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基于BP神经网络的纳米复合沉积层显微硬度预测研究

张文峰; 朱荻; 曾永彬 南京航空航天大学机电工程学院; 江苏南京; 210016

摘要:在复合电沉积工艺中,通过适当控制工艺条件可以获得具有特殊性能的纳米复合镀层.运用正交试验法优化对复合沉积层显微硬度有较大影响的各工艺参数,然后用BP神经网络分析方法对正交试验的结果进行分析处理.预测并得到较正交试验法所得最优工艺水平组合时更高的复合沉积层显微硬度,证实了将神经网络模型应用于复合沉积层性能预测和工艺优化的可行性和有效性.

  • 高分子固体润滑耐磨涂层研究进展

    作者:乔红斌; 郭强 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    在阐明高分子固体润滑耐磨涂层的主要类型和减摩耐磨机理的基础上,总结评述了常用的几种高分子树脂基体固体润滑耐磨涂层的摩擦学特性,分析讨论了高分子涂层固体润滑耐磨性能的影响因素,并且展望了高分子固体润滑耐磨涂层的发展趋势和研究方向.

  • 拉/扭复合应力下脆性材料断裂的一般准则

    作者:郑修麟; 赵康; 王泓; 鄢均辉 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    根据脆性材料的正应力断裂准则,提出适用于在拉/扭复合应力下无机玻璃(包含陶瓷)等脆性材料的断裂准则,并利用文献中的试验结果对该准则进行了客观的校验.提出的拉/扭复合应力下结构陶瓷材料的断裂准则,既适用于脆性材料的光滑试件,也适用于具有不同应力集中系数的切口试件或结构件.此外,该准则具有简洁的形式,不含任何经验常数;更重要的是,可以根据抗拉和抗剪强度的概率分布,求得拉/扭复合应力下结构陶瓷材料带存活率的断裂准则.

  • Al_2O_3短纤维增强铝基复合材料的抗拉强度及影响因素

    作者:杨川; 张吉喜; 刘世楷; 雷廷权 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    用挤压铸造法制备了A12O3短纤维增强不同成分的铝基复合材料,测定了它们的抗拉强度。用SEM、TEM等观察了复合材料的断裂过程与界面状态。结果表明,复合材料中存在纤维断裂型、界面脱粘型与纤维断裂+界面脱粘混合型三种断裂类型。三种断裂类型对应三种不同的界面状态:轻微反应型、细小化合物析出型和粗大化合物析出型。在此基础上分析了基体成分与断裂机制、界面及强度间的关系。

  • 2.25Cr-1Mo钢回火脆化对氢脆的影响

    作者:华丽; 徐宏; 朱奎龙; 王琼琦; 王志文 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    用冲击试验和电化学充氢方法研究了长期服役的2.25Cr-1Mo钢的回火脆化和氢脆问题,并对试样进行了显微组织分析和断口电镜扫描.结果表明:回火脆化程度不高的母材对氢脆的影响较小,断口形貌为准解理和少量的沿晶断裂;回火脆化程度较严重的焊缝对氢脆的影响较大,断口形貌为沿晶断裂.对于母材,回火脆化与氢脆的关系为线性相加;对于焊缝,回火脆化大大加剧了氢脆的程度.

  • 温度对不锈钢/铝/不锈钢层状材料轧制复合行为的影响

    作者:袁鸽成; 朱兆华; 胡文韬; 梁惠冬; 尹德艳; 黎祚坚 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    研究了热轧复合不锈钢/铝/不锈钢层状材料的粘结行为,采用剥离试验、OM、SEM及EDAX等研究了坯料加热温度对界面粘结强度及特征的影响规律.结果表明:在523~773K范围内,粘结强度随着温度的升高而明显增加;温度低于523K时,铝/钢界面为机械结合状态,粘结强度低于7.8Nmm-1,剥离断口位于其初始界面;温度高于673K后,界面达到近冶金结合状态,粘结强度超过20.3Nmm-1,剥离断口几乎位于铝基体而非初始界面.钢层变形远小于铝层变形,界面两侧金属剪切流动导致的新表面接触及扩散行为是促使界面粘结的主要机制.

  • 本刊加入“万方数据——数字化期刊群”的声明

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

  • TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜的研究

    作者:李景明; 蔡珣; 茅及放 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    设计和制备了用于平面显示器透明电极的纳米多层薄膜TiO2/Ag/TiO2,它的明视透光率Tlum约为89.3%,在2 500nm波长处的反射率R2 500>95%,方块电阻为3.0Ω/cm2,在550nm波长处的电气性能评价指标FTC=137×10-3Ω-1.发现顶层介质折射率的变化将会引起膜系透射峰的水平移动,而底层介质折射率的变化将仅仅影响膜系透射峰的高低.

