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机械工程材料杂志 2016年第08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
  • 稀土掺杂氟氧化物微晶玻璃的研究进展

    作者:李梦萱; 郭英奎; 张宇 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    稀土掺杂氟氧化物微晶玻璃由于兼具氟化物和氧化物的优点,在上转换三基色发光、光纤放大器、近红外发光器材等方面应用前景广阔。综述了稀土掺杂氟氧化物微晶玻璃在组成、性能及应用等方面的研究进展,并对该领域存在的问题和未来发展趋势进行了探讨。

  • 扩散退火对Inconel783合金显微组织及力学性能的影响

    作者:李生志; 付立铭; 单爱党 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    对Inconel783合金铸锭先进行扩散退火处理,再进行热锻、固溶、时效处理,分析了扩散退火对该合金最终显微组织(主要是析出相)及力学性能的影响。结果表明:未经扩散退火处理的合金,最终显微组织中会生成较大尺寸的带状或枝晶状晶界β相及大块状的含铌碳化物,而经扩散退火处理合金中的析出相主要由细小且弥散分布的γ相、颗粒状晶内β相和短棒状晶界β相组成;经扩散退火处理合金的室温屈服和抗拉强度分别比未扩散退火合金的提高近100MPa,伸长率提高近30%,650℃时的拉伸强度显著增加,塑性提高1倍多,这主要归因于扩散退火处理后显微组织中均匀弥散分布的细小析出相。

  • 磁场作用下羰基铁粉磁流变液的剪切特性

    作者:肖林京; 王传萍; 朱绪力; 卫洁; 孙朝阳 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    使用流变仪在不同磁感应强度(O~0.86T)、不同剪切速率(i00~1000s-1)下测得羰基铁粉磁流变液的剪切应力和表观黏度,分析了其剪切性能,并通过拟合得到了剪切应力和磁感应强度的定量关系。结果表明:在相同的磁感应强度下,随着剪切速率的增加,该磁流变液的剪切应力缓慢增大,表观黏度成指数下降;该磁流变液的黏度变化符合Herschel—Bulkley模型,磁感应强度越大,其剪切稀化效应越明显;当磁感应强度分别在0~0.23T,0.45~0.65T范围内时,剪切应力和磁感应强度之间均存在指数关系,指数值分别为1.50,0.57,当磁感应强度在0.23~0.45T范围内时,剪切应力随磁感应强度的增加呈线性增大。

  • 电流对NiTiCu形状记忆合金丝电热驱动特性的影响

    作者:朱深亮; 董洪波; 张贵华; 吴宇龙; 熊昱航; 赵海波 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    通过对NiTiCu形状记忆合金丝加栽不同电流,研究了电流及其加载时间对该合金丝变形速率和变形时间的影响,得到了电流与变形时间的经验关系式。结果表明:合金丝的变形时间随着电流的增大迅速减小,但当电流增加到一定值后,变形时间趋向平稳;当电流一定时,合金丝的变形角度均随电流加载时间的延长先缓慢再快速增大,最后趋向平稳,可见合金丝的变形速率先增加后减小;由电流与变形时间的经验关系式得到的曲线与测试数据吻合较好。

  • 锆酸钙对镁质弥散型透气耐火材料性能的影响

    作者:曹一伟; 游杰刚; 张国栋 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    以高纯镁砂为骨料,通过原位合成、直接添加、复合添加锆酸钙三种方法制备了不同锆酸钙含量的镁质弥散型透气耐火材料,研究了锆酸钙添加量和添加方式对该耐火材料性能的影响。结果表明:随着直接添加方式下锆酸钙加入量的增加,试样的透气度、显气孔率和体积密度增大,线收缩率和强度减小,抗热震性能则先增后降,当锆酸钙质量分数达到9%时最高;在三种添加方式下,以原位合成方式添加锆酸钙试样的透气度、显气孔率、体积密度、线收缩率均最大,强度最低,而复合添加方式下试样的烧结性好,强度和抗热震性能最高。

