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机械工程材料杂志 2016年第10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
  • Super304H奥氏体不锈钢高温下组织与性能演变的研究进展

    作者:李文胜; 黄翔; 王伟; 胡平; 张春雷; 高岩 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    Super304H(18Cr-9Ni-3Cu-Nb-N)奥氏体不锈钢常作为超超临界锅炉过热器和再热器管道的首选材料。从化学成分对显微组织和性能的影响、析出相析出机理、组织对高温性能的影响三方面综述了目前Super304H钢高温下组织和性能演变的研究进展,提出了今后Super304H钢高温组织和性能演变的主要研究方向。

  • 高速和低速工况下列车车轮的损伤行为对比

    作者:周桂源; 何成刚; 文广; 刘启跃 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    在轮轨模拟试验机上模拟了列车车轮在高速(350km·h-1)和低速(120km·h-1)工况下的运行过程,对比分析了两种工况下车轮的损伤行为。结果表明:两种工况下车轮试样均出现了非均匀磨损,表面磨痕沿车轮滚动方向交替出现了光滑区域和粗糙区域;低速工况下车轮试样的磨损量明显大于高速工况下的,其粗糙区域和光滑区域的损伤差异性较大,而高速工况下两个区域的损伤差异性较小。

  • 温度对2CrMo转子钢低周疲劳性能的影响

    作者:高倩倩; 胡本润; 叶序彬; 马少俊; 张丽娜; 童第华 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    在室温和高温(450,500,566℃)下对2CrMo转子钢进行了应变控制的低周疲劳试验,得到了该钢应变-寿命关系式及循环稳定应力-应变曲线,研究了温度对低周疲劳性能的影响,并观察了疲劳断口形貌。结果表明:在试验温度下,试验钢均出现了循环软化现象;随着温度的升高,试验钢的疲劳循环强度系数及循环应变硬化指数下降,同一应变下的低周疲劳寿命缩短;其疲劳断口中疲劳辉纹的间距随温度的升高而增大,塑性变形增大。

  • SiC含量对激光熔覆原位合成WC增强铁基合金涂层组织与性能的影响

    作者:刘海渔; 沈言锦 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    以不同SiC含量(质量分数为0~12%)的合金混合粉为预置粉体,采用激光熔覆法在45钢表面原位合成了WC颗粒增强铁基合金涂层,研究了SiC含量对涂层组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:随着混合粉中SiC的质量分数增加,涂层中WC的含量与尺寸逐渐增加,贫碳相Fe_3W_3C的含量与尺寸先增加后减小,涂层的硬度与耐磨性先增加后减小;当SiC的质量分数为8%时,涂层的硬度与耐磨性都达到最大值,其硬度为59HRC,相对耐磨性约为基体的24倍。

  • 基于Web技术的Dynaform材料数据库的设计与开发

    作者:王景艳; 陈明和; 王辉; 雷晓晶; 吴亚凤 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    Dynaform是专业化的、应用广泛的板材成形数值模拟软件,但其自带数据库中常用合金材料的数据缺乏,急需进行完善。以SQL Server 2008为数据库平台,基于Visual Studio2012中的C#语言开发了Dynaform材料数据库系统,实现了对材料数据的查询、添加、修改、删除、搜索、排序等功能;同时,基于Dynaform软件所用的材料模型创建了材料模版,编制程序使数据库中的材料参数导入到模板的相应位置,最终实现材料参数的模型化,使得材料数据库的零散参数能够直接集成输入到该软件中,为数据的提取和调用提供了便利。

  • 反应等离子熔覆原位合成WC增强铁基合金涂层的工艺优化

    作者:周泽华; 丁莹; 王泽华; 易于; 江少群 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    采用四元二次回归旋转正交设计方法设计了反应等离子熔覆试验方案,采用此方案在Q235钢表面原位合成了WC增强铁基合金涂层,得到了优化工艺并研究了优化工艺制备涂层的组织和性能。结果表明:该涂层的优化工艺参数为碳钨原子比为1.4,钨质量分数为20%,熔覆电流130A,熔覆速度100mm·min-1;优化工艺制备的涂层与基体呈良好冶金结合,其显微组织主要由平面晶、胞状晶、树枝晶、等轴晶组成,物相主要为α-Fe、M_(23)C_6和WC;涂层的截面硬度最高为1120HV,表面平均硬度为68HRC。

