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• 2009年, 0卷, 第5期
  刊出日期：2009-05-20

    

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  一种高铌X80管线钢的组织性能分析

  张莉莉, 张骁勇, 高惠临, 王锋

  2009, 0(5): 1-5.

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  张莉莉, 张骁勇, 高惠临, 王锋. 一种高铌X80管线钢的组织性能分析[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 1-5.
  ZHANG Li-li, ZHANG Xiao-yong, GAO Hui-lin, WANG Feng. Microstructure and Mechanical Properties of a High Nb-microalloyed X80 Pipeline Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 1-5.

  采用力学性能测试手段和电子显微分析技术对一种高铌(Nb)合金设计的X80管线钢的组织与性能进行了研究.结果表明:这种高Nb管线钢具有高的强韧性和低的韧脆转变温度,已成功应用于国内"西气东输二线"工程.对Nb元素在管线钢的细晶强化、组织强化和沉淀强化作用进行了分析.
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  抗CO₂腐蚀低Cr管线钢组织和性能研究

  张雷, 胡丽华, 孙建波, 常炜, 张忠铧, 路民旭

  2009, 0(5): 6-10.

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  张雷, 胡丽华, 孙建波, 常炜, 张忠铧, 路民旭. 抗CO₂腐蚀低Cr管线钢组织和性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 6-10.
  ZHANG Lei, HU Li-hua, SUN Jian-bo, CHANG Wei, ZHANG Zhong-hua, LU Min-xu. Microstructure and Properties of CO₂ Corrosion Resistant Low Cr Pipeline Steels[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 6-10.

  在管线钢中添加1%~5%(质量分数,下同)Cr可提高其抗CO₂腐蚀能力,本工作重点研究了Cr含量对低Cr管线钢组织、力学性能、耐蚀性能及焊接性能的影响.结果表明:3%~5%Cr元素的添加可使钢的组织由铁素体加少量珠光体变为以贝氏体为主.1%以上Cr的加入即可提高钢的硬度、强度,同时保持良好的韧性.由于富Cr保护性腐蚀产物膜的形成,3%~5%Cr的添加可显著降低CO₂全面腐蚀速率,并抑制局部腐蚀的发生.含1%~5%Cr的合金钢焊接接头具有较好的综合力学性能,但5%Cr钢焊接接头热影响区硬度偏高.
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  用于太阳能电池的多晶硅锭片晶体学特征研究

  徐卫平, 王云, 胡勇, 周浪

  2009, 0(5): 11-13.

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  徐卫平, 王云, 胡勇, 周浪. 用于太阳能电池的多晶硅锭片晶体学特征研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 11-13.
  XU Wei-ping, WANG Yun, HU Yong, ZHOU Lang. Crystallographic Features Study of Polycrystalline Silicon Ingot for Solar Cells[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 11-13.

  用背散射电子衍射分析技术研究铸造多晶硅锭切片的晶体学特征.结果表明:多晶硅锭晶体内部几乎没有取向差,取向差主要存在于晶界处;多晶硅锭切片中的大部分晶界为大角度晶界,且以Σ3为主,同时还存在少量小角度晶界.多晶硅制作太阳能电池转换率低可能与Σ3所占比例过高有关.
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  碳含量对CoCrMo合金显微组织和拉伸性能的影响

  饶洋, 郑亮, 刘晓功, 肖程波

  2009, 0(5): 14-16,21.

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  饶洋, 郑亮, 刘晓功, 肖程波. 碳含量对CoCrMo合金显微组织和拉伸性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 14-16,21.
  RAO Yang, ZHENG Liang, LIU Xiao-gong, XIAO Cheng-bo. Effects of Carbon Content on Microstructure and Tensile Properties of Alloy CoCrMo[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 14-16,21.

