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机械工程材料杂志 2014年第03期

Materials for Mechanical Engineering

主管单位:上海科学院
主办单位:上海材料研究所
国际刊号:1000-3738
国内刊号:31-1336/TB
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 316.00
创刊:1977
类别:工程科技I
周期:月刊
发行:上海
语言:中文
起订时间:
曾用名:机械工程材料
出版社:院校类
邮编:200437
主编:杨武
邮发:4-221
库存:200
  • 防生物污损生物肽改性金属材料的研究现状

    作者:麻春英 王雪君 曹攀 白秀琴 谢浩 袁成清 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    在讨论生物对材料污损机理的基础上,分析了通过表面改性降低材料表面能的方法及表面能对生物吸附、脱附的影响。综述了利用生物肽改性金属材料的研究现状,重点介绍了利用生物肽对不锈钢进行改性,及改性对其电子逸出功、硬度、表面能等的影响,为利用改性金属材料低表面能的特性实现防生物污损的研究提供参考。

  • 体心立方近β钛合金循环形变中的平面滑移行为

    作者:黄俊 李慧 王执锐 吴玉程 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    对单相体心立方近β钛合金在不同加载应力以及循环周次下进行压缩疲劳试验,对循环过程中的范性应变机制进行分析,通过研究滑移模式、显微组织演化等对早期微裂纹萌生的影响以及观察疲劳前后位错组态的演化,分析了循环形变特征与表面滑移模式之间的内在联系。结果表明:单相近β3钛舍金经纯压缩循环形变后出现出典型的平面滑移特征以及表面应力集中现象,循环形变后的位错湮灭、退孪晶和孪晶界结构简化造成的局部应力改变是导致应力集中滑移带出现以及平面滑移机制的重要因素。

  • 铜镍硅锌镁合金的时效析出动力学

    作者:邓猛 贾淑果 陈少华 丁宗业 宋克兴 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    分析了时效温度(400~550 ℃)和时效时间(0~8 h)对铜镍硅锌镁合金导电率的影响,推导了导电率和新相析出率之间的关系,在此基础上,根据Avrami相变动力学经验方程推导出了试验合金在400~550 ℃时效时的相变动力学方程和导电率方程,并计算出该合金在不同温度下时效时的相变开始和结束时间。结果表明:在时效初期,试验合金的导电率迅速上升,之后趋于平缓;温度越高,时效相同时间后的导电率越高;导电率和新相析出率之间存在线性关系,可以用导电率的变化来间接反映相变过程;根据导电率方程计算得到的导电率与试验结果吻合;试验合金在500 ℃时效时的相变开始时间和结束时间最短,分别为0.34,7 083.23 s。

  • 退火温度对铜铝铸轧复合板界面组织和力学性能的影响

    作者:路王珂 谢敬佩 王爱琴 李继文 张银娣 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用铸轧成型工艺制备了铜铝复合板,并在250,300,350,400 ℃进行退火处理(时间均为3 h),研究了退火温度对复合板结合界面组织、物相和力学性能的影响。结果表明:退火能促进复合板界面处金属间化合物的生成,且在铝板侧富集CuAl2相,铜板侧富集Cu9Al4,90°剥离和拉伸过程中的开裂都沿着金属间化合物进行,一定厚度的扩散层有利于复合板的界面结合;铜铝复合板的最佳退火工艺为300 ℃×3 h,在该工艺下,扩散层可达2~3 μm,抗拉强度和伸长率分别为109.7 MPa和31.8%。

  • 烧结工艺对NiFe2O4陶瓷纯度和相对密度的影响

    作者:林启权 黄伟 董文正 朱远志 姜滔 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用粉末冶金固相烧结法合成了NiFe2O4陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对其纯度和相对密度的影响。结果表明:随着烧结温度的升高和保温时间的延长,NiFe2O4的纯度增大;在1 100 ℃保温2 h即可合成纯度较高的NiFe2O4陶瓷;提高烧结温度和延长保温时间均有利于NiFe2O4陶瓷的致密化;在1 200 ℃保温2 h是制备NiFe2O4陶瓷的较佳工艺。