  • 低压水射流辅助激光刻蚀加工多晶硅工艺参数的优化

    作者:陈雪辉; 张相炎; 张崇天; 袁根福; 张程 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    利用低压水射流辅助激光刻蚀加工技术对多晶硅进行刻蚀加工,通过正交试验分析了激光脉宽、频率、输入电流和水射流速度对加工表面质量的影响,得到了最终优化工艺参数。结果表明:最终优化工艺参数为低压水射流速度24m·s-1、激光脉宽1.1ms、频率40Hz、电流180A,此时槽体截面锥度、表面粗糙度、截面深度分别为1.2°,2.63μm,1.88mm,槽体表面质量较好,边缘无开裂、无熔渣、无重铸层等缺陷。

  • 单级配和双级配磁流变复合胶的制备及其流变特性

    作者:于国军; 郭斐; 葛晶 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    在以甲基硅油、明胶、琼脂胶为原料制备的复合胶状基体中添加了单一粒径(单级配)和两种粒径级配(双级配)的改性羰基铁粉,通过真空减压制备了单级配和双级配磁流变复合胶,研究了羰基铁粉粒径及其级配对该磁流变复合胶流变性能的影响。结果表明:单级配磁流变复合胶的剪切强度随着羰基铁粉粒径的减小逐渐减小;90%(质量分数,下同)未球磨混合10%球磨羰基铁粉的双级配磁流变复合胶的剪切强度则随球磨时间的延长(羰基铁粉粒径的减小)先增后降,球磨24h后的剪切强度可达99.6kPa,相比于未球磨单级配磁流变复合胶,其剪切强度提高了17.8kPa。

  • 三维互穿网络结构Al/RSiC复合材料的制备及性能

    作者:林晶; 肖汉宁; 高朋召; 郭文明 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    以不同孔隙率(17%,23%,28%,34%)RSiC陶瓷为基体,以ZL102铝合金为第二相,采用真空压力熔渗法制备了Al/RSiC复合材料,研究了RSiC陶瓷孔隙率对该复合材料性能的影响。结果表明:Al/RSiC复合材料具有双连续三维互穿网络结构,陶瓷相和金属相在三维空间连续分布;当RSiC陶瓷孔隙率由34%下降到17%时,复合材料的抗弯强度先略有升高后下降,当陶瓷孔隙率为28%时达到最大,为181MPa;复合材料的热膨胀系数随着陶瓷孔隙率的减小而降低,且低于理论计算值,RSiC陶瓷的三维网络结构对复合材料的热膨胀性能起决定性作用。

  • 含铝磷酸盐防腐涂层的制备与性能

    作者:王云鹏; 李淑琴; 陈小虎; 潘儒杰; 张平则 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    以正硅酸乙酯改性的磷酸二氢铝为黏结剂、铬酸镁为钝化剂、铝粉为填料制备了水性含铝磷酸盐涂料,随后喷涂于300M高强钢上制备了含铝磷酸盐防腐涂层,研究了该涂层在中性盐雾中的耐腐蚀性能以及抗高温氧化性能。结果表明:该涂层表面较为致密、平整,在中性盐雾中腐蚀1 000h后,涂层表面无腐蚀产物形成;在600℃氧化100h后,涂层表面保持完整,其单位面积氧化质量增加为8.051 7g·m-2,远小于300M高强钢的(23.811 1g·m-2),氧化速率也低于高强钢的,涂层具有良好的抗高温抗氧化性。