  研究了不同碳含量的CoCrMo铸造合金的显微组织和拉伸性能.结果表明:CoCrMo铸造合金中的第二相主要为富Cr碳化物,随着碳添加量的增加,合金中的碳化物体积分数也明显增多,形状也从小块状向大块长条状发展.在一定碳含量范围内,碳含量的增加即碳化物数量的增多,对合金强度有益.综合光学金相照片观测、扫描电子显微镜及能谱(SEM&EDS)分析、碳化物定量金相分析和拉伸性能测试的结果可以得到,碳含量的最佳值范围为0.26%~0.30%(质量分数).
表面工程
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  表面工程

  铁基非晶纳米晶涂层组织及磨损性能研究

  程江波, 梁秀兵, 徐滨士, 吴毅雄

  2009, 0(5): 17-21.

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  程江波, 梁秀兵, 徐滨士, 吴毅雄. 铁基非晶纳米晶涂层组织及磨损性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 17-21.
  CHENG Jiang-bo, LIANG Xiu-bing, XU Bin-shi, WU Yi-xiong. Microstructure and Wear Properties of Fe-based Amorphous/Nanocrystalline Coatings[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 17-21.

  利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeCrBSiMnNbY系非晶纳米晶涂层.采用扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构进行了表征,着重分析了非晶纳米晶的形成机制,并利用湿砂橡胶轮式磨损试验机对涂层的磨损性能进行了研究.结果表明:涂层的组织主要由非晶相和α(Fe,Cr)相纳米晶组成;α(Fe,Cr)相纳米晶均匀分布于非晶基体内.涂层的组织均匀,结构致密,平均孔隙率为1.7%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性,其失效机制主要为脆性断裂机制.
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  表面工程

  Fe-C-Cr-V-B系高铬堆焊合金的显微组织及耐磨性

  龚建勋, 李煌, 肖逸锋, 张清辉

  2009, 0(5): 22-25,29.

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  龚建勋, 李煌, 肖逸锋, 张清辉. Fe-C-Cr-V-B系高铬堆焊合金的显微组织及耐磨性[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 22-25,29.
  GONG Jian-xun, LI Huang, XIAO Yi-feng, ZHANG Qing-hui. Microstructure and Wear Resistance of Fe-C-Cr-V-B High-chromium Hardfacing Alloys[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 22-25,29.

  采用药芯焊丝埋弧堆焊方法制备含有C 1.2%~1.8%(质量分数,下同),Cr 15%~20%,V 2.0%~3.0%,B0%~1.0%的高铬堆焊合金.借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等分析手段,研究其显微组织及碳化物分布形貌,结果表明:其显微组织由α-Fe+-γFe+(Fe,Cr)₇C₃+(Fe,Cr)₃C+Fe₃(C,B)+B₄C等组成,加入B₄C可显著细化该堆焊合金晶粒,降低-αFe,-γFe基体组织的Cr,V等合金元素的固溶量,使碳化物(Fe,Cr)₇C₃数量增加且呈弥散分布.另外,考察了B₄C含量对高铬堆焊合金硬度及耐磨性的影响,耐磨粒磨损实验结果表明其相对磨损系数是H25Cr3Mo2MnV堆焊合金的6~17倍,其中碳化物颗粒四周均匀分布的-αFe等基体组织使其可承受较大的磨粒冲击而不脱落.
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  表面工程

  等离子熔覆Ni-Cr合金涂层的组织与性能研究

  毕晓勤, 杨仲磊, 胡小丽

  2009, 0(5): 26-29.

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  毕晓勤, 杨仲磊, 胡小丽. 等离子熔覆Ni-Cr合金涂层的组织与性能研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 26-29.
  BI Xiao-qin, YANG Zhong-lei, HU Xiao-li. Microstructure and Performance of Ni-Cr Cladding Formed by Plasma Surfacing Processes[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 26-29.

  采用等离子熔覆技术在40Cr钢基材表面熔覆Ni-Cr合金涂层,研究了熔覆层的组织特征、成分和显微硬度分布特点.结果表明:等离子熔覆层与基体的结合面是由等轴晶构成的,熔覆层与基体呈现良好的冶金结合状态;熔覆层中部分布着沿逆热流方向生长的排列较规则的枝晶组织;熔覆层表层是细小的枝晶组织.能谱分析表明在结合面处Ni,Cr含量发生显著变化,等离子熔覆可以实现低稀释率.熔覆层的显微硬度呈梯度过渡到基体,熔覆层外层硬度值最高,在结合面附近硬度出现显著的变化.
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  表面工程

  硅烷处理对有机涂层/金属胶接接头力学性能的影响

  张颖怀, 许立宁, 路民旭

  2009, 0(5): 30-33,37.

