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机械工程材料杂志 2016年第06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
  • 工程陶瓷的技术现状与产业发展

    作者:肖汉宁; 刘井雄; 郭文明; 高朋召 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    针对氧化铝、氧化锆、碳化硅和氮化硅等主要工程陶瓷的主要性能、最新制备技术、关键技术难点等进行了综述,对工程陶瓷在航天航空、电子信息、新能源和节能环保等新兴领域的应用和产业发展进行了展望。工程陶瓷今后应朝着结构微细化、组成复合化和结构-功能一体化的方向发展,同时应努力降低其制备成本,扩大产业规模,更好地发挥工程陶瓷对相关传统产业转型升级的作用。

  • 硼对钛合金成形能力和力学性能影响的研究进展

    作者:黄立国; 陈玉勇 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    综述了硼对钛合金铸锭晶粒尺寸、成形能力以及力学性能影响的国内外研究进展。硼添加量(质量分数)为0.1%时,钛合金铸锭晶粒尺寸得到显著细化,合金成形能力和力学性能显著提高。硼对钛合金的晶粒细化作用归因于成分过冷机制,而细小的晶粒尺寸有助于改善合金成形能力和力学性能。目前对含硼钛合金直接轧制工艺的优化及其疲劳和蠕变性能的研究还不够深入,今后可从其冷轧成形能力、轧制对疲劳和蠕变性能的影响等方面展开研究。

  • 微胶囊技术及其在聚合物材料中的应用

    作者:慕波; 谢吉仁; 杨保平; 崔锦峰; 郭军红 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    综述了近几年微胶囊技术的发展,归纳总结了微胶囊的制备方法,着重阐述了微胶囊技术在提高聚合物材料自修复、增韧、阻燃、减摩抗磨等性能方面的应用研究,并对多元复合材料体系中微胶囊及添加剂的协同效应提出了展望。

  • 发表学术论文“五不准”

    作者: 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    1.不准由"第三方"代写论文。科技工作者应自己完成论文撰写,坚决抵制"第三方"提供论文代写服务。2.不准由"第三方"代投论文。科技工作者应学习、掌握学术期刊投稿程序,亲自完成提交论文、回应评审意见的全过程,坚决抵制"第三方"提供论文代投服务。3.不准由"第三方"对论文内容进行修改。论文作者委托"第三方"进行论文语言润色,

  • 熔盐改性多孔碳化硅陶瓷的显微结构与性能

    作者:王伟; 朱航辉; 冯冬冬; 何文婷; 李红伟 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    利用无水硫酸铝和硫酸钠熔盐对多孔碳化硅陶瓷进行了表面改性处理,研究了熔盐反应后的物相组成和显微结构,并测试了改性前后多孔碳化硅陶瓷对烟气中PM(2.5)的过滤性能。结果表明:在900℃下,硫酸铝、硫酸钠熔盐与碳化硅反应生成针状莫来石晶须,长度达到十几个微米,直径几百个纳米;熔盐改性多孔碳化硅陶瓷将柴油烟气中PM(2.5)质量浓度由大于280μg·m(-3)降低到小于150μg·m^-3,过滤效果优于未改性多孔碳化硅陶瓷的(200μg·m(-3));莫来石晶须可以阻挡烟气中颗粒物的运动,使其沉积在晶须间,提高了多孔碳化硅陶瓷对烟气的过滤性能。

  • 镍掺杂对Ca3Co4O(9+δ)基陶瓷显微结构和电输运性能的影响

    作者:马人佺; 曲秀荣; 吕树臣; 徐岩岩; 崔乃庚 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用溶胶-凝胶与热压相结合的方法制备了镍掺杂Ca3Co4O(9+δ)基热电陶瓷,研究了镍掺杂量对其显微结构和电输运性能的影响。结果表明:随着镍掺杂量的增加,Ca3Co4O(9+δ)基陶瓷的晶粒尺寸减小、织构含量降低、取向度下降;镍掺杂后使陶瓷晶界散射增强,导致电阻率和泽贝克系数增大,而功率因子降低,说明镍掺杂降低了该陶瓷的电输运性能。

