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机械工程材料杂志 2016年第11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
  • B4C/TiB2复相陶瓷材料的研究进展

    作者:吴晓; 杨亚云; 林文松 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    综述了B4C/TiB2复相陶瓷的烧结工艺,以及原料粉体粒径和第三组元对复相陶瓷性能的研究进展。对比了热压烧结、放电等离子烧结和无压反应烧结B。B4C/TiB2复相陶瓷相对密度和力学性能的差别,比较了三种烧结工艺的优缺点;总结了多种金属单质、金属氧化物、碳、过渡金属碳化物等第三组元,以及粉体粒径对复相陶瓷烧结工艺性等性能的影响规律;展望了B4C/TiB2复相陶瓷制备技术的发展趋势。

  • 加氢反应器用2025Cr-1Mo-0.25V钢埋弧焊焊缝的组织与力学性能

    作者:宋立平; 孙荣禄; 谷文李; 秀杰 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用窄间隙埋弧焊工艺在相同焊接参数下对2.25Cr-1Mo-0.25V钢进行焊接,选择冲击功相差较大的两个焊缝进行化学成分分析、力学性能测试、宏观断口及显微组织观察,并分析了焊缝冲击功不稳定的原因。结果表明:焊缝冲击功出现波动是由化学成分和组织不同造成的;焊缝中的锰、硅元素含量较多时,冲击功低,韧性差;组织粗大,板条贝氏体较多时,韧性和塑性低;组织细小,粒状贝氏体较多时,韧性和塑性较高;当冲击试样缺口开在板条贝氏体较多的区域时,M/A岛趋于直线排列,容易形成裂纹,冲击功较低。

  • 高纯球形硅微粉及气相白炭黑含量对剪切增稠液流变性能的影响

    作者:于国军; 郭斐; 葛晶 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    以聚乙二醇400为分散介质,高纯球形硅微粉为分散相,气相白炭黑M-5为添加剂,采用球磨法制备了颗粒含量不同的剪切增稠液(STF),研究了高纯球形硅微粉和气相白炭黑含量对其流变性能的影响,并修正了剪切增稠段的黏度公式。结果表明:高纯球形硅微粉的含量越高,STF的剪切增稠效应越明显;气相白炭黑可以显著改善STF的剪切增稠效应,通过改变其加入量,可以实现STF剪切增稠效应由连续性向非连续性过渡;通过拟合试验数据得到的修正剪切增稠段黏度模型与试验数据吻合得很好。

  • 不同应变速率下D1车轮钢的拉伸性能与断口形貌

    作者:韩亮亮; 张莹; 敬霖; 魏华成; 闫耀洲 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    在不同应变速率下对D1车轮钢进行准静态和动态单轴拉伸试验,研究了应变速率对其拉伸性能的影响,并对断口形貌进行了分析。结果表明:D1车轮钢呈现出一定的应变速率敏感特性,其屈服强度和塑性流动应力均随着应变速率的增大而增大;取样方向对车轮钢的力学性能几乎没有影响;其拉伸断口具备明显的纤维区和剪切唇特征,但放射区特征不明显;准静态拉伸试样为韧性断裂机制,而动态拉伸试样则呈现出准韧性断裂机制。

  • 热处理前后镍基高温合金激光熔覆层的组织和力学性能

    作者:张尧成; 黄希望; 杨莉; 陈洪洲; 戴军; 张宁 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    在GH4169高温合金板表面制备了GH4169合金激光熔覆层,然后对其进行了完全热处理、980STA热处理和双时效热处理,对热处理前后熔覆层的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:热处理前,熔覆层的顶部为等轴晶,中部和底部为树枝晶和等轴晶的混合形态;热处理后,熔覆层中粗大的树枝晶组织有不同程度的细化,熔覆层的显微硬度和抗拉强度显著提高;完全热处理后,熔覆层的断裂形式主要为韧性断裂,980STA热处理和双时效热处理后,断裂形式为韧性断裂和脆性断裂共存的混合型断裂。