  • 方解石含量对坭兴陶坯体烧成特性及其烧结体微观结构、性能的影响

    作者:肖文生 罗礼烈 梁通 陆石强 曾建民 胡治流 曹德光 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    针对坭兴陶原料中含有一定量方解石的特点,通过调节方解石在泥料中的含量,在氧化条件下和不同温度下烧制成不同的试样,研究了方解石含量对试样线收缩率、吸水率、体积密度以及抗折强度的影响,采用XRD和SEM分别对试样的物相和微观结构进行了观察分析。结果表明:随着方解石含量的增加,坭兴陶的吸水率增大,线收缩率、体积密度和抗折强度减小;随着方解石含量的增加,烧结体中孔洞的数量增多且尺寸增大,孔的形态由不规则的封闭孔转变为圆形封闭孔后再转化为不规整的连通孔;并且液相黏度逐渐降低,结晶相逐渐增多,并由硅灰石相向铝方柱石和硅灰石共晶相转变,石英含量逐渐降低。

  • 应力水平对In783合金蠕变性能和蠕变机制的影响

    作者:杨楠林 谈建平 轩福贞 孙亮 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    在620 ℃,对In783合金进行不同应力水平下的单轴拉伸蠕变试验,获得了该合金的NortonBailey本构参数;研究了应力水平对合金蠕变性能和蠕变机制的影响,并观察了合金在典型应力水平下的位错特征。结果表明:在不同应力水平下,合金的本构参数并不相同,高应力区的应力指数比低应力区的大;NortonBailey本构方程能较好地描述低应力区的蠕变曲线,但不能很好地描述高应力区的蠕变曲线;不同应力水平下本构参数不同的本质原因是蠕变机制不同,高应力区的蠕变机制以位错绕越第二相粒子为主,低应力区的蠕变机制以位错热激活攀移为主。

  • Al2O3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料的微观结构与性能

    作者:刘维民 艾兴 赵军 周咏辉 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用真空热压烧结技术制备了纳米TiC体积分数为3%~5%的Al2O3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料,并对其力学性能、相对密度、微观结构和三点弯曲断口形貌进行了研究。结果表明:微纳陶瓷复合材料中存在非典型的灰芯/白环结构;复合材料的断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合形式;添加的纳米粒子分布于Al2O3基体晶粒的内部与晶界,形成了晶内/晶界型结构,细化了晶粒,强化了晶界,提高了复合材料的强度和相对密度,其抗弯强度、断裂韧度、硬度和相对密度分别为970 MPa,5.5 MPa·m1/2,20.4 GPa和99.5%。

  • 喷射沉积SiCp/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料的优化热处理工艺

    作者:申继忍 严红革 苏斌 陈吉华 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用喷射沉积技术制备了SiCp/Al-20Si-4.5Cu梯度复合材料,并对其进行致密化和不同温度、时间的固溶、时效热处理,通过对比硬度得出优化的热处理工艺参数;然后对热处理前后的试样进行拉伸试验,并观察拉伸断口形貌。结果表明:该复合材料优化的固溶温度为485 ℃,固溶时间为1.5 h,时效温度为175 ℃,时效时间为7 h;SiC颗粒含量的梯度变化导致复合材料时效速度呈梯度变化;高SiC含量的表层峰值时效后的抗拉强度最高,为432 MPa,其伸长率为5.8%,此时沿SiC颗粒含量梯度降低方向上的复合材料则处于欠时效状态,塑性较好;梯度复合材料中高SiC含量表层的脆性断裂特征明显,沿梯度方向上随SiC含量的降低,复合材料拉伸断口上的韧窝增多,韧性断裂趋势增强。

  • 奥氏体不锈钢低温气体渗碳后的表面组织、硬度与耐蚀性能

    作者:张良界 李朋 潘邻 杨闽红 朱云峰 马飞 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    为解决常规盐浴渗碳、等离子渗碳等低温渗碳工艺在提高奥氏体不锈钢硬度的同时会降低其耐蚀性能的问题,在LTCSS工艺的基础上,提出了兼顾硬度和耐腐蚀性能的低温气体渗碳工艺,并对304、316奥氏体不锈钢分别在470,500 ℃进行渗碳处理,研究了渗碳层的组织及耐蚀性能。结果表明:在470 ℃渗碳后,304、316不锈钢获得15~20 μm的耐蚀强化层,硬度提高4~5倍,耐蚀性能未降低;但304不锈钢渗碳层的厚度、硬度及耐蚀性均不如316不锈钢渗碳层的。

