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机械工程材料杂志 2014年第12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
  • 钛合金和镍合金加工用新型刀具材料的研究进展

    作者:高建红 李文辉 刘伦伦 王海龙 侯朋坤 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    对钛合金和镍合金加工用新型刀具材料的种类、特性等研究现状进行了综合评述,详细阐述了涂层和无涂层硬质合金刀具、聚晶金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具在钛合金和镍合金材料加工过程中的磨损及切削加工后的表面完整性问题,并指出了当前研究中存在的问题和未来的发展趋势。

  • 真空压力浸渗法制备金刚石/铝复合材料及其热性能

    作者:裴和君 欧阳求保 张荻 虞红 刘云猛 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    采用真空压力浸渗法制备了金刚石/铝复合材料,研究了金刚石颗粒尺寸、品级等对复合材料热性能的影响。结果表明:在金刚石体积分数相同情况下,普通研磨级金刚石颗粒的尺寸越小,复合材料的热膨胀系数越低;用MBD4等级金刚石颗粒制备的金刚石/铝复合材料具有最小的热膨胀系数,为6.8×10^-6 K^-1,其热导率最高;MBD4等级的金刚石颗粒与铝基体存在选择性粘附现象,金刚石的(100)面更容易与铝结合。

  • 不同方法制备TiC/Ni3Al金属陶瓷的组织与性能

    作者:陈明昆 熊惟皓 范畴 张国鹏 陈亮 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    采用粉末冶金法,通过镍粉和铝粉的原位反应合成以及预合成两种方法制备Ni3Al,在1 440-1 470℃真空烧结制备了TiC/Ni3Al金属陶瓷,研究了Ni3Al含量、烧结温度和钼含量对金属陶瓷组织和力学性能的影响。结果表明:两种方法制备的金属陶瓷都具有传统金属陶瓷的典型芯环结构;随着Ni3Al含量的增多,金属陶瓷的致密度和抗弯强度均增大,而硬度呈先升后降的趋势;在1 450℃烧结制备的金属陶瓷具有良好的硬度和抗弯强度;钼的添加可以提高TiC/Ni3Al金属陶瓷的抗弯强度,但却使其硬度下降,当钼的质量分数为10%时,TiC/30%Ni3Al金属陶瓷具有良好的综合力学性能,其抗弯强度和硬度分别为1 330 MPa和85.8HRA。

  • 汽车大梁用BS700MC低碳微合金钢焊接接头的组织和力学性能

    作者:肖轶 马敏莉 周代义 钟庆东 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    通过裂纹敏感性、显微硬度、弯曲、冲击、拉伸试验及组织观察,研究了汽车大梁用BS700MC低碳微合金钢焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:采用WH80-G焊丝焊接时,BS700MC钢具有较好的抗裂性,焊前不需要预热处理;焊接接头的焊缝组织为针状铁素体和极少量贝氏体与先共析铁素体;焊接接头具有良好的综合力学性能,焊缝硬度为380HV,与母材相当,接头底部硬度分布波动明显,热影响区存在软化现象,在-20~20℃范围内焊接接头具有良好的冲击韧性;接头的抗拉强度为815 MPa,为母材的97.1%,断裂于热影响区,拉伸断口为韧窝与解理台阶混合型断口。

  • 表面镀镍SiCp/Al复合材料与可伐合金的真空钎焊

    作者:高增 王西涛 牛济泰 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    采用扫描电镜、材料试验机等研究了表面化学镀镍后增强相体积分数为55%的SiCp/6063Al复合材料与可伐合金真空钎焊接头的显微组织、剪切断口形貌以及钎焊保温时间对接头组织和性能的影响。结果表明:表面镀镍后的SiCp/6063Al复合材料能够实现与可伐合金的真空钎焊,在550℃下保温20min能得到剪切强度为100 MPa的接头,其断裂性质为脆性断裂;钎料中的钛元素能够与复合材料中的SiC颗粒发生化学反应,达到钎料与基体的冶金结合;焊缝组织致密,钎料对可伐合金和镀镍复合材料的润湿性都良好。