  • 锰配分温度对I&Q&P处理后低碳硅锰钢组织与力学性能的影响

    作者:陈连生; 代鑫; 宋进英; 田亚强; 李然; 魏英立 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    对低碳硅锰钢进行了不同锰配分温度下的双相区保温+奥氏体化+淬火碳配分(I&Q&P)热处理,研究了锰配分温度对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着锰配分温度的升高,I&Q&P热处理后试验钢中马氏体晶粒变大,板条变粗,板条间距变宽;试验钢的伸长率和残余奥氏体含量均呈先增加后减小的变化趋势,抗拉强度则呈线性下降;当锰配分温度为800℃时,试验钢的综合性能最佳,强塑积可达29046.65MPa·%。

  • 基于Johnson—Cook模型构建M50NiL齿轮钢的流变应力本构方程

    作者:李红斌; 郑明月; 田伟; 徐树成; 田亚强 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    利用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了M50NiL齿轮钢在变形温度为1123.15~1423.15K、应变速率为0.005~10s^-1条件下的变形行为,并对实测流变曲线进行了摩擦修正;基于应变速率和变形温度对金属高温变形的耦合效应,建立了基于Johnson-Cook(J—C)模型的耦合流变应力本构方程并进行了验证。结果表明:对试验钢流变曲线摩擦修正后,得到的流变应力比实测值小;经变形参数耦合修正后的J—C耦合本构方程计算得到的流变应力与摩擦修正后流变应力的平均相对误差为3.08%,其预测精度高于传统J—C本构方程(平均相对误差为14.31%)的。

  • T651态7075铝合金的显微组织与拉伸断裂机制

    作者:李慧; 陈涛; 赵路远; 黄俊; 吴玉程 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    对7075铝合金进行了T651热处理,研究了其显微组织、静载拉伸性能及断口形貌,分析了其显微组织与断裂机制的关系。结果表明:T651态7075铝合金具有较高的屈强比,抗拉强度和屈服强度分别为529,450MPa;该合金中存在大量细小的MgZn2析出相,同时还存在粗大的Al-Cu2Fe夹杂物和富含硅的硬脆相;在拉伸应力的作用下,MgZn2析出相则倾向于沿界面脱粘形成微孔,Al7Cu2Fe等夹杂物易引发局部应力集中使夹杂物颗粒开裂,最终使合金以微孔聚合型方式断裂。

  • 普通与急冷Al-Si-Zn钎料的显微组织与力学性能

    作者:刘树英; 刘亚洲; 李武会; 张冬冬; 毛钟泉; 铃村晓男 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    向Al-Si钎料中添加质量分数为0.1%~7.0%的锌粉,采用电弧炉熔炼法和单辊熔体快淬法制备了普通和急冷Al-si—zn钎料,并用这两种钎料对304不锈钢和6063铝合金进行钎焊,研究了这两种钎料的组织、抗拉强度以及钎焊接头的抗剪强度。结果表明:随着锌粉添加量增加,两种钎料的润湿角均减小;与普通钎料相比,急冷钎料的晶粒更加细小,组织更加均匀;当添加锌粉的质量分数为0.5%~30o时,Al—Si—Zn相呈弥散状,钎料强度较高;当添加锌粉的质量分数超过3%后,Al—Si—Zn相呈聚集状,钎料强度较低;成分相同时,急冷钎料的抗拉强度及接头的强度都高于普通钎料的;但急冷钎料仍为细晶结构而非非晶结构,其组织仍有待改善。

  • 微量残留元素铬、镍和铜对SPHC冷轧带钢组织和拉伸性能的影响

    作者:田亚强; 李然; 田飞; 宋进英; 陈连生 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用拉伸试验、微观形貌观察和能谱分析等手段,研究了微量残留元素铬、镍和铜对SPHC冷轧带钢组织和拉伸性能的影响。结果表明:随残留元素当量增加,带钢的室温组织和平均晶粒尺寸无明显变化;随着冷轧累积压下率增大,带钢的抗拉强度逐渐增加,当冷轧累积压下率大于70%后,抗拉强度显著增加;当冷轧累积压下率相同时,随着残留元素当量增加,抗拉强度基本呈先升高后降低的趋势;第三道次冷轧后,残留元素在晶界上的偏析量较高时,带钢的抗拉强度明显偏高;残留元素当量应控制在0.02%以下,且应尽量减少残留元素铜的含量,以减小其对带钢拉伸性能的影响。