  • 改性纳米SiO2对高固体分丙烯酸酯聚氨酯涂料性能的影响

    作者:周树学; 武利民; 顾广新; 游波 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    通过共混法和原位聚合法制得了KH570改性纳米SiO2/高固体分丙烯酸复合树脂及其聚氨酯涂膜,考察了纳米粒子的分散性及涂膜的力学性能.结果表明:原位聚合法纳米粒子的分散性稍优于共混法.采用共混法制得的涂膜的摆杆硬度、显微硬度、杨氏模量和耐磨性均随着SiO2用量的增加而增大,耐刮伤性在3%纳米SiO2用量时达到最大;而原位聚合法制备的涂膜仅有微硬度和杨氏模量增加,耐磨性基本保持不变,耐刮伤性在1%纳米SiO2用量时达最佳.

  • 超薄类金刚石膜纳米摩擦性能研究

    作者:陈曦; 丁建宁; 李长生; 刘东平; 范真; 朱守星; 邓新绿; 杨继昌 期刊:《机械工程材料》 2004年第02期

    使用原子力显微镜对由微波等离子体电子回旋共振化学气相沉积技术制备的超薄类金刚石薄膜的纳米摩擦性能进行了研究.结果表明:氢化非晶碳膜(a-C∶H)的摩擦力和外加载荷基本成线性关系,可以使用修正的Amonton公式进行表征;厚度在64.9nm以下薄膜的微观承载性能和膜厚存在明显的正比例关系.通过分析磨损深度和循环次数之间的关系以及对磨损区域的导电性研究,表明a-C∶H膜表层的微观承载性能较其内层相差很大,表面存在着一层软膜.

  • 电子束精炼Inconel718合金的高温氧化行为

    作者:魏鑫; 赵龙海; 谭毅; 游小刚; 石爽; 尤启凡 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    对真空感应熔炼的Inconel718合金进行了电子束精炼,在900,1 000℃空气中对电子束精炼前后的合金进行了恒温氧化试验,对比分析了其高温氧化行为。结果表明:电子束精炼后,合金在900℃氧化120h后的平均氧化速率为0.366 20g·m^-2·h^-1,低于精炼前的,氧化激活能为280.90kJ·mol^-1,高于精炼前的;900℃和1 000℃氧化120h后,电子束精炼合金氧化膜的外层由Cr2O3和TiO2组成,中间层主要含有Cr2O3以及少量的TiO2和NiCr2O4尖晶石,内层主要含有Al2O3;电子束精炼合金中微量杂质元素的含量较低且均匀分布,晶粒尺寸较大,合金的抗氧化性能较好。

  • 等离子体源渗氮奥氏体不锈钢的摩擦磨损行为

    作者:李广宇; 曾心睿; 王楠; 谷雪忠; 方子奇 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    采用等离子体源渗氮技术对AISI 316奥氏体不锈钢进行450℃×6h改性处理,通过干摩擦磨损试验对比研究了该不锈钢基体和表面改性层在不同载荷下与Si3N4陶瓷球摩擦副对磨时的摩擦磨损行为,观察了磨损形貌,并对其磨损机制进行了分析。结果表明:等离子体源渗氮后,试验钢表面形成了厚度约17μm的单一面心立方结构的高氮γN相改性层,改性层中氮元素的原子分数为15%-20%,最大显微硬度约1 510HV0.01;与基体相比,在相同载荷下γN相改性层具有相当或更低的摩擦因数,且比磨损率均降低一个数量级以上,耐磨性能显著提高;基体的磨损机制主要为黏着磨损,而γN相改性层在较低载荷(2-4N)下的磨损机制主要为氧化磨损,在较高载荷(6-8N)下的主要为磨粒磨损。

  • X70管线钢表面镍基合金堆焊层/母材界面的显微组织及氢致开裂行为

    作者:于俊峰; 杨光; 王晶; 邢云颖; 王修云 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    采用手工非熔化极惰性气体钨极保护焊将ERNiCrMo-3镍基合金焊丝堆焊于X70管线钢表面,分析了堆焊层/母材界面处的显微组织、元素分布和硬度分布,并采用电解充氢方法研究了氢致裂纹萌生位置和扩展方式。结果表明:X70管线钢表面镍基合金堆焊层/母材界面热影响区中细晶区的组织为细小铁素体和少量珠光体,靠近熔合线粗晶区的组织为粗大的铁素体,熔合区的组织为马氏体,堆焊层的组织为树枝状奥氏体;堆焊层冲击断口呈韧性断裂特征,母材断口呈解理或准解理脆性断裂特征,熔合区断口呈由浅韧窝+准解理组成的具有变形特征的混合过渡特征;堆焊层和熔合区的硬度均高于母材的;堆焊层表面氢致裂纹萌生于Al2O3和单质硅夹杂物处,扩展方式为沿晶和穿晶扩展。