  • V(C,N)在含钒微合金钢奥氏体中的析出规律

    作者:王安东; 王骏宇; 田林茂 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    在变形温度600~950℃、应变速率1s-1的争件下对碳质量分数分别为0.26%,0.33%,0.42%的含钒微合金铜进行了应力松弛试验,得到了其应力松弛曲线和V(C,N)的析出动力学(PTT)曲线,结合显微组织分析了V(C,N)析出规律。结果表明:V(C,N)的析出会阻碍试验钢中奥氏体再结晶,减缓应力的下降;奥氏体中V(C,N)的PTT曲线呈S形,在900℃时V(C,N)析出最快;试验铜中碳含量的增加加快了V(C,N)的析出速率,但不影响其最快析出温度,含碳量最高的试验铜具有最短的开始析出时间,为7.5S。

  • 连铸无磁辊用X5NiCrTi2615MOAlVB钢中时效析出相的长大动力学

    作者:秦子威; 汪宏斌; 吴益文 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    将一种新型连铸无磁辊用x5NiCrTi2615MoAlVB钢在1000℃固溶处理后,再分别在660,710,760,810℃下时效O~30h,利用扫描电镜观察其析出相的形貌;然后利用Photoshop和Image—ProPlus软件计算并统计其析出相的平均尺寸,研究了时效过程中γ'相的长大动力学。结果表明:试验钢在660-810℃时效处理0~30h后,均析出了大量白色的圆形γ'相,且随时效时间延长,γ'相的尺寸不断增大;γ'相在0~2h内迅速长大,之后其长大速率逐渐减小;在相同的时效时间下,时效温度越高,γ'相的平均尺寸越大;拟合得到的γ'相的平均尺寸与实际测量值之间的误差在109/6以内。

  • 通过硝酸镍催化热解酚醛树脂制备碳纳米管

    作者:王军凯; 邓先功; 张海军; 段红娟; 谭操; 宋健波; 张少伟 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    以硝酸镍为催化剂前驱体,通过催化热解酚醛树脂的方法制备了碳纳米管;采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了热解温度和催化剂用量对碳纳米管合成的影响。结果表明:热解温度为400℃时,添加质量分数为0.75%镍的酚醛树脂热解产物中无碳纳米管生成;温度在600-1000℃时,碳纳米管的生成量及长径比均随温度的升高先增后降,最佳生长温度为800℃;在800℃热解时,随着镍添加量的增加,碳纳米管的生成量和长径比均先增大后减小,最佳添加量为酚醛树脂质量的0.75%,此时碳纳米管的直径为30-60nm,长度可达几十微米。

  • 基于V型缺口试样冲击性能确定1Crl7Ni2不锈钢的热处理工艺

    作者:王冬颖; 关锰; 陈炜; 程从前; 李倩; 赵杰; 曹志远 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    对1Crl7Ni2不锈钢进行了不同温度的淬火+回火热处理,研究了其V型缺口试样冲击性能与淬火和回火温度的关系;基于V型缺口试样冲击性能确定了较佳热处理工艺,并测试了该工艺热处理后试验钢的拉伸性能。结果表明:V型缺口试样的冲击吸收功随淬火温度和回火温度的升高而增大;回火温度对其断裂方式的影响大于淬火温度的,随回火温度升高,断裂方式从沿晶和解理的脆性开裂向韧窝型韧性开裂转变;当淬火温度为980℃或1020℃,回火温度大于650℃时,该铜可满足螺柱冲击韧性和强度的要求,如需二次回火,则推荐二次回火温度应高于620℃。

  • 含钪Al—Zn—Mg—Zr合金双级时效工艺的正交优化

    作者:聂俊红; 聂辉文; 潘清林; 韦莉莉 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    采用正交试验对含0.25%(质量分数)钪Al-Zn-Mg—Zr合金的双级时效进行了工艺优化,研究了双级时效工艺参数(预时效温度和时间、终时效温度和时间)对合金力学性能和电导率的影响,观察了最佳工艺处理后合金的显微组织。结果表明:对该合金综合性能,尤其是力学性能影响程度由大到小的参数依次为终时效温度、终时效时间、预时效时间、预时效温度;该合金适宜的双级时效工艺为120℃×4h+140℃×12h,经该工艺处理后,合金的抗拉强度为553MPa,屈服强度为534MPa,伸长率为12.O%,电导率为37.3%IACS;合金基体组织中弥散分布着η'相以及Al3(Sc,Zr)粒子,有助于合金强度以及抗应力腐蚀性能的提高。

