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2012, 0(11): 0-0.
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. 《材料工程》2012年第11期目次[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 0-0.
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测试与表征
刘慧敏, 杨树青, 许萍, 李进福
2012, 0(11): 1-5.
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刘慧敏, 杨树青, 许萍, 李进福. 原位Al2 O3P /7075复合材料微观组织与磨损行为[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 1-5. In-situ Al2 O3P /7075 Composites[J]. Journal of Materials Engineering, 2012, 0(11): 1-5.
采用原位反应近液相线铸造法制备具有不同质量分数的Al2 O3P /7075复合材料,并对其进行干滑动磨损实验研究,通过OM,SEM,TEM等材料分析方法测试了材料的微观组织和磨损表面形貌。结果表明,原位Al2 O3 颗粒对7075铝合金的晶粒组织有明显细化效果,Al2 O3P /7075复合材料的耐磨性比基体7075铝合金有明显的提高。原因是原位合成的复合材料界面结合良好,原位 Al2 O3 颗粒在摩擦过程中起着抑制金属流动和支撑的双重作用。磨损表面形貌显示,原位Al2 O3 颗粒的加入,使磨损机制由黏着磨损变为磨粒磨损,从而改善了材料的耐磨性。
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测试与表征
徐富家, 吕耀辉, 刘玉欣, 何鹏, 舒凤远, 徐滨士
2012, 0(11): 6-11.
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徐富家, 吕耀辉, 刘玉欣, 何鹏, 舒凤远, 徐滨士. 脉冲等离子弧快速成形Inconel 625组织性能研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 6-11.
研究了脉冲等离子弧快速成形Inconel 625镍基高温合金零件的组织特征及力学性能,重点分析了沉积态组织中相析出规律及分布特点。结果表明,沉积态的组织以胞状树枝晶为主,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,层与层结合处呈现更细小胞状枝晶特征。由于较快的冷却速率,在整个成形零件包括层与层的结合处并未出现严重的显微偏析现象。通过多种分析手段证实了大量不规则形状的弥散Laves相颗粒分布在枝晶间,MC碳化物(包括NbC, TiC)分布在枝晶间及晶界,以及少量针状相δ (Ni3 Nb)的析出。力学性能测试结果表明,显微硬度在整个沉积零件分布较为均匀,在260~285HV0.2 范围内,在零件的底部及层层的结合处由于更细小的组织而呈现更高的硬度值。由于析出相的弥散强化作用,零件的抗拉强度最高达到750MPa,同时伸长率可达到50%。
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测试与表征
周桂斌, 刘子利, 刘希琴, 朱晓春, 李健
2012, 0(11): 12-17,22.
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周桂斌, 刘子利, 刘希琴, 朱晓春, 李健. Mn对Mg-5Al镁合金腐蚀性能的影响[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 12-17,22.
研究了不同含量的Mn对Mg-5Al镁合金的显微组织以及在NaCl溶液腐蚀介质中腐蚀性能的影响。结果表明,添加Mn后,Mn优先与Al结合形成Al8 Mn5 相,合金晶粒明显细化,连续或半连续网状分布β-Mg17 Al12 相逐渐呈断续及颗粒状弥散分布且数量减少。随着Mn含量的增加,合金腐蚀速率降低,腐蚀电流密度降低,而钝化膜电阻和电荷转移电阻增加,合金耐蚀性能得到明显的改善。当Mn含量为0.5%(质量分数)时,合金耐蚀性最好,腐蚀速率仅有1.08mg·cm-2 ·d-1 ,比未添加Mn的合金降低了72%。
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测试与表征
宋高伟, 黄燕滨, 丁华东, 巴国召, 闫永贵
2012, 0(11): 18-22.
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宋高伟, 黄燕滨, 丁华东, 巴国召, 闫永贵. 含Ga铝基牺牲阳极在干湿交替环境下的行为研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 18-22.
研究了Ga含量对Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响规律及其在干湿交替条件下的活化机制。结果表明:Ga含量在0.02%(质量分数)时,Al-Zn-In-Mg-Ga-Mn牺牲阳极在干湿交替环境下综合电化学性能最佳。金相组织观察和腐蚀产物EDS分析得出,随着Ga含量的增加,Ga在晶界处富集,由于Ga的活化作用,晶界处优先溶解造成晶粒的脱落,电流效率急剧下降;活性元素Ga和In在溶解反应时发生共同沉积现象,破坏了基体表面氧化膜的完整性和致密性,有效地维持了阳极的活性溶解。
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胡春燕, 刘新灵
2012, 0(11): 23-26.