  • 新型无铅Na0.5Y0.5TiO3铁电薄膜的制备及性能

    作者:刘修锋; 葛洋洋; 葛大勇; 李佳慧; 郭聪; 代秀红; 刘保亭 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    采用射频磁控溅射法在[001]取向的掺铌钛酸锶(Nb:STO)单晶衬底上制备Na0.5Y0.5TiO3(NYT)铁电薄膜,研究了该铁电薄膜的物相组成、显微结构、铁电性能、电输运性能。结果表明:NYT薄膜具有[001]取向的外延结构,其表面平整,界面清晰,结晶质量良好;NYT薄膜具有铁电性能,其剩余极化强度为0.3μC·cm^-2,矫顽场为178kV·cm^-1;NYT薄膜/电极界面存在肖特基势垒,反偏状态的肖特基结能够显著降低NYT薄膜的漏电流密度,提高其耐压强度,肖特基结处于正偏状态时的电流传导符合陷阱态控制的空间电荷限制电流机制。

  • 有序介孔氧化铜的制备及表征

    作者:汤慧利; 任瑜 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    以介孔二氧化硅KIT-6为模板,采用硝酸盐燃烧法制备介孔氧化铜,并用X射线衍射仪、透射电子显微镜、比表面积和孔隙度分析仪等对该介孔氧化铜进行了表征。结果表明:制备的介孔氧化铜具有高度有序的介孔结构和纳米尺度的晶体结构,呈在3.7,10nm双孔径集中分布的特征;随着烧结温度从300℃上升到700℃,介孔氧化铜的介孔结构收缩,晶粒尺寸增大,比表面积下降;介孔氧化铜具有稳定的电化学性能和小分子气体吸附性能,其在电流密度100mA·g^-1下经50次充放电循环后仍具有600 mAh·g^-1以上的放电容量,对NO、CO的吸附容量分别达到1.2,0.75mmol·g^-1。

  • 深冷处理对GCr15轴承钢组织及力学性能的影响

    作者:陈叶青; 吴益文; 秦子威; 周潇; 汪宏斌 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    对GCr15轴承钢分别进行淬火+回火,淬火+回火+深冷,淬火+深冷+淬火,淬火+回火+深冷+回火处理,研究了深冷处理对GCr15轴承钢显微组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:与常规淬火+回火工艺相比,增加深冷处理工序后试样中残余奥氏体含量明显降低,硬度增大,耐磨性提高;淬火+深冷+回火处理试样的残余奥氏体含量最低,硬度最高,耐磨性最好,其磨损量比淬火+回火处理试样的减少了6%;深冷处理提高了GCr15轴承钢的抗疲劳磨损和磨粒磨损的能力。

  • 超声加工对球墨铸铁表面粗糙度的影响及其机理

    作者:韩爽; 段海涛; 杨学军; 顾卡丽 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    对球墨铸铁表面进行超声加工处理,通过白光共焦三维显微镜、扫描电子显微镜、光学显微镜和维氏硬度计等研究了加工区和未加工区的三维形貌、表面粗糙度、显微组织等。结果表明:超声加工对试样的尺寸影响很小,可实现连续抛光;加工区与未加工区的交界处有高约30μm的蝶形凸起;超声加工能显著降低试样的表面粗糙度,轮廓算术平均偏差由加工前的1.465μm减小到0.948μm,降低了35.29%;超声加工后,试样表层晶粒明显细化,表面硬度提高,超声加工对试样硬度的影响深度为0.6mm左右。

  • 核电厂高压缸抽汽管线疏水管道焊缝泄漏原因

    作者:刘蛟; 郑会; 樊钊 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    某核电厂高压缸抽汽管线疏水管道气动调节阀后的弯头焊缝发生泄漏,通过宏观形貌和显微组织观察、断口形貌分析、振动与应变测试等方法对焊缝进行了失效分析。结果表明:气动调节阀的间歇性开启与关闭使焊缝产生较大的交变应力,应力超过焊缝的疲劳强度,导致疲劳开裂,焊缝中的残余拉应力促进了裂纹扩展;在气动调节阀回路上外加一条疏水管道旁路,将间歇性疏水改为连续疏水,可有效避免此类失效的发生。

  • 钢轨轨头纵横裂型核伤的形成原因

    作者:胡杰 期刊:《机械工程材料》 2018年第05期

    利用扫描电子显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、拉伸试验机等对某伤损钢轨轨头的断口形貌、显微组织、化学成分、拉伸性能等进行了测试,探讨了纵横裂型核伤的形成原因并提出了解决措施。结果表明:在循环工作应力的作用下,在钢轨轨头轮轨接触应力分布区内沿轧制方向分布的粗大夹杂物处形成条状裂纹源且裂纹发生疲劳扩展,最终形成纵横裂型核伤;提高钢轨钢的纯净度、加强钢轨钢冶金质量的控制和检验、减少和细化钢中非金属夹杂物的数量和尺寸是防止纵横裂型核伤形成的主要措施。

机械工程材料

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