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北大核心期刊
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机械工程材料杂志 2016年第02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
  • 700℃超超临界火电机组用高温材料研究进展

    作者:张涛 郝丽婷 田峰 陈浩 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    综述了当前世界各国重点研究的700℃超超临界火力发电机组锅炉用水冷壁、过(再)热器、主蒸汽管道及高温出口集箱用高温材料的显微组织、性能现状及研究进展。对于水冷壁可选用HCM12钢和Inconel 617合金作为其高温段备选材料;Inconel 740合金改良后制得的Inconel740H合金因具有优良的持久蠕变强度和焊接性能,应是高温过(再)热器、主蒸汽管道及高温出口集箱的主要备选材料。今后的研究应通过实践进一步验证上述材料的高温持久强度及蠕变强度,并探索合理的热加工工艺,提高其热加工性能和焊接性能,降低材料的成本。

  • 用直流电压降法研究316LN不锈钢的疲劳裂纹扩展行为

    作者:陈凯 杜东海 陆辉 张乐福 徐雪莲 石秀强 孟凡江 鲍一晨 刘晓强 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    采用直流电压降(DCPD)方法测试了316LN不锈钢在室温和350℃的疲劳裂纹扩展速率,得到室温和350℃下该材料疲劳裂纹扩展门槛值ΔKth,并分析了试样断口形貌。结果表明:采用DCPD方法测得室温和350℃下ΔKth分别为11.9,8.1MPa·m^1/2,与文献值相符,350℃下的疲劳裂纹扩展速率比室温下的要高2~20倍;在裂纹亚临界扩展区,疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子范围服从Paris公式,其参数n与温度无关,参数D与温度成线性正比关系;试样疲劳破坏形式为穿晶断裂。

  • 晶粒尺寸对GH4169镍基合金疲劳小裂纹扩展的影响

    作者:秦承华 叶申 张显程 涂善东 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸及疲劳试验机等研究了热处理对GH4169镍基高温合金显微组织和力学性能的影响,重点研究了晶粒尺寸对其疲劳小裂纹扩展的影响。结果表明:采用固溶加双时效的热处理工艺能够提高试验合金的力学性能,随着固溶温度升高,合金中晶粒尺寸变大,强度下降,疲劳寿命延长;小裂纹阶段占疲劳寿命的80%,晶粒尺寸对疲劳小裂纹扩展速率的影响不明显,但随着晶粒尺寸增大,长裂纹的扩展速率下降。

  • 灰铸铁表面碳化钨层的制备与耐磨性能

    作者:程仕李 钟黎声 付永红 王亮亮 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    利用铸渗结合热处理工艺,在HT300灰铸铁表面原位制备了碳化钨(WC)层,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和销盘磨料磨损试验机研究了WC层的显微组织和耐磨性能,分析了其磨损机理。结果表明:灰铸铁表面形成了厚度约为112μm的WC层;WC层的相对耐磨性随载荷的增大先增加后减小,载荷为15N时,WC层的耐磨性明显高于灰铸铁的;大载荷下WC层的磨损失效形式主要表现为颗粒挤压破碎并有部分剥落,同时,有片状的磨屑产生。

  • 铬含量对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢力学性能及耐腐蚀性能的影响

    作者:陈蓉 华浩 吴安如 宋志刚 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    通过光学显微镜、万能试验机以及腐蚀测试系统研究了铬含量(23.87%~25.52%,质量分数,下同)对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着铬含量的增加,试验钢中铁素体含量增多,奥氏体含量减少,当铬含量为25.5%左右时奥氏体和铁素体两相的体积比接近1∶1;当铬含量由23.87%增加到25.52%后,试验钢的屈服强度和抗拉强度分别提高了57.5,27.5 MPa,冲击功下降了31.7J,但铬含量对试验钢塑性的影响较小;随着铬含量增加,试验钢的点蚀质量损失率明显减小,耐晶间腐蚀性能提高。

  • 配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响

    作者:陈连生 张健杨 田亚强 宋进英 徐勇 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了淬火-配分(Q&P)工艺处理碳-硅-锰钢的显微组织,分析了配分温度对其力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明:随着配分温度的升高,试验钢中的马氏体组织逐渐从淬火马氏体向回火马氏体转变,抗拉强度降低,伸长率增大,当配分温度为420℃时其强塑积达到最大,为23 366.64 MPa·%;试验钢伸长率随配分温度的变化趋势与其残余奥氏体含量的变化趋势基本一致,当配分温度为420℃时残余奥氏体体积分数最大,为14.4%,此时伸长率也达到最大,为23%;随着配分温度的升高,试验钢拉伸断口纤维区不断变大而放射区不断变小,且纤维区韧窝数量不断增多。