  • 奥氏体化时间对I&Q&P工艺处理低碳硅锰钢组织和拉伸性能的影响

    作者:王跃华; 李然; 宋进英; 魏英立; 代鑫; 陈连生 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    在不同奥氏体化时间下对低碳硅锰钢进行I&Q&P处理,研究了奥氏体化时间对试验钢组织与拉伸性能的影响。结果表明:短时间奥氏体化不能完全消除之前锰元素在双相区的配分结果;奥氏体化时间达到300S后,试验钢的室温组织为板条状马氏体和残余奥氏体;随奥氏体化时间延长,试验钢的抗拉强度先升高后降低,最高可达1267MPa,但试验钢的伸长率则不断降低;刚完成完全奥氏体化时,晶粒尺寸较小,且碳、锰的聚集程度最佳,此时残余奥氏体的含量最高,形变过程中TRIP效应明显,使得伸长率的降低得以补偿;奥氏体化时间为300S时,试验钢的强塑积最高,可达30345MPa·%。

  • 不同应力状态下热轧带钢表面氧化皮的剥离及酸洗速率

    作者:叶东东; 陈建钧; 张新字; 王忠建; 陈广; 阴子良 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    利用自主设计的拉矫机对热轧带钢施加不同的压下量或张紧力进行拉矫破鳞试验,使试验钢表面获得不同的应力状态,观察了破鳞前后氧化皮/基体的界面形貌;采用拉伸试验研究了不同应力状态下氧化皮/基体界面的结合强度;采用电位导数首零方法对试验钢进行酸洗试验,研究了应力状态对酸洗速率的影响。结果表明:不论是拉应力还是压应力,随着应力值的增大,氧化皮的全剥落率不断增大,且压应力时的全剥落效果好于拉应力时的,最终受压应力面和受拉应力面氧化皮的全剥落率稳定值分别为24.1%和6.3%;当全剥落率相同或相近时,拉应力对氧化皮/基体结合强度的降低效果和对酸洗速率的提升效果都好于压应力的;当压下量相同或相近时,压应力对酸洗速率的提升效果好于拉应力的。

  • 热输入对12MnNiCrMOV钢薄板焊接接头粗晶热影响区组织和性能的影响

    作者:代雪佳; 吴松林; 成应晋; 郑文健 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    分别在9.2,10.4,12.2,21.0kJ·cm^-1焊接热输入下对12MnNiCrMoV钢薄板进行对接焊,研究了焊接热输入对焊接接头粗晶热影响区显微组织、晶粒尺寸、硬度和冲击性能的影响;为了确定不同热输入下接头粗晶热影响区的焊接热循环曲线,对焊接过程的温度场进行了有限元模拟。结果表明:随着焊接热输入增大,粗晶热影响区的组织变化并不明显,均为粒状贝氏体和块状铁素体,但晶粒尺寸逐渐变大,-20℃冲击韧性和维氏硬度均逐渐降低;晶粒粗化是粗晶热影响区产生脆化与软化的最主要原因;通过有限元模拟可知,随着热输入增大,粗晶热影响区相同位置处的峰值温度逐渐升高,并且在高温停留的时间延长。

  • 喷丸强化用钢丝切丸的磨损失效机理

    作者:石小云; 刘如伟; 刘超; 张守全; 徐金成; 卢军 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    用ERVIN寿命试验机模拟了喷丸强化用钢丝切丸的冲击磨损过程.得到了磨损量与循环次数的关系曲线,用扫描仪记录了铜丝切丸磨损形貌的变化过程,用扫描电子显微镜观察了铜丝切丸的磨损形貌。结果表明:在冲击磨损试验过程中,钢丝切丸的形貌逐渐由圆柱状变为类球状。最终变为较小的丸粒;钢丝切丸的冲击磨损失效过程可分为钝化阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。这三个阶段的的主要磨损失效机理分别为黏着磨损、表层剥落和大块断裂。