  • 温度对T95钢在H2S/CO2环境中腐蚀行为的影响

    作者:曾德智; 邓文良; 田刚; 王哲; 陈文; 汪枫; 扈俊颖 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    利用自制高温高压釜模拟了油井筒中H2S/CO2环境,在温度30-150℃、H2S/CO2气相和模拟地层水液相中对T95油管钢进行了腐蚀试验,研究了温度对该钢腐蚀速率的影响,并分析了腐蚀产物的形貌和物相组成。结果表明:当温度为30-120℃时,T95钢在气相和液相中的腐蚀速率均随温度的升高先增后降,且均在90℃时达到峰值,分别为0.882,1.096mm·a(-1),当温度高于120℃时,液相中的腐蚀速率缓慢增大而气相中的缓慢减小;随着温度的升高,气相中的腐蚀产物逐渐由片状变成块状并堆积在一起,液相中的则由絮状沉积变成团簇状堆积;腐蚀产物由铁、硫、氧等元素组成,腐蚀速率与腐蚀产物膜中硫含量成反比、与氧含量成正比,硫铁化合物对腐蚀起到了阻碍作用。

  • 不同厚度2A12-T4铝合金板的疲劳裂纹扩展形貌

    作者:张胜; 高潮; 何宇廷; 伍黎明; 张腾 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    对不同厚度2A12-T4铝合金单边缺口试样进行了疲劳裂纹扩展试验,观察了裂纹稳定扩展前沿形貌并用椭圆方程进行了拟合,得到了椭圆方程拟合参数;建立了裂纹前沿相对隧道深度与试样厚度之间的数学表达式,并对裂纹扩展前沿形貌转变的临界厚度进行了预测,最后进行了试验验证。结果表明:随着试样厚度的增加,试样表层与中心层裂纹长度的差值逐渐变小,疲劳裂纹稳定扩展前沿形貌由"隧道"形状逐渐变成与表面垂直的直线形;裂纹前沿相对隧道深度随试样厚度的增加而减小,并在厚度为31.5mm时趋向0,试验结果证明了预测结果的准确性。

  • 原料矿物组成对钙长石-莫来石复相材料物相形成过程的影响

    作者:严煌; 王玺堂; 王周福; 刘浩; 马妍 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用不同矿物原料在不同煅烧温度(1 100-1 400℃)下原位合成制备了钙长石-莫来石复相材料,通过物相组成和显微结构分析研究了原料矿物组成对复相材料物相形成过程的影响。结果表明:采用石英(熔融石英或天然石英)、Ca(OH)2和α-Al2O3为原料时,合成过程中首先生成硅灰石和钙黄长石,之后硅灰石再与刚玉和石英反应生成钙长石,莫来石则是在1 350℃由方石英和刚玉反应生成;而以硅灰石或铝酸钙,蓝晶石和苏州土天然铝硅系矿物为原料时,部分钙长石相由原料直接反应生成,莫来石通过二次莫来石化生成;1 400℃煅烧后不同原料合成的钙长石-莫来石试样中均含有莫来石相、钙长石相和少量刚玉相,尺寸较大的莫来石柱状晶体穿插在较细的钙长石晶粒之中。

  • 汽车用不同显微组织高强钢板的扩孔性能

    作者:吴青松; 祝洪川; 王立新; 刘斌 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    对热轧铁素体贝氏体双相钢FB60、铁素体马氏体双相钢DP600和铁素体珠光体钢SPFH590等三种汽车用高强钢板进行了扩孔试验,利用光学显微镜观察了扩孔裂纹的萌生和扩展,研究了不同钢的扩孔性能及开裂机理。结果表明:FB60钢的扩孔性能最优,DP600钢的最差;SPFH590钢与FB60钢具有相同的屈强比,但其扩孔性能却不及FB60钢的;组织对扩孔性能的影响与扩孔裂纹的萌生和扩展有关,FB60钢的裂纹萌生于铁素体内以及铁素体与贝氏体晶界,绕过贝氏体穿过铁素体扩展;SPFH590钢的裂纹萌生于铁素体与珠光体边界、珠光体内铁素体与渗碳体界面和铁素体内,极易沿铁素体与渗碳体片层扩展;DP600钢的裂纹萌生于铁素体与马氏体晶界,并沿晶界扩展。