  • 倾斜板法制备半固态A356合金浆料凝固后的显微组织

    作者:刘洪军 王扬虎 李亚敏 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用倾斜板法制备了半固态A356合金浆料,考察了浇注温度、金属液流动距离和冷却板倾斜角度等对其凝固后显微组织的影响。结果表明:倾斜板法通过激冷形核和流动冲击作用,使A356合金中的初生相由枝晶状变为球团状、块状或者蔷薇状的半固态形貌;低的浇注温度、长的金属液流动距离和小的冷却板倾斜角度均有利于形成细小、圆整的初生相,但是也会造成凝固壳的形成或者不均匀组织的倾向增大;适宜的浇注温度为630~640 ℃、金属液流动距离为800 mm、倾斜角度为60°。

  • 钴铬钼合金在血清溶液和干态条件下的扭转复合微动磨损特性

    作者:周唯一 沈明学 蔡振兵 周琰 沈火明 朱旻昊 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    以钴铬钼合金球头与钴铬钼平面试样作为摩擦副,分别在质量分数为25%的胎牛血清溶液和干态条件下进行了扭转复合微动磨损试验,探讨了该合金的微动磨损行为和损伤机理。结果表明:在血清溶液中摩擦副的界面比干态下的更易滑动;在部分滑移区,血清溶液和干态条件下的切向力与法向力比值都很小;在混合区,两种润滑条件下的接触界面均有明显的塑性变形;在滑移区,血清溶液的润滑作用显著,磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损,而干态条件下除此以外还存在剥层现象;两种润滑条件下的微动界面都发生了摩擦氧化。

  • 稀土镧改性Fe78Si9B13非晶薄带的磁感应效应

    作者:蒋达国 叶媛秀 杨操兵 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    制备了稀土镧元素改性的Fe78Si9B13非晶薄带,研究了镧含量和退火温度对薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响。结果表明:当磁场强度小于1 356 A·m-1时,薄带的磁感应效应随着稀土元素含量的增加呈先增大后减小的趋势,当磁场强度大于1 356 A·m-1时,稀土元素含量对磁感应效应的影响不大;磁感应效应变化幅度随着稀土元素含量的增加呈现出先增大后减小的趋势,当稀土镧质量分数为0.6 %时最大;非晶薄带的磁感应效应变化幅度随着退火温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,当退火温度为300 ℃时最大。

  • 退火温度对Ti50Ni45Cu5合金相变温度和摩擦磨损性能的影响

    作者:熊雯瑛 罗兵辉 李彬 曾丽舟 邹镕 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用熔炼法浇注出Ti50Ni45Cu5合金铸锭,对其进行均匀化处理、固溶处理后,再进行变形量为25%的冷轧,最后分别在400,500,600,700 ℃下进行1 h的退火处理,研究了退火温度对合金相变温度、力学性能以及摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,合金的强度、硬度降低,塑性升高,相变温度降低;400 ℃退火后的合金具有优良的综合力学性能,其抗拉强度为996 MPa,伸长率为8.2%;合金在-50~150 ℃升温/降温过程中发生B2→B19′相变;退火态Ti50Ni45Cu5合金的磨损机制为剥层磨损,且随着退火温度的升高,合金的耐磨性能降低;由于应力诱导马氏体相变的作用,合金的耐磨性能较高,400 ℃退火后合金的摩擦因数为0.605 7,磨损质量为0.007 4 g。

  • X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为

    作者:李辉辉 胥聪敏 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用电化学测试、扫描电镜观察、能谱分析等方法,研究了X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡6,10,30,50d后的腐蚀行为。结果表明:随着X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡时间的延长,腐蚀速率先增大后减小,腐蚀趋势逐渐增大;浸泡10~30d内以全面腐蚀为主,超过30d以后逐渐转为以点蚀为主;腐蚀产物主要为铁的氧化物及微量硫化物,土壤中的氯离子是引起点蚀的主要因素。