  • 石墨烯增强AZ91镁基复合材料的力学性能

    作者:袁秋红; 曾效舒; 吴俊斌 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    分别以质量分数为0.1%的氧化石墨烯和石墨烯纳米片为增强相制备了AZ91镁基复合粉和复合材料,分析了氧化石墨烯与AZ9l镁合金的界面反应机理;测试了复合材料的力学性能并观察了拉伸断口形貌。结果表明:以氧化石墨烯为增强相复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为224.85MPa,8.15%和70.14HV,与基体镁合金的相比分别提高了39.7%,35.4%和31.8%,高于以石墨烯纳米片为增强相复合材料的;氧化石墨烯因带有合氧官能团极易与镁合金粉混合均匀,且两者反应生成的MgO有利于提高石墨烯与镁合金基体的界面结合强度,从而提高复合材料的力学性能。

  • 焊前预热对T2紫铜激光焊接接头组织和性能的影响

    作者:何力佳; 王函; 张泽洲; 赵晓杰 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    对2mm厚T2紫铜板进行了未预热和不同温度预热(100,150,200℃)的光纤激光焊接,研究了焊前预热对该焊接接头组织和性能的影响。结果表明:与未预热的相比,150℃预热激光焊接接头的熔深和熔宽较大,焊缝的等轴晶和熔合区的胞状晶粒均较粗大;预热激光焊接接头焊缝的电阻率与未预热的相比有所降低,焊前预热改善了焊接接头的导电性能;150℃预热激光焊接接头的显微硬度总体上高于100,200℃预热的,显微硬度均随距焊缝中心距离的增大先减后增,焊缝中心的最大;随着预热温度的升高,焊缝的自腐蚀电流密度先增大后减小,耐腐蚀性能虽先减小后增大,但相差较小。

  • 冷轧DP590双相钢板脉冲激光焊接接头的组织及性能

    作者:孙茜; 邸洪双 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    采用脉冲激光对接焊接1.0mm厚冷轧DP590双相钢板,研究了焊接接头的显微组织、力学性能及成形性能。结果表明:焊缝区、热影响区、母材区的显微组织分别为板条马氏体,铁素体和板条马氏体、铁素体和马氏体;焊缝区、热影响区、母材的平均硬度分别为344,275,205HV;焊接接头拉伸断裂位置出现在母材区,为韧性断裂;杯突试验过程中裂纹在焊缝中心处形成后垂直于焊缝向热影响区和母材扩展,裂纹在焊缝区切断马氏体板条扩展,而在热影响区和母材区则沿着铁素体和马氏体界面扩展;焊接接头具有良好的成形性能,其杯突值为母材的81.9%,可满足实际生产要求。

  • 不同尖晶石含量多孔方镁石-尖晶石陶瓷的抗水泥熟料侵蚀性能

    作者:林小丽; 鄢文; 陈庆洁; 马三宝; 李楠 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    将显气孔率相近(25%~29%)、不同尖晶石含量(O,25%,50%,75%,100%,质量分数)的多孔方镁石-尖晶石陶瓷与水泥熟料在1600℃下进行反应,研究了不同尖晶石含量下该陶瓷的显微结构与抗水泥熟料侵蚀性能。结果表明:在1600℃下与水泥熟料反应时,该陶瓷中方镁石相向水泥熟料中溶解的速率很慢,而尖晶石相的则很快;随着尖晶石含量的增加,该陶瓷与水泥熟料反应时两者界面处的液相量增多,使其被水泥熟料侵蚀的程度增大,但同时液相黏度的增大阻止了水泥熟料的进一步渗透、减少了两者的接触面积,降低了其侵蚀指数。

  • 在不同水基纳米TiN流体中铜片的腐蚀行为

    作者:陈旭; 吴张永; 莫子勇; 蔡晓明; 魏镜弢 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    以不同添加量的十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、N-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及两者的混合物为分散剂,以自来水、去离子水、膜处理水为分散介质,在不同超声分散时间下分别制备得到了不同的纳米TiN流体,研究了铜片在这些流体中的腐蚀行为。结果表明:当以CTMAB为分散剂时能促进铜片的腐蚀,铜片腐蚀速率随CTMAB含量的增加而增大,随着超声分散时间的延长先急剧下降,当超过8min后变化较小,最佳超声分散时间为8min;当以PVP为分散剂时能抑制铜片的腐蚀,铜片的腐蚀速率随着PVP含量的增加而减小,随着超声分散时间的延长先增后降,最佳超声分散时间为6~8min;当以自来水为分散介质时铜片的腐蚀速率最大,其次为以去离子水为分散介质的,以膜处理水为分散介质的最小。