  • 自蔓延高温合成氧化铝陶瓷内衬J55钢油管的性能

    作者:李厚补; 王守泽; 杨永利; 戚东涛; 丁楠; 段国栋 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用离心自蔓延高温合成法在J55钢油管内表面制备了氧化铝陶瓷层,得到陶瓷内衬复合油管,研究了该复合油管的显微组织、耐腐蚀性能、抗结垢结蜡性能、力学性能和内衬层的结合性能,并与J55钢油管进行了对比分析。结果表明:该复合油管基体的显微组织与J55钢油管相似,但晶粒得到了细化;复合油管的抗拉强度和承压性能与J55钢油管的基本相近;复合油管内表面的耐腐蚀性能和抗结垢结蜡性能优异,腐蚀后内表面形貌未发生明显变化,腐蚀质量损失率约为0.09%,远小于J55钢油管的51.11%,结垢结蜡试验后管内沉积物较少,质量增加率仅为0.45%,远小于J55钢油管的31.5%;复合油管的最大冲击功为73.5J,最小弯曲半径为11.47m,其陶瓷层和基体结合强度为36.68MPa。

  • 可见光响应TiO2/Bi4Ti3O(12)复合粉的制备及表征

    作者:赵巍; 张施盟; 王红杏; 张宇波; 高可心; 王子豪 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    以熔盐法制备的微米级片状TiO2/Bi4Ti3O(12)为基体,采用Ti(SO4)2水解结合后续热处理的方法制备了TiO2/TiO2/Bi4Ti3O(12)复合粉,研究了原料配比对复合粉晶体结构、形貌以及光催化降解脱色效果的影响。结果表明:该复合粉的形貌为微米级片状TiO2/Bi4Ti3O(12)表面分布着纳米级的TiO2颗粒;当原料中铋、钛物质的量比低于1∶6时,复合粉对亚甲基蓝具有良好的吸附脱色效果,钛含量过多时会导致水解产物的团聚,降低复合粉的比表面积,使其脱色效果变差;当铋、钛物质的量比为1∶4时,复合粉的比表面积为13.444 m2·g(-1),可见光光照4h以内,对亚甲基蓝的脱色率达到85%,其光催化降解脱色速率高于TiO2/Bi4Ti3O(12)的。

  • 熔盐法合成烧绿石结构La2Zr2O7粉体

    作者:黄仲; 李赛赛; 谭操; 刘江昊; 鲁礼林; 张少伟; 张海军 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    以氧化锆和氧化镧为反应原料,以氯化钾-氯化锂为熔盐介质,采用熔盐法制备了烧绿石结构锆酸镧(La2Zr2O7)粉体,研究了反应温度和熔盐含量对该粉体纯度的影响,并分析了其显微结构。结果表明:La2Zr2O7粉体除了由原料直接反应合成外,还有部分是由La2O3与熔盐先生成中间产物LaOCl,该中间产物再与ZrO2反应而生成;La2Zr2O7相的生成量随反应温度的升高而增加,随熔盐含量的增加先增后减;当熔盐与反应原料的质量比为3∶1时,在1 200℃下反应3h后可以合成纯La2Zr2O7相的粉体,其形貌与原料ZrO2粉体的基本相似,呈无规则颗粒状,晶粒大小为80~200nm。

  • Ba(Fe(0.5)Nb(0.5))O3基复相陶瓷的制备与介电性能

    作者:房明瑞; 王卓; 李海娟; 王春 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用粉末烧结法制备了添加不同质量分数(10%-40%)玻璃的Ba(Fe(0.5)Nb(0.5))O3基复相陶瓷,利用X射线衍射仪、扫描电镜、阻抗测试仪等研究了其微观结构和介电性能。结果表明:该复相陶瓷的主晶相为立方钙钛矿结构的Ba(Fe(0.5)Nb(0.5))O3相,随着玻璃添加量的增加,复相陶瓷的晶粒尺寸逐渐减小,孔隙率降低;不同玻璃含量复相陶瓷均具有良好的介电性能,其相对介电常数和介电损耗角正切均随玻璃添加量的增加而降低;添加40%玻璃的复相陶瓷击穿场强最大,为296kV·cm(-1),添加10%玻璃的储能密度最大,为1.324J·cm(-3),晶界相对改善Ba(Fe(0.5)Nb(0.5))O3基复相陶瓷的击穿场强起主要作用。