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  张颖怀, 许立宁, 路民旭. 硅烷处理对有机涂层/金属胶接接头力学性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 30-33,37.
  ZHANG Ying-huai, XU Li-ning, LU Min-xu. Influence of Silane Treatment on Mechanical Performance of Organic Coating/Metal Adhesive Joint[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 30-33,37.

  研究了硅烷处理的胶接接头的力学性能,分析了硅烷处理对涂层/金属界面力学性能的影响.对碳钢表面进行硅烷处理,用环氧树脂胶黏剂粘接.对疲劳后的胶接接头施加静态载荷,通过分析硅烷处理胶接接头的应力-应变曲线及接头破坏形式,得出疲劳破坏与静载破坏的区别.结果表明:硅烷处理的胶接接头经一定周次疲劳后能提高接头的粘接强度,接头的破坏形式虽然为界面断裂但却为韧性断裂;接头静拉破坏形式为界面破坏和内聚破坏的混和破坏.
测试与表征
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  测试与表征

  拉伸载荷下金属磁记忆信号盒维数的变化规律研究

  邸新杰, 李午申

  2009, 0(5): 34-37.

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  邸新杰, 李午申. 拉伸载荷下金属磁记忆信号盒维数的变化规律研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 34-37.
  DI Xin-jie, LI Wu-shen. Box Dimension Changes Law of Metal Magnetic Memory Signal Under Tensile Load[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 34-37.

  为研究载荷与磁记忆特征信号之间的量化关系,以API 5L X70管线钢为研究对象,首先利用分形理论对金属磁记忆信号的分形特性进行了分析,证明金属磁记忆信号是一种无规则分形信号;然后对不同载荷下的磁记忆特征信号的盒维数进行研究,得出随着载荷的增加,金属磁记忆特征信号的盒维数减小的规律.为利用金属磁记忆检测技术评价铁磁构件的受力状态提供了一种有效的方法.
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  测试与表征

  新型耐热钢Super304H高温时效后的组织与性能

  李新梅, 邹勇, 张忠文, 邹增大

  2009, 0(5): 38-42.

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  李新梅, 邹勇, 张忠文, 邹增大. 新型耐热钢Super304H高温时效后的组织与性能[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 38-42.
  LI Xin-mei, ZOU Yong, ZHANG Zhong-wen, ZOU Zeng-da. Microstructure and Property of Novel Heat-resistance Steel Super304H After Being Aged at High Temperature[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 38-42.

  采用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射等手段并通过显微硬度和冲击实验,研究了Supre304H钢经750~1350℃时效后的微观组织和性能.结果表明:高温时效后Super304H钢的微观组织为γ相+析出相;随时效温度的不同,基体晶粒尺寸及析出相的种类、分布发生不同的变化.在750℃左右因微细沉淀强化及细晶组织使得显微硬度达到最大值,而后随温度升高以及析出相、晶粒尺寸与固溶元素的变化,显微硬度呈现先快速下降后缓慢下降的趋势;时效试样的冲击功值随温度升高在850℃左右,由于M₂₃C₆沿晶界大量析出导致晶界脆化而达到最低值,后又因析出相的再溶解致使晶界脆化效果趋弱而逐渐升高.
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  测试与表征

  TC11钛合金β相区热变形动态再结晶过程的研究

  陈慧琴, 曹春晓, 郭灵, 林海

  2009, 0(5): 43-48.

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  陈慧琴, 曹春晓, 郭灵, 林海. TC11钛合金β相区热变形动态再结晶过程的研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 43-48.
  CHEN Hui-qin, CAO Chun-xiao, GUO Ling, LIN Hai. Dynamic Recrystallization Processes During Hot Deformation of TC11 Titanium Alloy in β Field[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 43-48.

