陈翠欣, 李午申, 王庆鹏, 冯斌, 刘方明, 薛振奎

  2005, 0(5): 22-26.

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  陈翠欣, 李午申, 王庆鹏, 冯斌, 刘方明, 薛振奎. X80管线钢焊接粗晶区韧化因素的研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 22-26.
  CHEN Cui-xin, LI Wu-shen, WANG Qing-peng, FENG Bin, LIU Fang-ming, XUE Zhen-kui. Research on Influencing Factor of Impact Toughness in Coarse Grain Heat-affected Zone for X80 Pipeline Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 22-26.

  采用热模拟技术研究了不同热循环对X80管线钢焊接粗晶区低温冲击韧度的影响.实验结果表明,随着冷却时间t_8/5的增加,第二相粒子的数量减少且出现聚集现象,晶粒尺寸增加,但是当t_8/5小于6.8s时,粒状贝氏体含量较高,板条束贝氏体细小且方向性较弱,试样的冲击韧性较高;而当t_8/5超过6.8s后,粒状贝氏体含量逐渐下降,板条贝氏体逐渐粗大、平行,试样韧性又逐渐降低.M A组元由于其含量低,尺寸小,对韧性的影响不显著.因此为提高焊接粗晶区的韧性,应采用小线能量和合适的预热温度来控制晶粒尺寸和组织形态.
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  一维Cu-Zn-Al合金纳米结构的制备及生长机理研究

  高后秀, 王炜娜, 陈泉水, 刘双翼

  2005, 0(5): 27-29,33.

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  高后秀, 王炜娜, 陈泉水, 刘双翼. 一维Cu-Zn-Al合金纳米结构的制备及生长机理研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 27-29,33.
  GAO Hou-xiu, WANG Wei-na, CHEN Quan-shui, LIU Shuang-yi. Preparation of One Dimensional Nanostructure of Cu-Zn-Al Alloy and Study of Growth Mechanism[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 27-29,33.

  Cu-Zn-Al合金经过简单的混合酸处理后,成功地在常温常压下制备出两种形态、组成不同的纳米管.能量衍射谱表明其主要成分是Cu,Zn,Al和Si,Al,O.其管径一般在20～50nm左右,最长长度达1600nm.研究发现,在混和酸处理后产生的分散程度很高的纳米粒子在纳米管的生长中起了重要作用,结合生长模型和透射电子显微镜照片初步分析了这种作用的机理和合金纳米管的生长机理.
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  复合磺酸体系原位聚合聚苯胺性能研究

  杨庆浩, 王杨勇, 程光旭

  2005, 0(5): 30-33.

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  杨庆浩, 王杨勇, 程光旭. 复合磺酸体系原位聚合聚苯胺性能研究[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 30-33.
  YANG Qing-hao, WANG Yang-yong, CHENG Guang-xu. Study on Property of Polyaniline in-situ Synthesized from Multiple Sulfonic Acids Medium[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 30-33.

  采用不同比例的十二烷基苯磺酸(DBSA)与对甲基苯磺酸(TSA)复合磺酸体系替代盐酸体系,合成了具有一定溶解率的聚苯胺(PANI),研究了不同DBSA/TSA比例对掺杂态PANI的产率、掺杂程度、溶解率和电导率的影响.结果表明,DBSA/TSA摩尔比为7/3时所得PANI同时具有较好的电导率和溶解性.采用该体系合成的掺杂态PANI的电导率为1.1S/cm,在N甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮、四氯化碳和二甲苯中的溶解率(质量分数)分别为70%,40%,26%和19%.
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  n-SiO₂/Ni复合镀层组织与接触疲劳性能

  蒋斌, 徐滨士, 董世运, 丁培道

  2005, 0(5): 34-37,41.

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  蒋斌, 徐滨士, 董世运, 丁培道. n-SiO₂/Ni复合镀层组织与接触疲劳性能[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 34-37,41.
  JIANG Bin, XU Bin-shi, DONG Shi-yun, DING Pei-dao. Microstruture and Contact Fatigue Property of Nano-SiO₂/Ni Composite Coating Prepared by Electro-brush Plating[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 34-37,41.