  • 高温氧化后Ti6A14V合金渗氧层的微观结构和力学性能

    作者:潘仁静; 张洋; 张显程; 涂善东; 钱夏夷 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    在850℃对Ti6A14V(TC4)钛合金板分别进行12,24,36,48h的氧化处理,研究了高温氧化处理后合金近表面渗氧层的微观结构和力学性能。结果表明:高温氧化后的钛合金板表面出现了渗氧层,它是由间隙氧原子的固溶形成的,渗氧层中的氧含量呈梯度分布;随着深度增加,渗氧层的纳米硬度、弹性模量和残余拉应力逐渐下降;氧原子固溶于基体中引起了晶格常数的变化,这是导致梯度结构形成且力学性能提高的主要原因;残余应力的变化是氧化过程中的氧扩散和空冷过程中的热应力共同作用的结果。

  • 黏结相组成对Ti(C,N)基金属陶瓷高温氧化行为的影响

    作者:朱刚; 谢明; 陈家林; 贾海龙; 李再久; 刘满门 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    以Co-Ni、Co-Ni-Fe、Co-Ni-RE、Co-Ni-Cr合金和AICoCrFeNi合金为黏结相制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了这五种金属陶瓷在1100℃静态空气中的氧化行为,分析了黏结相对其高温氧化行为的影响。结果表明:以前四种合金为黏结相的金属陶瓷的氧化动力学曲线均基本符合扩散过程控制的抛物线规律,且氧化速率常数都是分阶段变化的;以多主元ALCoCrFeNi高熵合金为黏结相则大大提高了Ti(C,N)基金属陶瓷的抗高温氧化性能,这主要归因于黏结相组元中铝元素的活性较强,易于形成较稳定、氧化层致密的,从而使得氧的传输被极大地抑制。

  • 20%C/Cu复合材料的载流摩擦磨损性能

    作者:李杨绪; 朱德贵; 彭旭; 周加敏 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用冷压成型和热等静压烧结技术制备了20%C/Cu复合材料,研究了它在干摩擦条件下的栽流摩擦磨损性能,并分析了它的磨损机理。结果表明:随着载荷增加,栽流和非载流条件下的磨损率均逐渐增大,第三体的形成使摩擦因数不断降低;随着滑动速度增大,载流和非载流条件下的摩擦因数呈微小的上升趋势,磨损率则先增大后降低;载流条件下复合材料的摩擦因数和磨损率比非载流时的均有所下降,载流条件下第三体的润滑作用加强,提高了材料的耐磨性;复合材料的磨损过程中存在黏着磨损、磨粒磨损和剥层磨损,且在磨损表面上并未发现电弧烧蚀的痕迹。

  • 稀土铈对9Cr1Mo钢组织及电化学腐蚀性能的影响

    作者:富晓阳; 杨吉春; 王萌 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    制备了稀土铈质量分数分别为0,0.0020%,0.0160%的9Cr1Mo钢,采用扫描电镜、能谱分析仪以及电化学工作站等研究了稀土铈对9Cr1Mo钢显微组织及在3.5%(质量分数)NaCl溶液中电化学腐蚀性能的影响。结果表明:稀土铈可以细化试验钢晶粒,减小马氏体片层间距以及晶界和晶内析出相的数量,提高试验钢的电化学腐蚀性能;含稀土铈质量分数为0.0020%的试验钢具有最佳的耐腐蚀性能。

  • 不同粒径铜颗粒在模拟宫腔液中的电化学腐蚀行为

    作者:高颖; 冯秋洁 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用极化曲线、循环伏安曲线和电化学阻抗谱等研究了微米铜、亚微米铜和纳米铜粉体制备的试样在模拟宫腔液中的电化学腐蚀行为。结果表明:在模拟宫腔液中,纳米铜试样最易被腐蚀,亚微米铜试样次之,微米铜试样最难被腐蚀;纳米铜试样的腐蚀速率介于亚微米铜和微米铜试样之间,这是因为在模拟宫腔液中,纳米铜表面生成了较多的腐蚀产物膜,从而导致其腐蚀速率降低;纳米铜试样的Warburg阻抗最小,其腐蚀过程由动力学因素控制,微米铜试样的Warburg阻抗最大,其腐蚀过程主要由扩散过程控制;选用纳米铜作为制作宫内节育器的材料更有利于铜离子扩散进入模拟宫腔液中,有助于延长宫内节育器的使用寿命。