  通过热压缩实验研究了锻态等轴组织的TC11钛合金在1030~1090℃和应变速率0.001~0.1s^-1范围内的流变行为和组织演变.分析了该合金在实验参数范围内变形的应力-应变曲线特征.热变形过程动力学分析获得了应力指数和激活能分别为4.05,172.3kJ·mol^-1,表明该组织的合金在β区热变形主要是位错的滑移和攀移过程.组织观察和电子背散射衍射(Electron Back Scattered Diffraction,EBSD)测试表明,热变形过程中组织演变以不连续动态再结晶过程进行.该过程中,稳态变形再结晶晶粒尺寸是变形温度和应变速率的函数,而稳态变形组织处于部分动态再结晶状态.通过分析该合金特殊的动态再结晶动力学过程,建立了由原始晶粒尺寸修正的Avrami动态再结晶动力学方程.经验证,与实验数据吻合较好.
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  测试与表征

  碳纳米管/电介质双层吸波涂层衰减特性分析

  曾国勋, 张海燕, 葛鹰, 陈天立

  2009, 0(5): 49-52,56.

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  曾国勋, 张海燕, 葛鹰, 陈天立. 碳纳米管/电介质双层吸波涂层衰减特性分析[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 49-52,56.
  ZENG Guo-xun, ZHANG Hai-yan, GE Ying, CHEN Tian-li. Attenuation of Double-layer Type Microwave Absorber Made of Carbon Nanotubes-dielectric Composite Material[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 49-52,56.

  测试了两种碳管复合材料的C1波段电磁参数.结果显示碳管复合材料具有较高的介电损耗.在S,C1频段,单层碳管涂层的吸波频带窄.运用传输线理论分析两种直径碳管复合材料与不同材料组成双层涂层的反射率变化.结果表明:采用碳管涂层为面层,低介电常数、高本征阻抗材料为底层的双层涂层设计,可以提高碳管涂层的低频吸波能力.
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  测试与表征

  显微组织对TC18钛合金应力控制低周疲劳性能的影响

  冯抗屯, 沙爱学, 王庆如

  2009, 0(5): 53-56.

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  冯抗屯, 沙爱学, 王庆如. 显微组织对TC18钛合金应力控制低周疲劳性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 53-56.
  FENG Kang-tun, SHA Ai-xue, WANG Qing-ru. Effects of Microstructure on Low Cycle Fatigue Property of TC18 Titanium Alloy Under Stress-controlled Condition[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 53-56.

  研究了片状和网篮两种典型组织对TC18钛合金不同应力振幅下低周疲劳寿命的影响.结果表明:TC18钛合金低周疲劳寿命对显微组织的变化不敏感.在相同的应力振幅下,双态组织和片状组织的疲劳寿命基本相当.TC18钛合金的低周疲劳寿命N取决于加载的应力振幅,σ_max与N之间呈对数关系,相关系数达0.99以上.
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  测试与表征

  花键轴断裂失效分析

  胡春燕, 刘德林, 万方, 陶春虎

  2009, 0(5): 57-59,64.

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  胡春燕, 刘德林, 万方, 陶春虎. 花键轴断裂失效分析[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 57-59,64.
  HU Chun-yan, LIU De-lin, WAN Fang, TAO Chun-hu. Fracture Analysis of Spline Shaft[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 57-59,64.

  对断裂的花键轴进行了断口宏微观观察、化学成分分析、金相组织检查、硬度检测及静态拉伸测试.结果表明:花键轴的断裂性质为疲劳断裂;花键轴的显微组织中存在魏氏组织,导致其硬度和强度低于技术要求,是造成花键轴断裂的根本原因.
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  测试与表征

  ⁶⁰Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响

  吴超波, 贾梦秋, 高大海, 李伟

  2009, 0(5): 60-64.

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  吴超波, 贾梦秋, 高大海, 李伟. ⁶⁰Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 60-64.
  WU Chao-bo, JIA Meng-qiu, GAO Da-hai, LI Wei. Effect of ⁶⁰Co γ Ray Irradiation on Structure and Properties of Silicone Resins[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 60-64.