  • 复合添加稀土钕和铒的AZ91D镁合金显微组织与拉伸性能

    作者:周天承 冯光峰 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子万能试验机等研究了复合添加稀土元素钕和铒的AZ91D镁合金显微组织和拉伸性能。结果表明:在AZ91D合金中复合添加稀土钕和铒,并经420℃×8h固溶处理和165℃×10h人工时效处理后,合金组织明显被细化,形成大量的颗粒状稀土化合物和沿晶界分布的析出相;当加入质量分数0.8%钕和0.4%铒时,合金晶粒尺寸最小,晶粒内弥散分布的析出相颗粒也最多,沿晶界处形成了连续网络状的析出相,此时合金的室温和高温抗拉强度都达到最高值,分别为238MPa和182MPa,比单独加入质量分数0.4%铒时分别提高了30%和21%。

  • 两种铣刀在切削碳纤维增强塑料时的磨损机理

    作者:吴红 陈燕 韩胜超 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    用TiB2涂层硬质合金铣刀和金刚石涂层硬质合金铣刀分别对碳纤维增强塑料进行铣削加工试验,通过扫描电镜、三维视频显微镜等研究了两种涂层刀具的磨损形态和磨损机理。结果表明:刀具交替切削软的树脂基体和高强度的碳纤维而产生的交变应力以及高强度碳纤维对切削刃的高频冲击作用是促使刀具发生崩刃和涂层剥落的主要原因;金刚石涂层刀具由于有极高的硬度和耐磨性,其使用寿命明显高于TiB2涂层刀具,且加工表面的粗糙度低于TiB2涂层刀具的;两种刀具铣削碳纤维增强塑料的磨损机理均为磨料磨损。

  • 工序间退火温度对0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢管组织与性能的影响

    作者:胡春文 王晓震 金建军 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    通过显微组织观察和拉伸试验研究了工序间退火热处理温度对冷拔态0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢管显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:试验钢管在600℃以上温度退火处理后,晶界上明显析出了碳化物(Cr23C6),晶粒内有退火孪晶形成,孪晶密度随温度升高而增加;试验钢管经200~550℃处理后,强度稍有提高,塑性略有下降;当热处理温度高于600℃时,强度明显下降,塑性则明显提高。

  • “上海3D打印产业发展创新研讨会”在上海材料研究所隆重举行

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    为把握当前国内外3D打印技术发展趋势,推进上海3D打印产业的创新发展,2014年11月18日,由上海市经济和信息化委、市科委作为指导单位,由上海科技成果转化促进会、虹口区人民政府、上海产业技术研究院、上海材料研究所共同主办的"上海3D打印产业发展创新研讨会"在上海材料研究所学术报告厅隆重举行。有关领导、专家、代表等共计160余人参加了本次研讨会。

  • 不预热焊接工艺焊接X70管线钢接头的组织与性能

    作者:张德芬 李曾珍 罗红松 王同举 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    分别采用焊前预热和不预热的两种焊接工艺对X70管线钢进行焊接,采用光学显微镜、拉伸试验机和冲击试验机研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和冲击性能。结果表明:焊前预热接头的组织多为细小的针状铁素体、多边形铁素体等,而不预热接头的组织中晶粒明显长大,出现粗大粒状贝氏体和少量马氏体;焊前预热的焊接接头其抗拉强度和冲击韧性较不预热的好些,但不预热焊接工艺焊接的接头仍能满足性能要求;考虑工程到建设成本方面,不预热的焊接工艺可用于X70钢焊接。

  • T23钢管蒸汽侧氧化层的微观结构及形成机理

    作者:龙会国 谢国胜 龙毅 李登科 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究了T23钢管蒸汽侧氧化层的结构和形成机理。结果表明:该氧化层分为内层、中间层和外层;内层为疏松及富含孔洞的富铬、钒及钨的非均质层氧化层,中间层为相对致密且呈柱状结构的Fe3O4,外层为较薄的Fe2O3;金属基体与内层氧化层界面处存在内氧化,金属基体与内层氧化层界面处存在明显界限及间隙,温度剧烈变化时氧化层易在金属基体与内氧化层界面处剥落;T23钢蒸汽侧内层氧化层疏松、多孔及其整体易剥落的特征,使其抗蒸汽氧化性能差。