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胡春燕, 刘新灵. 某汽车轮毂轴断裂原因分析[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 23-26.
某汽车在行驶过程中,其后轮毂轴在安装轴承附近发生断裂,该车累计行驶里程为17km,轮毂轴材料为65Mn弹簧钢。通过外观检查、断口宏微观观察、能谱分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验等实验,确定了轮毂轴的失效性质及失效原因。结果表明:轮毂轴失效性质为疲劳断裂;轮毂轴内部存在锻造裂纹是轮毂轴发生疲劳断裂失效的主要原因;锻造裂纹的产生可能为切削量不足导致轮毂轴原材料料头端部存在块状缺陷。
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王东, 赵军, 李安海
2012, 0(11): 27-30,76.
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王东, 赵军, 李安海. WC-Co硬质合金微观结构随机性表征[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 27-30,76.
为表征WC-Co硬质合金微观结构的"随机性",使用Matlab和VC++汇合编程对材料显微组织的扫描电镜(SEM)图片进行了图像处理,提取出微观结构的轮廓,计算了微观结构的拓扑参数并统计其分布规律。结果表明:开发的图像处理软件能够准确地测量WC-Co硬质合金微观结构的平均粒径、形心位置、取向角、长径、短径和Co体积分数等参数;并使用概率密度分布函数实现了材料微观结构的"随机性"表征。
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测试与表征
张代军, 唐邦铭, 包建文, 刘刚
2012, 0(11): 31-33,56.
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张代军, 唐邦铭, 包建文, 刘刚. 海南地区T700/5288炭纤维复合材料自然老化性能研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 31-33,56.
针对南海地域的自然环境,将T700/5288炭纤维增强环氧树脂复合材料放置于海南省万宁市,经过自然老化3年后,研究其微观形貌、力学性能与热性能等。研究表明,由于热氧老化与光氧老化的存在,复合材料表层环氧树脂出现了化学降解,表面纤维发生裸露,起毛等现象,老化试样纵向压缩强度降低19％,横向压缩强度降低14％,其他表征力学性能基本不变,玻璃化转变温度降低了27℃。
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赫丽华, 刘平桂, 丁鹤雁
2012, 0(11): 34-37,71.
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赫丽华, 刘平桂, 丁鹤雁. 聚硅氧烷/聚己内酯/环氧树脂复合体系的制备及性能[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 34-37,71.
采用端硅氧烷基聚己内酯/聚硅氧烷混合物(PCL-TESi/PDMS-TESi)作为增韧剂和无机前驱物,通过与环氧树脂(EP)共混制得聚硅氧烷/聚己内酯/环氧树脂复合体系。利用扫描电镜(SEM)、X光电能谱(XPS)对复合体系进行了两相相容性分析和表面元素分析,并研究了体系的拉伸性能、耐热性和耐水性。结果表明:复合体系在固化过程中,Si元素在一定程度上向表面迁移富集;随着PCL-TESi/PDMS-TESi量的增加,两相形貌经历了"海岛"结构-IPN结构-"海岛"结构的变化;当复合体系中PCL-TESi /PDMS-TESi 与EP质量比为5∶5时,断裂伸长率由0%提高到27%, 抗拉强度基本不变,5%失重时的热分解温度从155.8℃提高到310.2℃,在50℃蒸馏水中浸泡7天后质量变化率小于1％。
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测试与表征
严益民, 胡正飞, 林富生, 赵双群
2012, 0(11): 38-41,96.
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严益民, 胡正飞, 林富生, 赵双群. 汽轮机转子30Cr1Mo1V钢长期服役状态下的高温疲劳行为[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 38-41,96.
研究了已服役16年的汽轮机30Cr1Mo1V高中压转子钢的高温疲劳性能。选取高应力段、高温段和中压段等3个典型部位切向样品进行538 ℃条件下的低周疲劳性能和疲劳裂纹扩展速率性能比较试验,试验结果表明,高温段的疲劳性能劣化最严重,高应力段次之。相应的微观结构观察发现,30Cr1Mo1V转子钢原始的回火索氏体组织发生了明显的分解,这一现象在高温和高应力段材料中表现更为明显,碳化物粗化或球化严重,晶界碳化物呈连续链状分布,在高温段的晶界处还发现了少量的蠕变孔洞,这些微观结构现象应是材料性能退化的原因。
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测试与表征
赵荣祥, 李秀萍
2012, 0(11): 42-46,51.
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赵荣祥, 李秀萍. 燃烧法快速合成乳白色棒状纳米氧化锌及其光催化研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 42-46,51.