  • 金刚石涂层硬质合金阶梯刀具的制备及钻削特性

    作者:向道辉; 张磊; 张玉龙; 马国峰; 周直昆; 秦强 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    采用双层热丝化学气相沉积(CVD)法在硬质合金阶梯刀具表面制备了金刚石涂层,对比分析了无涂层和涂层刀具钻削复合纤维刹车片的钻削特性和磨损性能以及加工孔的表面质量。结果表明:在高速钻削条件下,涂层刀具的轴向力和扭矩明显小于无涂层刀具的,表现出更好的钻削性能;当以相同的转速和进给量钻削出10个孔后,涂层刀具的后刀面磨损高度约为0.025mm,远小于磨损标准(0.2mm),无涂层刀具的后刀面磨损高度(0.15mm)则接近磨损标准,涂层刀具的耐磨性能优于无涂层刀具的;涂层刀具钻削孔的四周圆滑,没有毛刺及撕裂现象,其表面质量好于无涂层刀具钻削孔的。

  • 钇含量对(Zr56Al16Co28)100-xYx非晶合金在Hank′s溶液中腐蚀行为的影响

    作者:乐文凯; 袁子洲; 徐骏; 周子刚 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    采用真空单辊甩带法制备出成分为(Zr56Al16Co28)100-xYx(x=0,2,4)非晶合金,利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、电化学工作站、场发射扫描电镜和能谱仪等研究了钇含量对该非晶合金在Hank′s溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:随着钇含量的增加,该非晶合金的自腐蚀电流密度逐渐降低,耐腐蚀性能增强,但当x=4时其增大的程度较小;耐腐蚀性能的提高归因于钇的添加促进了该非晶合金表面氧化膜的持续形成。

  • AlCoCrFe1.5Ni高熵合金的显微组织与性能

    作者:刘灯宪; 彭琼; 吴波; 杨上金; 赵春凤; 钭舒适; 陈祖华 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼工艺制备AlCoCrFe1.5Ni高熵合金,然后分别在800,900,1 000℃下对其进行退火热处理,研究了退火前后合金的显微组织、硬度和耐蚀性能。结果表明:退火前AlCoCrFe1.5Ni高熵合金为BCC结构,组织为典型的等轴晶;在800℃退火后,合金中有FCC相和σ相析出;在1 000℃退火后,析出相为BCC相和FCC相,无σ相;在低于900℃的温度下退火后,合金具有较好的抗高温软化性能,在1 000℃退火后硬度下降明显,由退火前的510HV降至400HV;退火前后合金的耐蚀性能均优于304不锈钢的,随着退火温度升高,合金的耐蚀性能逐渐增强;在1 000℃退火后,合金的耐蚀性能优于904不锈钢的。

  • 钒对合金化贝氏体球墨铸铁显微组织和性能的影响

    作者:崔君军; 陈礼清 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    在Mo-Ni-Cu-Cr系合金化贝氏体球墨铸铁中添加了质量分数为0.3%的钒,研究了钒的添加对该球墨铸铁显微组织和力学性能的影响;结合Thermal-Calc热力学软件计算了该含钒球墨铸铁的平衡相图,分析了钒的析出行为。结果表明:当添加0.3%钒后,该球墨铸铁组织中针状贝氏体变得细小,残余奥氏体和渗碳体含量增加,在贝氏体基体中弥散分布着纳米尺度的VC颗粒;添加0.3%钒球墨铸铁的硬度比不加钒的略有增大,冲击功和耐磨性提高了1倍,其主要强化机制为细晶强化和析出强化;含钒和不含钒球墨铸铁的磨损机制均为塑性变形疲劳和显微切削。