  • 原位合成NiO催化硅粉氮化制备氮化硅

    作者:古亚军; 张海军; 李发亮; 张少伟 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用化学沉淀方法在硅粉表面沉淀了Ni(OH)2,利用其原位合成NiO来催化硅粉氮化制备Si3N4粉,研究了原位合成NiO含量(质量分数为0-2.0%)和氮化温度对硅粉氮化的影响。结果表明:原位合成的NiO可以促进硅粉的氮化,随着NiO含量的增加,硅粉的氮化率呈先增后减的变化趋势;随着氮化温度的升高,硅粉氮化率逐渐提高,当温度升高到1 400℃、NiO质量分数为1.0%时硅粉全部氮化;制备的Si3N4呈晶须状,直径为65~497nm,其生长符合固-液-气-固(SLGS)生长机理。

  • 溶胶-凝胶结合共沉淀法制备球形生物活性玻璃粉体

    作者:武涛; 张兴凯; 范德增 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    结合溶胶-凝胶法和共沉淀法制备出了三种硅含量不同的生物活性玻璃(BAG)湿凝胶,然后分别用真空冷冻干燥和真空加热干燥方法对湿凝胶进行干燥,得到了球形BAG粉体(58S粉体,68S粉体和77S粉体),研究了分散剂聚乙二醇(PEG)、硅含量、干燥方法对BAG粉体粒径、形貌的影响;然后将68S粉体在模拟体液中进行矿化试验,研究了BAG粉体的矿化性能。结果表明:加入PEG可以有效控制BAG粉体的形状和粒径,使粉体颗粒趋于球形;68S粉体的粒径最小,表面最光滑,球形度最好;真空冷冻干燥可以有效抑制湿凝胶在干燥过程中的团聚;矿化后的BAG粉体表面形成了一层碳酸羟基磷灰石(HCA)层,具有良好的生物活性。

  • 不同原料固相合成堇青石的显微结构和性能

    作者:秦梦黎; 王玺堂; 王周福; 刘浩; 马妍 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    以合成的镁铝尖晶石、莫来石以及MgO、Al2O3和SiO2粉为原料,通过改变原料组成在900-1 350℃下固相反应3h制备了堇青石,研究了不同原料对堇青石物相组成、密度和显微结构的影响。结果表明:堇青石相基本都在1 250℃时生成,原料组成对其开始形成温度影响较小,同时在该温度及以上的相演变过程中均出现了镁铝尖晶石相;以镁铝尖晶石或莫来石为原料合成的堇青石比采用纯氧化物合成的密度高,且晶粒发育更完整,晶粒尺寸更大。

  • 轻烧MA90尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料显微结构和性能的影响

    作者:陈庆洁; 鄢文; 李楠; 林小丽; 王洛; 王月月 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    通过固定尖晶石总含量(质量分数23.5%),改变轻烧和死烧MA90尖晶石质量比制备了不同轻烧尖晶石含量的刚玉-尖晶石浇注料,在1 600℃下进行了钢包渣侵蚀试验,研究了轻烧尖晶石含量对该浇注料显微结构和抗渣性能的影响。结果表明:随着轻烧尖晶石质量分数从0增加到23.5%,浇注料的线收缩率增大、显气孔率和体积密度基本不变、强度降低;侵蚀后基体中出现裂纹,且轻烧尖晶石含量较高的裂纹较多;随着轻烧尖晶石含量的增加,浇注料的抗渣侵蚀性逐渐降低,抗渣渗透性逐渐增强;当轻烧尖晶石质量分数为17.6%时,其综合性能最好,显气孔率为15.7%,抗折和耐压强度分别为26.9,107.8 MPa,侵蚀指数和渗透指数分别为0.32和0.91。

  • 选区激光熔化成形Inconel625合金的显微组织及力学性能

    作者:杨启云; 吴玉道; 沙菲 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用雾化方法制备了Inconel 625合金粉,利用选区激光熔化成形技术将该合金粉直接成形制备了金相、拉伸和冲击试样,研究了其表面残余应力、显微组织及退火前后的力学性能。结果表明:试样表面有少量微裂纹,内部存在少量碳氧夹杂物颗粒,显微组织均匀致密,由单一奥氏体相组成;退火前试样的表面残余拉应力为398 MPa,高于经1 140℃×2h退火处理后试样的(242 MPa),其平均屈服强度、抗拉强度、冲击功、断后伸长率和断面收缩率分别为743 MPa,1 043 MPa,139J,31.4%和49.6%,而退火处理后试样的屈服强度、抗拉强度降低,冲击功、伸长率和断面收缩率有所增加;退火前试样的拉伸和冲击断口均呈韧性断裂特征。