  • 不同强度喷丸处理后铝锂合金表面的残余应力

    作者:张杰 白雪飘 陆业航 李众城 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    在不同喷丸强度下对铝锂合金进行了表面喷丸处理,采用X射线衍射法和盲孔法分析了其表面及近表层的残余应力。结果表明:采用不同喷丸强度处理后试样表面90°方向(平行喷嘴移动方向)的残余压应力高于0°方向(垂直喷嘴移动方向)的,90°方向的衍射峰积分宽度大于0°方向的,说明喷丸强化后试样在90°方向产生了更大的微应变;试样近表层残余压应力随层深的增加先增大后减小,最终趋于0;较高强度喷丸处理后试样表面和距表面0.15mm内的残余压应力小于较低喷丸强度处理的,而最大残余压应力、最大残余压应力深度以及残余压应力场深度均大于较低强度喷丸处理后的。

  • 硬车削300M钢表面的残余主应力

    作者:邢万强 熊良山 汤祁 尹凯 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    针对工件已加工表面周向和轴向残余应力不能体现表面残余应力极值大小和方向的问题,对淬硬后的300M钢进行车削试验,然后采用X射线衍射仪测得工件表面周向、轴向和45°方向的残余应力,并基于平面应力状态分析求出了残余主应力的大小和最大残余应力的方向,研究了车削参数对残余主应力的影响规律。结果表明:残余主应力随车削速度的增加而增大,随背吃刀量的增加而减小,随进给量的增加呈"锯齿形"变化;最大残余应力的方向角随车削速度增加变化不大,随进给量增大先减小后保持稳定,随背吃刀量增加而减小。

  • 电流密度对氨基磺酸盐镀液电沉积纳米TiN/Ni复合镀层性能的影响

    作者:王元刚 宁智 吴蒙华 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    以添加有纳米TiN颗粒的氨基磺酸盐镀液为基础镀液,采用超声-脉冲电沉积的方法在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了电流密度对其微观形貌、显微硬度以及表面TiN含量及分布的影响。结果表明:当电流密度在2~5A·dm^-2时,复合镀层结构致密且厚度均匀,其厚度随电流密度的增大而增加;随着电流密度的增大,复合镀层表面晶粒先细化后长大,显微硬度先提高后降低,当电流密度为4A·dm^-2时,镀层表面平整,表面和截面硬度均达到最大,分别为677,763HV;复合镀层表面TiN的含量随电流密度的增大先增加后减少,当电流密度为4A·dm^-2时,其含量最高且分散均匀。

  • 润滑条件对带钢还原冷轧后表面形貌的影响

    作者:井玉安 臧晓明 商秋月 覃毅 贾品峰 李富强 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    利用工业氢对热轧带钢表面氧化铁皮进行还原,随后在不同润滑条件下对该带钢进行了五道次冷轧,采用扫描电镜、粗糙度仪研究了冷轧前后试样的表面形貌和表面粗糙度。结果表明:随着轧制道次的增加,试样表面的大部分裂纹、气孔及气泡被逐渐压平,表面粗糙度降低;五道次冷轧后,干摩擦条件下试样表面缺陷的压平轧合程度最好,液压油润滑下的最差;在三种润滑条件下试样表面均有裂纹痕迹残留,液压油润滑下的裂纹痕迹最多,干摩擦条件下还存在较为明显的辊痕;干摩擦条件下试样表面粗糙度最小,为0.065μm,液压油和乳化液润滑下的表面粗糙度分别为0.089μm和0.076μm。

  • 《机械工程材料》入编《中文核心期刊要目总览》2014年版

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    依据文献计量学的原理和方法,根据研究人员对相关文献的检索、统计和分析,以及学科专家的评审结果,我刊《机械工程材料》入编《中文核心期刊要目总览》2014年版(即第七版)之金属学与金属工艺类的核心期刊。该书由北京大学出版社出版。