  研究了室温下空气气氛中⁶⁰Coγ射线辐照对甲基苯基硅树脂结构和性能的影响.采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热失重(TG)、扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)等对辐照前后的硅树脂及其清漆涂层进行了分析.结果表明:在1.6×10⁵Gy的剂量范围内,⁶⁰Coγ射线辐照使甲基苯基硅树脂发生了侧基断裂并交联,且硅树脂的耐热性能随着辐照剂量的增加而提高;经过⁶⁰Coγ射线辐照后,甲基苯基硅树脂的清漆涂层表面形貌、力学性能、抗腐蚀性能和抗化学物质性能仍保持良好,具有较好的耐辐照性能.
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  测试与表征

  泡沫金属在弯矩作用下的表征分析

  刘培生, 陈一鸣, 丁晓纪

  2009, 0(5): 65-67.

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  刘培生, 陈一鸣, 丁晓纪. 泡沫金属在弯矩作用下的表征分析[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 65-67.
  LIU Pei-sheng, CHEN Yi-ming, DING Xiao-ji. Analysis of Porous Open-cell Metal Foams Under Bending Moment[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 65-67.

  在对泡沫金属单向拉伸和压缩性能的研究基础上,进一步探讨该材料在弯矩作用下的力学行为.结果表明:在泡沫金属材料受到弯矩作用而产生破坏时,其承受的名义弯矩大小可表达为多孔体孔率的函数形式,且该数理关系可视为该材料在单向拉压载荷作用下产生破坏时所承受名义应力大小表征的延伸.
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  测试与表征

  PBX粉末成形的数值模拟研究

  张涛, 赵北君, 朱世富, 李凯, 雍志华

  2009, 0(5): 68-72.

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  张涛, 赵北君, 朱世富, 李凯, 雍志华. PBX粉末成形的数值模拟研究[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 68-72.
  ZHANG Tao, ZHAO Bei-jun, ZHU Shi-fu, LI Kai, YONG Zhi-hua. Numerical Simulation Study of PBX Powder-forming[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 68-72.

  运用有限元软件MSC.Marc,采用基于更新拉各朗日方法的热-机耦合分析法对高聚物黏结炸药(PBX)粉末温压成形过程进行了数值模拟.获得了粉末体几何形变、应力场及相对密度分布等相关数据,其大小和实验测得数据在同一个数量级.结果表明:随着成形压力的增加,PBX内应力,粉末位移以及相对密度都呈增大的趋势,粉末在压制过程中的流动性规律为其实际成形中工艺参数的改善和优化提供了理论依据.
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  测试与表征

  利用渗透检测技术检验人工关节金属零件的表面缺陷

  刘斌

  2009, 0(5): 73-75.

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  刘斌. 利用渗透检测技术检验人工关节金属零件的表面缺陷[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 73-75.
  LIU Bin. Application of Liquid Penetrant Inspection of Surface Defects on Metallic Joint Components[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 73-75.

  分析了人工关节零件的表面缺陷、生产加工流程以及检测要求,采用亲水性后乳化荧光检测工艺方法作为人工关节金属零件表面缺陷的检测方法,并确定了其检测时机.通过股骨球头检测示例及其他零件分析,表明液体渗透检验方法适用于人工关节零件表面微米级以上的表面缺陷.
综述
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  综述

  等通道转角挤压工艺研究进展

  雷力明, 黄旭, 段锐, 曹春晓

  2009, 0(5): 76-80.

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  雷力明, 黄旭, 段锐, 曹春晓. 等通道转角挤压工艺研究进展[J]. 材料工程, 2009, 0(5): 76-80.
  LEI Li-ming, HUANG Xu, DUAN Rui, CAO Chun-xiao. Progress in Equal Channel Angular Extrusion Process[J]. Journal of Materials Engineering, 2009, 0(5): 76-80.

  概述了等通道转角挤压(ECAE)工艺的基本原理和影响因素,介绍了ECAE在模具设计和工程应用研究方面的新进展,指出了目前存在的问题,并对今后的发展方向作了展望.