  • 超低温条件下芳纶纤维复合材料的铣削加工性能

    作者:张金豹; 王永青; 王凤彪; 刘海波 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    为了提高芳纶纤维复合材料的铣削加工质量,采用液氮作为冷却液对其进行了超低温铣削,对比研究了常温和超低温铣削条件下的主铣削力、加工表面微观形貌和表面粗糙度,并分析了超低温铣削对该复合材料加工表面质量的影响。结果表明:常温和超低温铣削芳纶纤维复合材料时,主铣削力均随主轴转速的增加而下降,在相同主轴转速下,超低温铣削时的铣削力更小;超低温铣削后试样的表面粗糙度随主轴转速的增加而减小,且均小于常温铣削后的,其加工表面质量更佳;在超低温条件下铣削能有效抑制起毛、烧蚀缺陷,减少纤维的拉伸和弯曲断裂,改善芳纶纤维复合材料的加工性能。

  • AZ31B镁合金搅拌摩擦焊接头的显微组织及耐腐蚀性能

    作者:董海荣; 马颖; 李伟荣 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    对AZ31B镁合金板进行了搅拌摩擦焊,研究了焊接接头的显微组织、物相组成、硬度及耐腐蚀性能。结果表明:该接头焊核区为细小均匀的等轴晶,热机械影响区晶粒得到细化但沿金属塑性流动方向被拉长,热影响区的显微组织与母材区的比较接近,但其晶粒略粗大;与接头母材区相比,焊缝的物相组成未发生变化,各区的硬度有所降低且硬度随距焊缝中心距离的增加呈先减小后增大的变化趋势,硬度最低处位于热机械影响区内;接头的耐腐蚀性能略低于母材的,浸泡腐蚀后接头表面发生全面腐蚀,但各区域的腐蚀程度并不相同,热机械影响区的腐蚀最严重。

  • 粉体粒径对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响

    作者:李翔; 张秀香; 戴姣燕; 张修庆; 徐金富 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    利用放电等离子烧结技术,在温度1 400℃、压力15 MPa条件下烧结5min制备了氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷(Y-TZP),研究了原料粉体的粒径(301.9~444.8nm)对该陶瓷晶粒尺寸和断裂韧性的影响。结果表明:随着粉体粒径的减小,Y-TZP陶瓷的晶粒尺寸逐渐增大,应力诱导相变量增加,断裂韧性增大;当粉体粒径为301.9nm时,应力诱导相变量和断裂韧度均达到最大,分别为16.18%(体积分数)和7.06 MPa·m1/2。

  • 热处理对铸态镍铝青铜疲劳裂纹扩展速率的影响

    作者:胡梦; 徐小严; 张乐福 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    对铸态镍铝青铜(NAB)进行了920℃正火和675℃退火热处理,研究了不同状态NAB的显微组织和拉伸性能;采用直流电压降(DCPD)法测试了其疲劳裂纹扩展速率,观察了裂纹扩展路径及疲劳断口形貌。结果表明:退火态与铸态试样的显微组织均由基体α相、残余β相以及三种Ni-Fe-Al金属间化合物相(κⅡ,κⅢ,κⅣ)组成,而正火态试样组织则由较多的残余β相以及均匀分布的κⅣ相组成,其强度更高但塑性明显降低;铸态试样的疲劳裂纹扩展速率最快,正火态试样的最慢;铸态和退火态试样中的疲劳裂纹在κ相相界处扩展,断裂方式主要为脆性解理断裂,而正火态试样的疲劳裂纹主要穿过α相扩展,断口出现了疲劳辉纹,且其疲劳裂纹扩展路径最为曲折。

  • 复杂电磁条件下不同取向硅钢的铁损性能

    作者:杨富尧; 程灵; 马光; 陈新; 卢理成; 张书琦; 毛卫民 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    在不同谐波次数(3,5,7次)、谐波含量(10%,30%,50%,70%)和不同直流偏磁磁场(5~120A·m-1)下测试了不同取向硅钢的铁损,分析了谐波和直流偏磁对铁损的影响。结果表明:试验硅钢的铁损均随谐波次数及含量的增加而增大,且与谐波次数呈线性关系;硅钢厚度越小,其铁损随谐波含量增加的幅度越小;直流偏磁对铁损的影响小于谐波的,铁损随直流偏磁磁场强度的增加而增大并最终趋于恒定;27K090硅钢在3次谐波、30%含量叠加30A·m-1直流偏磁磁场下的铁损实测值为0.982 53 W·kg-1,大于单一谐波或直流偏磁磁场下的铁损之和(0.927 18 W·kg-1)。