  • 新型铝锌镁铜系高强韧铝合金型材的双级时效工艺

    作者:高莹 张显峰 王少华 刘惠 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    通过时效处理和拉伸性能测试等方法得到了适用于一种新型铝锌镁铜系高强韧铝合金挤压型材的双级时效工艺。结果表明:在双级时效处理后该合金的析出相主要为η′相和少量的η相,随着二级时效时间的延长,η相数量增加,沉淀相尺寸增大;试验合金的硬度随着时效时间的延长先增大后减小,强度随二级时效时间的延长而下降,伸长率则增大;得到合适的时效工艺为120℃×4h+165℃×6h,经该时效工艺处理后试验合金的抗拉强度为566 MPa,屈服强度为540 MPa,伸长率为10.9%,电导率为40.8%IACS,优于T74态7050铝合金的。

  • 保温时间对AZ31B镁合金/铝/铜扩散钎焊接头组织与力学性能的影响

    作者:兰天 杜双明 胡结 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    为实现镁合金AZ31B与铜的可靠连接,采用铝作为中间层,在450℃保温30~120min的条件下进行扩散钎焊试验,研究了保温时间对接头组织、显微硬度和剪切强度的影响。结果表明:保温时间为30min时,接头无法实现过渡液相扩散连接;当保温时间为60min时,铝中间层完全溶解,接头中形成了宽约150μm的扩散区,从镁合金侧到铜侧,扩散区的组织依次为镁基固溶体、共晶组织和Cu3Al2Mg2金属间化合物;保温不同时间后,从扩散区的镁合金侧到铜侧,显微硬度均呈阶梯式升高;随着保温时间延长,铜侧过渡层的显微硬度显著增加,接头的剪切强度先增大后降低,并在保温90min后达到最高,为68.2MPa;断裂发生在靠近铜侧的扩散区。

  • 添加钙和钛对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金组织与性能的影响

    作者:王小明 邹利华 罗玉梅 宁爱林 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    研究了分别添加质量分数均为0.3%的钙、钛以及复合添加钙和钛对Mg-12Al-2Sr-0.3Mn镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加钛提高了该镁合金的塑性和强度,然而Mg17Al12相聚集析出形成粗大的第二相组织;添加钙后提高了该镁合金的塑性,但沿晶界大量析出了连续网状Mg17Al12相,导致其强度略有下降;复合添加钛和钙既增加了共晶相数量又细化了共晶相组织,使得该镁合金铸态组织更加细小均匀,从而显著提高了其强度和韧性。

  • 碳化CoS2电极材料的制备及放电性能

    作者:巴忠菊 杨少华 曹晓晖 赵彦龙 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    将水热合成的CoS2与一定量葡萄糖混合后经高温煅烧得到碳化CoS2粉,利用X射线衍射仪、扫描电镜和激光粒度分布仪对碳化前后CoS2的显微结构进行了研究;采用丝网印刷技术将CoS2粉制成薄膜电极,组装成LiSi/CoS2体系单体热电池并测试了其放电性能。结果表明:碳化CoS2颗粒表面形成包覆碳层,阻隔了CoS2合成过程中生成的杂质对热电池性能的影响;与未碳化CoS2的相比,碳化CoS2使得LiSi/CoS2体系热电池放电初期存在的电压尖峰降低了81.3%,有效比容量提高了26%。

  • 残余拉应力对304不锈钢电化学腐蚀行为的影响

    作者:来维亚 徐欣 白真权 尹成先 徐秀清 韩燕 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    将304不锈钢制成U型弯曲试样并卸载,对卸载后拉伸面的残余应力进行了测试,研究了不同曲率半径(即不同残余拉应力)弯曲试样拉伸面在稀硫酸溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:卸载后U型弯曲试样拉伸面的残余应力为拉应力,残余应力值随曲率半径的减小而增大;随着残余拉应力的增大,试样的致钝电流密度逐渐增大,维钝电流密度也随之增大,钝化膜的修复能力减弱,抗孔蚀能力变差;残余拉应力越大,位错密度越高,腐蚀电流也越大。

  • 卷取温度对0.8设计系数X80管线钢显微组织与力学性能的影响

    作者:牛涛 姜永文 李飞 吴新朗 武军宽 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    采用拉伸试验机、冲击试验机、扫描电镜、激光共聚焦显微镜、透射电镜等研究了0.8设计系数X80管线钢在不同卷取温度下的力学性能和显微组织。结果表明:试验钢的显微组织都以针状铁素体为主,随着卷取温度的升高,M/A岛体积分数逐渐降低,针状铁素体含量逐渐增多,板条贝氏体逐渐消失;当卷取温度达到480℃时,准多边形铁素体的比例逐渐增大,且晶粒尺寸逐渐增大;钢中析出相受卷取温度的影响较小,均为典型的(Nb,Ti)(C,N)复合型析出粒子;随着卷取温度的升高,试验钢的屈服强度和伸长率先升后降,而抗拉强度呈下降趋势,卷取温度对试验钢低温冲击韧性的影响较小,370℃卷取后试验钢的显微组织和力学性能较佳。