  • X80钢焊接接头在抚顺地区三种典型介质中的腐蚀行为

    作者:黄珊; 吴明; 谢飞; 王丹; 张文建; 刘俊杰; 焦羽佳 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    采用动电位极化法和交流阻抗法研究了X80钢焊接接头在抚顺地区土壤溶液、雨水和雪水中的腐蚀行为,利用光学显微镜观察了腐蚀形貌。结果表明:X80钢焊接接头母材和焊缝试样在3种腐蚀溶液中的极化曲线均表现出典型的活化溶解特性,在土壤溶液、雨水和雪水中的极化电阻和弥散指数均依次升高,即腐蚀速率依次降低,表面膜致密性依次升高;X80钢焊接接头在3种腐蚀溶液中的耐腐蚀性能由好到差依次为雪水、雨水、土壤溶液,在同种腐蚀溶液中焊缝试样的耐腐蚀性能优于母材试样的。

  • 应力比对S135钻杆钢腐蚀疲劳行为的影响

    作者:许天旱; 杨宝; 王党会; 刘永刚 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    利用疲劳试验机和扫描电镜研究了在弱碱性介质(质量分数为3.O%的KCl溶液)中不同应力比R(0.1,0.3,0.5,0.7)对S135钻杆钢腐蚀疲劳行为的影响,并得到了该钻杆钢腐蚀疲劳裂纹扩展表达式和疲劳裂纹临界撕裂点的应力强度因子幅值AK与R的关系式。结果表明:随着R的增大,试样裂纹扩展临界撕裂点和最终撕裂点对应的△K逐渐减小(尺和临界撕裂点的△K值之间呈明显的线性关系),试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率增大,腐蚀疲劳相对寿命减小,裂纹开裂由疲劳条带扩展机制转化为解理扩展机制。

  • 碳含量对FeCOCrNiMnCx高熵合金显微组织与性能的影响

    作者:饶湖常; 戴品强; 陈鼎宁; 王乾廷 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    采用悬浮冷坩埚熔炼法制备了不同碳含量的FeCoCrNiMnG(z为0,0.1,0.2,0.3,0.4)高熵合金,研究了碳含量对其显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:FeCoCrNiMnC.高熵合金具有典型的树枝晶组织;随着碳含量增加,Cr7C3析出相增多,尺寸增大,合金的硬度增大,强度呈先增后减的变化规律,当x=0.3时,合金的抗拉强度最高,为665MPa;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,合金的自腐蚀电流密度随着碳含量增加而减小,FeCoCrNiMnCoa合金具有最佳的耐蚀性能。

  • 不同pH氯化钠溶液对P110S油套管钢腐蚀磨损交互作用的影响

    作者:张雅妮; 罗金恒; 冯贝贝 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    采用失重法和电化学方法研究了P110S油套管钢在不同pH氯化钠溶液中的腐蚀磨损行为,分析了试样表面的磨损产物。结果表明:试验钢在pH为3的氯化钠溶液中的腐蚀磨损速率最大,而在pH为7氯化钠溶液中的最小,在不同pH氯化钠溶液中,试验钢的腐蚀与磨损呈正交互作用;腐蚀磨损后试样的自腐蚀电位在pH为11的氯化钠溶液中最低,在pH为3,7的氯化钠溶液中相差不大,溶液pH对腐蚀磨损前试样的自腐蚀电位影响不大;随着氯化钠溶液pH的增加,试样表面磨损变形程度增大,腐蚀产物中氧、铁原子比减小。

  • 局部热处理对TAl钛合金-SPCC钢压印接头失效行为的影响

    作者:王医锋; 何晓聪; 曾凯; 卢毅; 王玉奇 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    在自行搭建的局部热处理试验平台上将TAl钛合金-SPCC钢压印接头连接部位加热至900℃水淬,研究了局部热处理对此压印接头失效载荷和失效模式的影响。结果表明:局部热处理后该压印接头的失效载荷为5371.9N,比未经热处理的(4252.4N)提高了26.34%;未经热处理压印接头的失效模式为上下板拉脱失效,断裂方式为韧性断裂,局部热处理后该压印接头的失效模式为拉脱+颈部断裂混合失效,断裂方式为准解理断裂。