  • 高转速、不同法向载荷条件下车轮与钢轨间的滚动摩擦磨损及损伤行为

    作者:黄洁; 周琰; 彭金方; 蔡振兵; 金学松; 朱旻昊 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    利用滚动接触疲劳试验机研究了高转速不同法向载荷(2 000,5 000,8 000N)条件下,车轮与钢轨(以下简称轮、轨)试样间的滚动摩擦磨损和损伤行为。结果表明:随着法向载荷增大,轮、轨试样间滚动摩擦稳定阶段的摩擦因数以及轮、轨试样的磨损量、塑性变形层厚度均逐渐增大;在相同的试验条件下,轮试样的磨损量大于轨试样的磨损量;轮、轨试样的表面损伤皆表现为典型的滚动接触疲劳特征,并且轮试样的疲劳损伤更严重,表面更易萌生裂纹。

  • 热处理对Al2O3陶瓷断裂韧性的影响及其工艺优化

    作者:李学钊; 沈景凤; 顾青青; 谢建林; 王恩元; 胡婉琼 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    通过响应面法研究了升温速率、热处理温度和保温时间对Al2O3陶瓷断裂韧性的影响并确定了最佳热处理工艺,分析了最佳工艺热处理后该陶瓷的性能和显微结构。结果表明:随着热处理温度的升高和保温时间的延长,Al2O3陶瓷断裂韧度先升后降,各因素对断裂韧度的影响由大到小依次为热处理温度、保温时间、升温速率;温度和保温时间的交互作用对断裂韧度的影响最大,其次为升温速率和温度交互作用的,升温速率和保温时间交互作用的影响最小;最佳热处理参数为升温速率4℃·min(-1)、温度1 150℃、保温时间230min,在该条件下热处理后Al2O3陶瓷的断裂韧度由未热处理的3.25MPa·m(1/2)提高到5.1MPa·m(1/2) ,晶粒尺寸均匀、晶间缺陷及气孔数量减少。

  • TC4钛合金表面低压渗氮层的显微组织与耐磨性能

    作者:杨闯; 刘静; 马亚芹; 洪流; 王华 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    为了提高TC4钛合金的表面硬度及耐磨性,对其进行了820℃×10h的低压渗氮处理;通过X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计及磨损试验机研究了表面渗氮层的显微组织与耐磨性能。结果表明:渗氮处理后,该钛合金表面形成了由表面氮化物层和次表面氮扩散层组成的渗氮层,其物相组成为TiN、Ti2AlN和Ti3Al;渗氮层的表面硬度为800-900HV,比基体的提高了近3倍,截面硬度随着深度的增加而下降;在相同条件下,渗氮后试样的磨损质量损失比未经渗氮处理的小,且随载荷的增加磨损质量损失增加更缓慢,耐磨性得到了极大的改善。

  • ZL101A铝合金表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能

    作者:边培莹; 戴君 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    在ZL101A铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等研究了该陶瓷层的显微组织、物相组成、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:微弧氧化陶瓷层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,其层厚约60μm,表层疏松、内层致密;该陶瓷层的平均硬度为1 740.9HV,远高于ZL101A铝合金的150.2HV,摩擦因数与磨损质量损失均小于ZL101A铝合金的,其磨损机理主要为磨粒磨损。

  • 高铌低碳贝氏体钢奥氏体晶粒的长大行为

    作者:杨跃辉 期刊:《机械工程材料》 2016年第06期

    采用金相法测定了在不同温度(950-1 270℃)下固溶不同时间(30-150min)后高铌低碳贝氏体钢的奥氏体晶粒尺寸,研究了其奥氏体晶粒的长大行为;计算了试验钢中铌的固溶含量,建立了奥氏体晶粒长大数学模型并进行了试验验证。结果表明:在1 220-1 270℃温度区间内试验钢奥氏体晶粒尺寸增加值最大,其次为1 100-1 150℃区间的;由于1 000℃时试验钢中合金渗碳体的快速溶解,使得950-1 000℃区间内的晶粒尺寸增加值大于1 000-1 050℃区间的;计算得到1 150℃时的固溶铌质量分数达到0.088%,此时绝大部分NbC已经溶解,导致1 100-1 150℃温度区间内奥氏体晶粒的快速长大;在950-1 270℃范围内,试验钢的奥氏体晶粒长大激活能为154.4kJ·mol(-1),由晶粒长大模型计算得到的奥氏体晶粒尺寸与实测值较吻合。

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