  • 油淬Ni64Al36合金的逆马氏体相变

    作者:周正存 杜洁 张义平 顾苏怡 杨洪 严勇健 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    用内耗试验、差示扫描量热和X射线衍射分析等方法对油淬和炉冷的Ni64Al36(原子分数)合金从室温到400℃的逆马氏体相变过程进行了研究。结果表明:在加热过程中油淬Ni64Al36合金在220℃出现一个内耗峰,冷却时内耗峰的温度移到160℃,而炉冷Ni64Al36合金无内耗峰出现;油淬Ni64Al36合金的内耗峰峰位不随振动频率而变化,但峰高随频率的减小和升温速率的提高而增大;油淬Ni64Al36合金在冷却和加热时出现的两个内耗峰分别是由γ→L10马氏体转变及其逆马氏体转变引起的;在室温到400℃有限次数热循环范围内,热循环次数对油淬Ni64Al36合金正、逆马氏体转变的影响很小。

  • 国产化材料车轮钢圈焊接工艺的确定

    作者:熊春英 张亚舫 罗学泉 陈剑 唐新民 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    为了实现汽车钢圈用材料的国产化,对材料国产化前后钢圈焊接工艺及其焊缝显微组织与车轮的疲劳寿命进行了研究,对焊接工艺进行了改进。结果表明:原焊接工艺钢圈车轮的疲劳寿命较低,远远不能满足技术要求,主要原因是焊缝中存在较大的氢气孔及焊接热输入量过大;增加去氢处理后,焊缝中气孔消失,再通过降低焊接电压以减少热输入,同时适当降低焊接速度,可明显提高不同材料车轮的疲劳寿命,使国产材料钢圈的质量达到要求。

  • 多孔SnO2-TiO2复合膜的制备及其光催化性能

    作者:钱老红 田林海 姚晓红 唐宾 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    分别在磷酸盐电解液中以及由磷酸盐与锡酸盐组成的电解液中对纯钛进行微弧氧化,制备了纯TiO2膜和SnO2-TiO2复合膜,利用FESEM、XRD、EDS、XPS、UV-可见光分光光度计等表征了膜层的形貌、相组成及光催化性能。结果表明:纯TiO2膜由金红石型和锐钛矿型TiO2及纯钛相组成,且其表面的孔隙分布不均匀;多孔SnO2-TiO2复合膜表面的孔隙分布均匀,膜层由金红石和锐钛矿型TiO2、纯钛以及SnO2相组成,其光催化性能明显优于纯TiO2膜。

  • 热轧带钢还原冷轧后的表面及横截面形貌

    作者:井玉安 胡希达 臧晓明 覃毅 李春福 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    对Q215热轧带钢试样进行还原处理后,利用四辊轧机对其进行五道次冷轧试验,采用扫描电镜对还原后及不同道次冷轧后试样的表面和横截面形貌进行了观察。结果表明:还原后热轧带钢表面出现的裂纹、气泡和气孔等缺陷在冷轧过程中得到有效消除,裂纹宽度减小并趋于闭合,但五道次冷轧后,带钢表面仍然残留裂纹痕迹,且裂纹间距增大;带钢表面脱碳层厚度逐道次减小,试样表面形貌得到改善,表面质量不断提高。

  • 表面活性剂SPAN80对水热法制备SrTiO3粉体物相、形貌与极性的影响

    作者:海参威 李文戈 尧巍华 张可敏 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    以硝酸锶、钛酸四丁酯和氢氧化钾为原料,采用水热法制备了纳米SrTiO3粉体,用XRD、SEM、激光粒度分析仪等研究了制备过程中非离子表面活性剂SPAN80含量对纳米SrTiO3粉体物相、形貌、粒径和极性的影响。结果表明:表面活性剂SPAN80的添加对SrTiO3粉体晶型结构没有影响,且有效减弱了粉体的团聚;在SPAN80最佳添加量10%(体积分数)的条件下,制备得到SrTiO3粉体的颗粒尺寸约为39nm,并呈球形;极性的SrTiO3粉体被SPAN80包裹后变成了非极性粉体。

  • H18热处理态2024铝合金的高温流变性能

    作者:王春艳 陈国亮 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    在不同温度(300-475℃)和应变速率(0.000 5-0.1s^-1)条件下对H18热处理态的2024铝合金进行了高温拉伸试验,得到了其应力-应变曲线,结合显微组织观察分析了温度及应变速率对该铝合金流变行为的影响与高温塑性变形时的动态软化机制。结果表明:H18态2024铝合金在300℃以上高温进行塑性变形时发生了再结晶,经过475℃、应变速率0.000 5s^-1拉伸变形后,晶粒呈等轴状;其伸长率随着变形温度升高和应变速率的增大呈现先上升后下降的趋势;最大应力及应变硬化指数随温度的升高或应变速率的降低而下降;应变速率敏感指数随温度的升高而增大。