  • 不同形状搅拌头异种铝合金搅拌摩擦焊接头的性能

    作者:刘守法 蔡云 吴松林 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    利用圆柱螺纹和三棱柱螺纹搅拌头对2024T3与7075T6铝合金进行了搅拌摩擦对接焊,并对焊缝的宏观形貌、硬度以及接头的拉伸性能、断口形貌进行了分析。结果表明:搅拌头转速为1 100 r·min-1和焊接速度为80 mm·min-1时的焊缝中无隧道类缺陷,且三棱柱螺纹搅拌头使得两种材料融合得较好,搭配方式为AS(2024)RS(7075)的接头抗拉强度达到了260 MPa,断裂位置为2024T3铝合金的TMAZ区;搅拌头转速为1 100 r·min-1和焊接速度为120 mm·min-1且搭配方式为AS(2024)RS(7075)时,圆柱螺纹搅拌头对应焊缝的硬度最小,仅为107 HV,且拉伸断口上的韧窝数量最少、深度最浅,抗拉强度也最低,为78 MPa。

  • 金属材料弹性常数与温度关系的理论解析

    作者:刘彤 刘敏珊 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    应用连续统力学、金属物理宏观性能与固体物理微观理论,通过推导获得了碳钢和压力容器钢线膨胀系数与宽范围温度之间的解析表达式和近似计算展开式;提出了线膨胀系数的转捩温度Tc的定义式,当温度低于Tc时,线膨胀系数随温度升高而增大;当温度高于Tc时,线膨胀系数则随着温度升高而减小;基于固体物理原子理论,推导出了考虑高温热激活能诱导位错变形效应的弹性模量与温度之间的关系式,并给出了碳钢和压力容器钢弹性模量随温度变化的普适函数表达式;对于纯铁、碳钢和压力容器钢的弹性常数,采用导出公式的计算结果与试验结果符合甚好。

  • 高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟

    作者:王正 谭伟同 王璐 陈楠 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    基于大量的高温低周疲劳试验,编写Matlab程序修正voronoi多边形模拟了20钢表面的显微组织;用有限元软件计算得到了不同试验条件下试样表面的应力、应变状态;以基础能量表征晶界及滑移带抵抗裂纹萌生的能力,改进位错累积理论并计算获得了裂纹的萌生寿命,实现了对低碳钢高温低周疲劳短裂纹萌生的数值模拟。结果表明:在高温下,疲劳短裂纹主要萌生于应力集中处的驻留滑移带及不稳定晶界上,受表面显微组织的影响,既有沿晶萌生又有穿晶萌生;修正的voronoi多边形很好地反映了表面显微组织,数值模拟能够准确再现不同循环次数下疲劳短裂纹的群体萌生行为。

  • 基于高速等温压缩试验构建普碳钢考虑温度弹跳的热变形本构方程

    作者:李红斌 田伟 郑明月 徐树成 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    采用Gleeble3500型热模拟试验机,通过高速等温压缩试验所得的流变应力曲线以及温度变化曲线构建了传统热变形本构方程和考虑温度弹跳的热变形本构方程,并将它们与实测值进行对比,研究了普碳钢在热压缩变形过程中的温度弹跳以及其对构建本构方程精确度的影响。结果表明:在高速压缩过程中,由塑性功导致的温度弹跳使温度已严重偏离设定值,由塑性功转化热造成的温升与真应变呈线性关系,线性系数与设定的变形温度有关;构建的考虑温度弹跳的热变形本构方程比传统热变形本构方程的预测精度更高。

  • 便携式万能力学性能检测仪对在役管道的检测

    作者:朱涛 马喜娜 赵仕林 许学龙 期刊:《机械工程材料》 2014年第03期

    0引言 管道输送具有输送量大、能耗低的优点。除了应用于长途输送油气外,在许多工厂中,管道运输已成为各种气体、液体物质的主要输送方式。由于管道输送的这些气体或液体大多有毒或具有危险性(如高温、高压等),这就要求管道在使用中不允许出现泄漏事故,因此管道输送的安全性非常重要。