  • 2016专题报道系列

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    一、物理模拟及数值模拟 材料与热加工的物理模拟及数值模拟技术是20世纪70年代后期为适应新材料研制与开发的需要,伴随着先进测试技术、计算机技术和先进控制理论的发展而兴起的一个跨学科的新技术。该技术的应用使新材料研制及其加工工艺研究从"经验"走向"科学"、从"定性"走向"定量",从而提高了研发效率,节约了大量的人力、物力。

  • 高应变速率下两种损伤容限型钛合金的动态压缩变形行为

    作者:张长清 谢兰生 陈明和 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置在1 000~8 000s^-1应变速率范围内分别对TC4-DT和TC21两种损伤容限型钛合金进行了动态压缩试验,并利用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了其断口形貌和显微组织。结果表明:两种钛合金都表现出一定的应变速率增强、增塑效应,在相同应变速率下TC21钛合金的流变应力要比TC4-DT钛合金的大;两种钛合金均表现为剪切破坏,断口上均交替分布着韧窝区和平滑区,与TC21钛合金相比,在相同的应变速率下TC4-DT钛合金的韧窝数量更多,延伸得更长;TC21钛合金中没有明显的绝热剪切带,而TC4-DT钛合金中有明显的绝热剪切带,其宽度随应变速率的增加而增大,同时沿剪切带方向还伴随着裂纹的萌生、扩展和聚合。

  • 高温运行后12Cr1MoV钢焊接接头的显微组织和力学性能

    作者:张敏 徐蔼彦 汪强 李继红 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    利用光学显微镜、拉伸和冲击试验机、显微硬度计等对高温运行前后12Cr1MoV钢焊接接头的组织及力学性能进行了研究。结果表明:高温运行后,焊接接头组织中除了原始组织中的铁素体和珠光体外,还出现颗粒状析出物,热影响区和焊缝处组织中出现了贝氏体;焊接接头的屈服强度和抗拉强度分别由高温运行前的455,625MPa下降为430和583MPa,平均冲击功从160J下降为124J;冲击断口上有许多裂纹,裂纹上有明显的台阶,断裂方式为塑性断裂;高温运行后母材和焊缝区的硬度分别为190,265HV,焊缝的硬度符合供货方技术要求,而母材硬度超标。

  • 双相钛合金拉伸时微观应力和应变的有限元模拟

    作者:邵鉴彪 张显程 王颖 王一宁 涂善东 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    利用扫描电子显微镜获取了Ti-6Al-4V双相钛合金的显微组织,然后结合图像处理、几何建模等技术建立了基于显微组织的代表性体积单元(RVE)有限元模型;利用ABAQUS有限元软件对RVE进行了拉伸时的微观应力和应变有限元模拟,并采用单轴拉伸试验进行了验证。结果表明:RVE的应力-应变曲线与试验结果吻合得很好,说明所建立的RVE有限元模型是准确的;在外加载荷作用下,微观应力和应变的分布不均匀,最大应力存在于β相中,最大塑性应变则出现在α相中,在α/β相界面区域发生应力和塑性应变的较大波动;应变局部化主要在靠近α/β相界面的α相内出现,随之形成的塑性应变失效带在α相中扩展。

  • 48MnV非调质钢曲轴断裂的原因分析

    作者:孙军 倪培相 邵诗波 于晓东 吕世杰 期刊:《机械工程材料》 2016年第02期

    通过化学成分检测、低倍和显微组织观察、断口形貌分析及力学性能测试等手段,对48MnV非调质钢曲轴断裂的原因进行了分析。结果表明:曲轴的失效模式为典型的疲劳断裂,断裂源位于主轴颈与曲柄销之间的过渡圆角处,断裂主要原因是曲轴钢中夹杂物过多;裂纹源区条状硫化物较多,曲轴表面有类似锻造流线形状的疏松缺陷,易于产生疲劳裂纹;裂纹沿条状硫化物及带状组织扩展,最终导致疲劳断裂。

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