  • 7050-T7451铝合金不同结构耳片疲劳裂纹的扩展行为

    作者:杨卓君; 伍黎明; 武卫; 刘展; 杜金强 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    对7050-T7451铝合金直耳片、对称斜耳片和非对称斜耳片进行了不同方向、不同大小载荷下的疲劳裂纹扩展试验,对比分析了疲劳裂纹扩展曲线和裂纹扩展路径。结果表明:在加载方向和载荷峰值相同时,对称斜耳片的疲劳寿命高于直耳片的,且增大斜切角有利于提高其疲劳寿命;对称斜耳片受纵向疲劳载荷时的疲劳寿命高于受斜向疲劳载荷时的,初始裂纹在斜切角较小侧的非对称斜耳片更容易发生疲劳断裂;随着加载角度的增大,耳片的裂纹扩展方向与载荷方向的夹角逐渐减小;受横向斜载荷的斜耳片,其耳孔内侧首先出现裂纹,其扩展方向与载荷方向的夹角约为45°。

  • 高强度X140套管钢断裂韧度与试样厚度的关系

    作者:李彬; 施太和; 郭西水; 任建 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    依据GB/T 4161-2007,对3种不同厚度的高强度X140套管钢试样的断裂韧度KIQ进行测定,结合断裂韧度与试样厚度关系的定量模型进行最小二乘法拟合,得出了材料常数ξ和κ的值,进而提出X140钢断裂韧度与试样厚度之间的关系式,计算得到了不同厚度试样的KIC值,并采用J试验对其进行验证。结果表明:X140钢断裂韧度的计算结果与J试验结果吻合得很好,断裂韧度随试样厚度的增加而先增大后减小,最后趋于稳定。

  • 闪光对焊焊接380CL钢轮辋焊缝开裂原因分析

    作者:惠亚军; 李文远; 潘辉; 刘锟; 陈斌; 崔阳; 吴科敏 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    利用光学显微镜、扫描电子显微镜等分析了闪光对焊焊接380CL钢轮辋焊缝开裂的原因。结果表明:该轮辋焊缝的开裂为脆性开裂,焊缝区晶粒异常长大及焊后冷速较快而产生的粗大魏氏组织是其失效的根本原因;通过优化闪光对焊工艺,降低焊接时焊缝中心高温停留时间以有效控制焊缝奥氏体晶粒尺寸,可以保证焊缝良好的强韧性、避免焊缝开裂。

  • 220kV断路器用弹簧异常开裂失效分析

    作者:王凌旭; 蒋欣; 代发明; 梁宇 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    对异常开裂失效的220kV断路器用60Si2CrVA钢弹簧的化学成分、显微组织、力学性能、断口形貌等进行了分析,以找到其失效原因。结果表明:弹簧呈脆性开裂特征,开裂原因是在弹簧磨簧过程中支撑圈表面产生异常高温,在随后水冷过程中形成了局部淬火马氏体组织。

  • 汽车张紧轮用40Cr钢螺栓断裂失效分析

    作者:章敬保; 胡洋; 高国庆; 杨川 期刊:《机械工程材料》 2016年第10期

    某厂汽车张紧轮用40Cr钢螺栓在装机试验时断裂,为查明断裂的原因,对其进行了失效分析。结果表明:该螺栓断裂方式为氢致延迟断裂,断裂原因是由于其显微组织中存在较多回火马氏体导致螺栓硬度偏高,同时螺栓中存在微裂纹,在酸洗镀锌工序中引入的氢向裂纹处扩散,从而诱发了断裂;建议在加工过程中将螺栓硬度控制在32~34HRC,并在适当的温度烘烤足够长的时间以去除氢,这样有利于抑制其氢致延迟断裂。