  • 不同时效状态下Al-Zn-Mg-Zr-Sc合金的应力腐蚀行为

    作者:聂辉文; 曾小玲; 聂俊红; 韦莉莉 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用慢应变速率拉伸试验研究了单级和双级时效态A1-Zn-Mg-Zr-Sc合金在不同应变速率以及不同腐蚀介质条件下的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性,观察了断口形貌,讨论了应变速率和时效状态对合金SCC敏感性的影响。结果表明:应变速率和时效状态对合金SCC敏感性的影响很大,低应变速率下合金的SCC敏感性指数均大于高应变速率下的;单级时效态合金的应力腐蚀敏感性指数均大于双级时效态合金的;合金经双级时效处理后,晶界沉淀相粗化,可有效降低吸附于晶界的氢原子浓度,使合金的耐应力腐蚀性能提高。

  • DH32船板钢埋弧焊接头的力学性能

    作者:梁国俐 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用埋弧焊对DH32高强度船板钢进行了焊接,通过扫描电镜、拉伸和冲击试验机等测试了焊接接头的力学性能并分析了其冲击断口形貌。结果表明:该钢10道次埋弧焊焊接接头的拉伸断裂位置均在靠近热影响区的母材区,接头的抗拉强度与母材的相当,没有出现明显的软化现象;焊缝、熔合区、热影响区试样的平均冲击功分别为55,58,75J,均满足冲击功不小于34J的要求;随着距焊缝中心距离的增大,焊接接头冲击断口中的纤维区面积增大,接头基本不存在韧性最差区。

  • 超声冲击处理对大厚度高强钢焊接接头抗拉强度的影响

    作者:黄廷尊; 杨中娜; 吴文烈; 刘川 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    首先将两块45mm厚EQ56高强钢板进行对接焊,然后对焊接接头的上下表面进行超声冲击处理,最后采用微冲剪方法对接头不同位置的抗拉强度进行测试,研究了超声冲击处理对接头抗拉强度的影响。结果表明:大厚度高强钢焊接接头的抗拉强度在横向和厚度方向都分布不均匀;超声冲击处理可使内部材料发生软化,造成冲击区域距上下表面3~18mm深度范围内材料的抗拉强度降低,并且距表面深度越大,软化效应越不明显。

  • 冷加工后奥氏体不锈钢的磁性能

    作者:杜洪奎; 林志良; 陆德康; 蔡艳西 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    首先对CrNiX型和304两种奥氏体不锈钢进行室温拉伸和压缩试验,然后测定两种不锈钢的磁性能,并对不锈钢中的铁素体数以及不锈钢的显微组织和物相进行了分析。结果表明:拉伸变形后的CrNiX型不锈钢没有形成典型的磁滞回线,磁导率为1.0,剩磁很小,属于弱磁性材料;压缩变形后的304不锈钢形成了典型的磁滞回线,磁导率为1.2,导磁性能显著增强;拉伸变形后,CrNiX型不锈钢的显微组织没有发生明显变化,物相组成也未发生变化;压缩变形后,304不锈钢发生单一奥氏体组织的a—Fe相变,部分变为马氏体组织。

  • 不同温度和应变速率下P92钢的高温拉伸特性

    作者:翁晓祥; 姜勇; 郭晓峰; 巩建鸣; 周阳 期刊:《机械工程材料》 2016年第11期

    采用Instron5869拉伸试验机,在550~650℃、1×10^-3~1×10^-5s^-1应变速率条件下对P92钢进行了高温拉伸试验,分析了温度、应变速率对P92钢高温拉伸特性的影响,并得到了P92钢的本构方程,同时预测了1×10^-4s^-1和不同温度条件下的口,σε=0.1值。结果表明:温度和应变速率是影响P92钢高温拉伸行为的两个重要因素,钢的强度随温度升高而降低,随应变速率增加而增大,断后伸长率和断面收缩率均随温度升高而增大;P92钢的变形激活能为92.24kJ·mol-1,不同温度下σε=0.1的预测值与文献中的试验值比较吻合。

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