  • 拉应力对P92马氏体耐热钢高温氧化行为的影响

    作者:郁明浩; 王小威; 巩建鸣; 姜勇 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    将不同拉应力(0~120MPa)作用下的P92钢在650℃空气中氧化不同时间(0~400h),得到了该铜的氧化动力学曲线并分析了其表面氧化层的形貌和物相组成。结果表明:在不同拉应力作用下,试样表面的氧化层主要由FeCr2O4、MnCr2O4、Cr2O3和Fe2O3组成;氧化层厚度随氧化时间的延长而增加,厚度增加速率随拉应力的增大而增加;在氧化初期施加拉应力时试样的表面氧化层厚度小于未施加拉应力的,当氧化时间延长到80h以后则大于未施加拉应力的,且随拉应力的增加继续增大;氧化400h时,当拉应力不大于80MPa时试样表面的氧化层致密,当拉应力达到120MPa后氧化层出现微裂纹。

  • 硫酸盐还原菌的生长过程对X70钢腐蚀行为的影响

    作者:葛岚; 吴明; 谢飞; 王丹; 孙超; 张文建 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    在模拟海水中接种了硫酸盐还原菌(SRB),测得其生长曲线以及该模拟海水pH和溶解氧浓度随时间的变化曲线;在接种及未接种SRB模拟海水中采用三电极体系测得X70钢的开路电位、极化曲线和电化学阻抗谱,分析了SRB不同生长阶段对其腐蚀行为的影响。结果表明:SRB的生长经历了数量呈指数增长时期(O~5d),数量达到最大的稳定生长期(6~10d)和数量减少的衰亡期(11~14d)三个阶段;接种SRB模拟海水的pH稳定在6.19~7.18之间,溶解氧浓度随时间的延长呈下降趋势;在接种SRB模拟海水中,随着SRB数量的增多,X70钢的自腐蚀电流密度逐渐增加;在接种SRB模拟海水中试样的表面点蚀坑较为明显,且随时间的延长点蚀坑直径有所增大。

  • 退火工艺对DT4E纯铁磁性能和抗拉强度的影响

    作者:刘焕; 顾剑锋 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    对DT4E纯铁进行了温度800-1000℃、保温时间180~360min的退火热处理,研究了退火工艺对该纯铁晶粒度、磁性能和抗拉强度的影响,并确定了最佳的退火工艺。结果表明:退火后纯铁的晶粒度随保温时间的延长而增大,随温度的升高先增后降再增;随着晶粒度的增大,纯铁的磁感应强度增强,矫顽力和抗拉强度降低;推荐的退火工艺为温度850℃,保温时间240300min,此时纯铁在磁场强度200,300,500,1000,2500,5000,10000A·m-1下的磁感应强度分别为1.21~1.22T,1.30~1.32T,1.44~1.46T,1.55~1.56T,1.67~1.69T,1.76~1.77T,1.87~1.88T,矫顽力为41.32~42.01A·m-1,抗拉强度为306.00~309.33MPa。

  • 起重机钢丝绳断裂失效分析

    作者:巴发海; 薛宇 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    通过宏观检验、化学成分分析、力学性能检测、断口分析、金相检验等方法对某起重机钢丝绳断裂的原因进行了分析。结果表明:钢丝绳为韧性断裂,在使用过程中钢丝绳承受剧烈的挤压和摩擦,导致钢丝损伤,同时产生高温引起相变硬化,部分受损钢丝横截面积减小,承载能力降低,继而发生断裂,最终导致钢丝绳整体过载断裂。

  • 10B21钢螺纹轴断裂失效分析

    作者:杨星红; 梁宇; 王卓 期刊:《机械工程材料》 2016年第08期

    针对某厂生产的10B221钢螺纹轴出现延迟断裂现象,利用直读光谱仪、光学显微镜、维氏硬度计、扫描电子显微镜等分析了其断裂原因。结果表明:该轴表面硬度过高,且在其表面渗碳、酸洗等生产工艺中引入了有害氢未能及时去除,螺纹根部在螺纹段预紧力、齿根应力及局部氢原子富集的协同作用下发生了氢致延迟脆性断裂。

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