以硝酸锌为氧化剂,抗坏血酸为还原剂和燃烧剂,采用燃烧法快速制备乳白色棒状纳米氧化锌。用XRD,IR,UV,SEM等技术手段进行了表征。以罗丹明B为目标降解物,考察了不同样品、光照时间、催化剂用量、双氧水加入量、pH值、离心机转数对罗丹明B催化效果的影响。最佳的光催化条件为:硝酸锌与抗坏血酸摩尔比为1∶3、催化剂用量为0.4g/50 L、双氧水用量为0.2mL/50mL、pH为8、转速为2500r/min,在150min内罗丹明B褪为无色。
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工艺
潘清林, 刘晓艳, 曹素芳, 陆智伦, 何运斌
2012, 0(11): 47-51.
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潘清林, 刘晓艳, 曹素芳, 陆智伦, 何运斌. Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金断续时效处理研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 47-51.
采用维氏硬度测试、拉伸性能测试和透射电子显微分析技术,研究了断续时效处理对Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金组织与性能的影响。结果表明,较低的二次时效温度能够促进θ'相的析出,抑制Ω相的析出,降低合金强度,提高合金的伸长率;而较高的二次时效温度则会促进Ω相的析出,抑制θ'相的析出,细化Ω相的尺寸,并且能够改善强化相在晶界的分布,从而提高合金的强度和伸长率。合金适宜的断续时效制度为185℃/2h+150℃/6h。
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工艺
吕小博, 魏云鹤, 于萍, 慕春玲, 张长桥
2012, 0(11): 52-56.
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吕小博, 魏云鹤, 于萍, 慕春玲, 张长桥. 稠油降黏聚合物功能材料的合成与降黏性能研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 52-56.
对含有苯环、吡啶环和酯基类稠油降黏聚合物的合成过程进行了分子动力学模拟计算。在此基础上,采用溶液聚合法合成了含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物功能材料,以傅里叶转换红外法(FTIR)、动态光散射法、凝胶色谱法(GPC)和热分析法(DSC)对所合成的聚合物进行了表征;以胜利油田稠油为对象,采用流变仪对其进行了降黏效果的研究。实验结果表明含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物在30℃,聚合物加量为463×10-6 时,其表观降黏率为79%,表现出了含有苯环、吡啶环酯基类稠油降黏聚合物具有潜在的工业应用价值。同时通过SEM冷场发射扫描电子显微镜对加降黏剂前后原油的微观形貌进行了观察,由此对降黏机理进行初步讨论与分析。
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工艺
杨继年, 李子全
2012, 0(11): 57-60,65.
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杨继年, 李子全. PP-g-MAH改性SGF/PP泡沫复合材料的结构与力学性能研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 57-60,65.
采用型内二次发泡工艺制备了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)共混改性短玻璃纤维(SGF)/聚丙烯(PP)泡沫复合材料,考察了PP-g-MAH的含量对复合材料的泡孔形貌、微观结构和力学性能的影响。结果表明:PP-g-MAH的引入改善了泡沫体的发泡效果,平均孔径减小了约35%,泡孔密度提高近4倍且分布均匀;偶联剂的表面包覆和PP-g-MAH的共同作用改善了SGF与PP的相容性,显著增强了两者的界面结合;随SGF含量增加,SGF/PP泡沫复合材料的抗弯强度先增大后减小,而冲击强度则呈现先急剧增加而后趋缓的变化趋势。
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工艺
刘昆鹏, 赵子华, 张峥
2012, 0(11): 61-65.
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刘昆鹏, 赵子华, 张峥. 321不锈钢疲劳早期损伤的涡流评估[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 61-65.
采用涡流阵列系统对321不锈钢疲劳早期损伤进行了检测与评估。整个疲劳过程中涡流幅值的变化分为快速增长、稳定和加速增长三个阶段。第一阶段的涡流幅值与循环周次对数之间有近似线性关系。在裂纹萌生寿命内,疲劳损伤区的大小与循环周次无关。对不同循环周次下321不锈钢试样的微结构分析表明疲劳早期涡流幅值变化的主要来源是材料内部位错的增殖和运动,而不是马氏体相转变。
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工艺
任小孟, 王源升, 梅永佳, 夏正才, 何特
2012, 0(11): 66-71.
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任小孟, 王源升, 梅永佳, 夏正才, 何特. 稳态强磁场下预氧化PAN纤维取向性能的研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 66-71.