  采用电刷镀技术制备了含n-SiO₂/Ni复合镀层,测试了镀层的抗接触疲劳性能,探讨了在镀液中加入纳米铜颗粒对镀层抗接触疲劳性能的影响.结果表明,n-SiO₂/Ni复合镀层接触疲劳寿命可达到一百万次以上;在镀液中加入纳米铜后,镀层接触疲劳寿命大幅度降低.加入纳米铜后镀层结构呈连续的层状,疲劳裂纹在层间萌生并沿层间扩展,导致在较短循环周次内发生失效.
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  Al₂TiO₅-ZrO₂复相材料的制备与性能

  王榕林, 王志发, 王瑞生, 卜景龙, 李如椿, 陈永强

  2005, 0(5): 38-41.

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  王榕林, 王志发, 王瑞生, 卜景龙, 李如椿, 陈永强. Al₂TiO₅-ZrO₂复相材料的制备与性能[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 38-41.
  WANG Rong-lin, WANG Zhi-fa, WANG Rui-sheng, BU Jing-long, LI Ru-chun, CHEN Yong-qiang. Preparation and Performance of Al₂TiO₅-ZrO₂ Multiphase Material[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 38-41.

  以α-Al₂O₃,TiO₂,ZrO₂为主要原料,以MgO,SiO₂,Fe₂O₃为稳定剂,经1500℃×2h烧结可制得低热膨胀系数的Al₂TiO₅-ZrO₂复相材料.实验发现:随试样中ZrO₂含量的提高或随ZrO₂稳定程度的提高,Al₂TiO₅-ZrO₂材料的RT～1000℃热膨胀系数逐步降低,这与材料复合体热膨胀系数的常规相悖.ATZ5试样的抗弯强度为39.15MPa,吸水率为3.28%,热膨胀系数为4.46×10^-6/℃,其抗热震性能优良,可承受的热震温差是P ZrO₂试样的1.62倍.
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  研究与应用

  热处理对K403合金钎焊接头的γ'相和性能的影响

  李大斌, 潘晖, 孙计生

  2005, 0(5): 42-44.

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  李大斌, 潘晖, 孙计生. 热处理对K403合金钎焊接头的γ'相和性能的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 42-44.
  LI Da-bing, PAN Hui, SUN Ji-sheng. Effect of Heat Treatment on γ' Phase and Property of Brazed Joints of K403 Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 42-44.

  研究了焊后热处理对K403合金大间隙焊接头中γ'相与接头性能的影响,结果表明经扩散处理接头产生γ'相,呈圆形,其中母材的γ'相尺寸最大,过渡区、钎缝区依次减小;1200℃固溶处理后γ'相呈方形,但由于固溶处理接头析出高熔点化合物相,对接头性能不利;时效处理γ'相沉淀析出充分,形状呈方形,且时效处理有利于化合物相的扩散.
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  塑性变形对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响

  张宝红, 张星, 王强, 张治民, 李保成

  2005, 0(5): 45-47,51.

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  张宝红, 张星, 王强, 张治民, 李保成. 塑性变形对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 45-47,51.
  ZHANG Bao-hong, ZHANG Xing, WANG Qiang, ZHANG Zhi-min, LI Bao-cheng. Influence of Plastic Deformation on Microstructure and Mechanical Properties of As-cast AZ31 Magnesium Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 45-47,51.

  为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用,用铸态AZ31镁合金进行了等温压缩实验,并测试了原始试样和变形后试样的组织和性能.结果表明:铸态AZ31合金通过塑性变形可以显著细化晶粒;随变形温度的升高,变形所得试样抗拉强度下降;在同一温度下变形所得试样抗拉强度随变形程度的增加而升高,变形程度达到一定值后,抗拉强度不再升高并有下降的趋势;铸态AZ31合金低温变形(210～240℃)后,可大幅度提高其抗拉强度.
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  研究与应用

  B₄C对铜基复合材料的力学性能与抗氧化性的影响

  钱宝光, 耿浩然, 郭忠全, 陶珍东, 田宪法

  2005, 0(5): 48-51.

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  钱宝光, 耿浩然, 郭忠全, 陶珍东, 田宪法. B₄C对铜基复合材料的力学性能与抗氧化性的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 48-51.
  QIAN Bao-guang, GENG Hao-ran, GUO Zhong-quan, TAO Zhen-dong, TIAN Xian-fa. Effect of B₄C on Mechanical Property and Oxidation Resistance for Copper Based Alloys[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 48-51.