  • 球磨-固相烧结合成WS2六方纳米片及其摩擦学性能

    作者:池雯 王欢 司琴 李长生 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    以硫粉和钨粉为原料,通过球磨-固相烧结的方法合成WS2六方纳米片,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对产物的物相、形貌和微观结构进行了表征,根据试验结果提出了其可能的生长机理,并通过摩擦试验对其摩擦磨损性能进行评价。结果表明:制备WS2六方纳米片的最佳工艺条件为700℃保温1h,在该条件下合成的WS2纳米片厚度均匀,约为100nm,直径在1~2μm;在基础油中添加了WS2六方纳米片后,摩擦因数降低,有效改善了基础油的摩擦学性能。

  • 基于能量法的残余应力测试

    作者:董达善 俞翔栋 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    通过对压痕过程进行理论分析,基于能量法研究了残余应力测试原理和方法。通过张量分解,推导了残余应力在压痕过程中所做的功;通过有限元分析,总结了残余应力对压痕过程的影响;根据功与能量的关系,建立了压痕功与残余应力之间的解析模型,并推导了残余应力求解公式。结果表明:残余应力对压痕加载的初始阶段影响很大,但对加载的后半阶段和卸载过程的影响很小,可忽略不计,并且拉应力对压痕过程的影响明显大于压应力,可以认为压痕在加载过程中是一个弹塑性的变形过程,而在卸载过程中是弹性变形过程;试验证明了所建立的残余应力模型求解的残余应力是准确可靠的,可以用于残余应力的测试。

  • 高效综合熔体处理3003铝合金的热变形加工图

    作者:吴圆丽 程超增 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    根据动态材料模型和Prasad失稳准则,利用Gleeble-1500型动态热/力模拟试验机对高效综合熔体处理的3003铝合金进行了等温热压缩试验,分别建立了功率耗散图、热加工失稳图和热变形加工图,探讨了在热压缩变形过程中该铝合金的变形规律。结果表明:3003铝合金的最佳加工区域出现在中高温、中高应变速率的热变形条件下,最大功率耗散率为55.64%;在变形温度573-648K、应变速率0.4-10s^-1的区域,以及变形温度698-773K、应变速率0.01-0.1s^-1的区域会出现加工失稳现象,热变形加工时应尽量避免此区域。

  • 《机械工程材料》征稿启事

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    随着3D打印技术的不断升温,及"上海3D打印产业发展创新研讨会"在上海材料研究所的成功召开,业界同仁基本达成了一个共识,即3D打印产业要有所突破,其关键技术在于3D打印材料。为此,上海材料研究所会同有关部门还将举办3D打印材料方面的专题研讨会。

  • 奥氏体不锈钢纵向焊接残余应力分布的有限元模拟

    作者:代雪佳 凌泽民 刘明翔 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    以LED集鱼灯基板与灯壳的搭接接头为例,建立了热力学耦合的三维有限元模型,运用SYSWELD焊接专业软件,对316L奥氏体不锈钢薄板焊接件在不同焊接条件下纵向残余应力分布进行有限元模拟与分析,研究了预热温度和焊接顺序对纵向残余应力分布的影响,并将模拟结果与实测结果进行了对比。结果表明:采用预热可以有效降低焊接件的纵向残余应力;随着预热温度的升高,纵向残余应力降低;焊接顺序对纵向残余应力的影响不大;模拟结果与实测结果比较吻合,验证了计算用模型的准确性。

  • 利用铝合金疲劳裂纹扩展速率预测其断裂韧度

    作者:严芳芳 李文星 期刊:《机械工程材料》 2014年第12期

    测试了2124铝合金TL与LT取向疲劳裂纹扩展门槛值,提出了用疲劳裂纹失稳扩展阶段最后十个循环中的最大值来估算2124铝合金TL与LT取向的断裂韧度K′C的方法,并将其与Forman公式预测的断裂韧度Kc值进行对比。结果表明:K′C与Kc值结果相近,误差分散度小;将K′C值代入全范围疲劳裂纹扩展速率表达式中,对2124铝合金TL和LT取向试验数据进行计算,预测结果与试验结果较好吻合。

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