预氧化PAN纤维(POF)的取向结构是决定最终炭纤维性能的重要因素,利用PPMS产生强度为8,12,16T的稳态强磁场,将处于240,260,280,300℃等不同预氧化阶段PAN纤维分别进行10,30,50min处理。研究发现,POF中存在氰基和碳氮杂环两种磁性单元,PAN纤维的取向由于磁性单元的运动而发生改变。POF的总体取向度随磁场强度的增大和处理时间的延长而增加,晶体取向度随磁场强度的增大呈现先增加后减小的趋势。同时,磁场作用还能促进纤维非晶态向晶态的转变,提高纤维的结晶尺寸和结晶度。
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工艺
许桢英, 张凯, 王匀, 吴俊峰, 钱政
2012, 0(11): 72-76.
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许桢英, 张凯, 王匀, 吴俊峰, 钱政. 基于渐进成形技术的滚塑模具成形工艺研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 72-76.
将金属板材渐进成形技术应用于单人滑梯的滚塑模具成形。在介绍单人滑梯滚塑模具成形原理的基础上,实验比较了不同成形参数下单人滑梯滚塑模具的成形结果,根据产品的结构特征,针对成形过程中出现的产品失效以及缺陷问题,分析其产生原因,获得了成形参数(成形工具头直径、Z轴进给量)对产品成形性能的影响规律,并提出了改进措施。结果表明,金属板材渐近成形技术用于滚塑模具的成形是可行的,综合考虑成形件工艺性、进给量、工具参数和加工参数,能保证高质量的成形。
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工艺
王海人, 石日华, 屈钧娥, 刘少波, 陈庚, 郭兴蓬
2012, 0(11): 77-81.
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王海人, 石日华, 屈钧娥, 刘少波, 陈庚, 郭兴蓬. 不锈钢植酸钝化工艺及其耐腐蚀性能研究[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 77-81.
通过极化曲线,AFM和红外光谱测试,研究了钝化工艺参数对不锈钢植酸钝化膜耐腐蚀性能的影响,得到了最优的钝化处理工艺,获得了耐腐蚀性能更优良的钝化膜。该方法原料来源广泛、价格低廉,工艺操作方便,而且钝化过程中不产生有毒有害物质,是一种高效环保型的不锈钢钝化处理方法。
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工艺
李建华, 吴开明, 邱金鳌
2012, 0(11): 82-85,91.
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李建华, 吴开明, 邱金鳌. 预应变对Nb微合金化09MnNiDR低温钢高温塑性的影响[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 82-85,91.
利用光学和电子显微镜观察断口组织,并测定断面收缩率来研究预拉伸应变对Nb微合金化低温钢09MnNiDR高温塑性的影响。当试样进行5%变形量预拉伸,800℃时断口组织主要为铁素体,晶界处有网状先共析晶界铁素体,断面收缩率为63%;900℃时断口组织主要为贝氏体和针状铁素体以及大量碳氮化物,断面收缩率降至35%;1000℃时断口组织主要为板条马氏体,断面收缩率升至95%。与未进行预应变试样相比,在800~920℃的温度区间,断面收缩率显著降低,预应变明显恶化了Nb微合金化09MnNiDR钢的高温塑性,这主要与预应变促进了尺寸为十几纳米至几十纳米Nb碳氮化物的沿晶界析出有关。
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综述
赵云峰, 游少雄
2012, 0(11): 86-91.
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赵云峰, 游少雄. 结构/阻尼一体化复合材料技术及其应用研究进展[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 86-91.
结构/阻尼一体化复合材料技术是近20年来出现的一项新技术,系统介绍了该项技术的特点和国内外研究进展。并通过成功的应用实例说明,该项技术的应用可使结构的模态阻尼因子明显提高,共振放大系数和振动响应显著减小,而且减重40％,获得良好的效果。
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综述
李伟, 陈朝辉, 王松
2012, 0(11): 92-96.
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李伟, 陈朝辉, 王松. 先进推进系统用主动冷却陶瓷基复合材料结构研究进展[J]. 材料工程, 2012, 0(11): 92-96.
主动冷却陶瓷基复合材料结构技术是一种新型热防护技术,它综合了耐高温材料与冷却结构各自优势,可显著提高构件热容限,降低单位质量,提高推重比,在超燃冲压发动机等先进推进系统上具有良好应用潜力,被认为是实现低成本、高可靠空间飞行的关键技术之一,得到美、法、德等国的积极研究,基于前期机理探讨及缩比件考核结果,目前正向全尺寸工程样机阶段过渡。其中,利用多种精细成型工艺在纤维增强陶瓷基复合材料(CMC)构件内部成型再生冷却流道或发汗冷却多孔结构的全CMC方案具有较高的先进性与可行性,代表了未来发展方向。