  用粉末冶金的方法制备了含B₄C的铜基复合材料,并研究了B₄C加入量及其颗粒粗细对其力学性能与抗氧化性的影响.结果表明,加入B₄C的含量(质量分数,下同)≤3%时,可提高材料的硬度、耐磨性,但影响材料的抗氧化性,加入B₄C≤2%时,对抗氧化性的影响较小.所以B₄C的加入量为2%时,对材料的整体性能影响最佳.B₄C颗粒越细,材料的硬度越大,耐磨性越好,抗氧化能力越好.
工艺
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  工艺

  工艺参数对316不锈钢粉末激光烧结球化的影响

  潘琰峰, 沈以赴, 顾冬冬, 杨家林, 王洋

  2005, 0(5): 52-55.

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  潘琰峰, 沈以赴, 顾冬冬, 杨家林, 王洋. 工艺参数对316不锈钢粉末激光烧结球化的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 52-55.
  PAN Yan-feng, SHEN Yi-fu, GU Dong-dong, YANG Jia-lin, WANG Yang. Effect of Process Parameters on Balling During Direct Laser Sintering of 316 Stainless Steel Powders[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 52-55.

  采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列烧结实验.实验发现,在液相粘度较高、表面张力大,熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响下,烧结过程中出现了球化现象.球化的出现妨碍了直接金属激光烧结成形的顺利进行.分析了316不锈钢粉末球化效应产生的原因,讨论了工艺参数(激光功率、扫描速度和粉层厚度)对316不锈钢金属粉末烧结成形的影响.研究表明,适当提高扫描速度或减小激光功率可以在一定程度上减小316不锈钢粉末激光烧结的球化效应.
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  工艺

  多孔阳极氧化铝薄膜的制备

  魏剑, 李克智, 李贺军, 李正佳, 付前刚

  2005, 0(5): 56-59,64.

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  魏剑, 李克智, 李贺军, 李正佳, 付前刚. 多孔阳极氧化铝薄膜的制备[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 56-59,64.
  WEI Jian, LI Ke-zhi, LI He-jun, LI Zheng-jia, FU Qian-gang. Fabrication of Anodic Alumina Membrane[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 56-59,64.

  采用二次氧化的方法,在短时间内制备了多孔阳极氧化铝薄膜(Anodic Alumina Membrane,简称AAM),借助扫描电子显微镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段分析了氧化铝膜的微观形貌和晶体结构,讨论了电解液温度波动和铝材表面缺陷对AAM表面形貌的影响.研究结果表明:制备的多孔氧化铝薄膜是非晶态氧化铝,在其表面孔径为50～70nm的六边形孔洞分布均匀,且垂直于薄膜表面平行生长.氧化过程中,电解液温度的稳定有利于形成规则的孔洞阵列;通过电化学抛光预处理,可有效去除机械划痕,避免薄膜表面沟壑状形貌的形成,提高了孔洞分布的均匀性.
综述
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  综述

  钛合金的氢处理技术及其对超塑性的影响

  林莺莺, 潘洪泗, 李淼泉

  2005, 0(5): 60-64.

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  林莺莺, 潘洪泗, 李淼泉. 钛合金的氢处理技术及其对超塑性的影响[J]. 材料工程, 2005, 0(5): 60-64.
  LIN Ying-ying, PAN Hong-si, LI Miao-quan. Hydrogen Treatment and Its Effect on Superplasticity of Titanium Alloys[J]. Journal of Materials Engineering, 2005, 0(5): 60-64.

  氢处理技术是通过氢的可逆合金化作用,对钛合金的微观组织、力学性能和加工性能进行调整的一种新兴热加工技术.钛合金中氢的加入可以增加钛合金中塑性相的体积分数,降低流动应力,提高超塑性性能,从而降低钛合金的超塑性变形对变形速率和变形温度的苛刻要求.利用氢处理与塑性变形相配合制备晶粒尺寸小于1μm的超细晶,使钛合金在更低的变形温度和更高变形速率下呈现出超塑性,是攻克钛合金扩大应用瓶颈的一条新途径.