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機械工程材料
《機械工程材料》雜志創刊于1977年,由上海材料研究所主辦,為中國機械工程學會材料分會會刊,是國內外公開發行的有關工程材料研究與生產應用的專業技術期刊。本刊是中文核心期刊、中國科技核心期刊、中國科學引文數據庫(CSCD)來源期刊、《中國學術期刊影響因子年報》統計源期刊,被中國科技論文與引文數據庫(CSTPCD)、中國學術期刊綜合評價數據庫、《中國期刊網》、《中國學術期刊(光盤版)》、CA、SA和PЖ等收錄。
本刊報道內容為傳統及新型工程材料的最新研究及應用成果,設置了綜述、試驗研究、新材料新工藝、材料性能及應用、納米材料、殘余應力、物理模擬與數值模擬、失效分析等欄目,可供從事材料及相關產業工作的研發與技術人員閱讀參考。
本刊為大16開,每期100頁以上,每月20日出版,國際標準連續出版物號為ISSN 1000-3778,國內統一連續出版物號為CN 31-1336/TB,國際期刊刊名代碼(CONDEN)為JGCAEL。國內各地郵政局(所)或本刊發行部均可訂閱,郵發代號4-221,發行價18元/冊,216元/年,可以破季破年訂閱;本刊發行部還提供電子期刊訂閱服務,訂閱價為90元/年。
《機械工程材料》編輯部
上海市邯鄲路99號 200437
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第八屆編輯委員會
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顧       問 丁傳賢(院士)  李鶴林(院士) 
陳蘊博(院士)  周    玉(院士)      鐘群鵬(院士)  徐濱士(院士) 
涂銘旌(院士)   崔    崑(院士)
主       任 孫  軍
副 主 任

馬鳴圖   鞏建鳴    吳玉道  
陳文哲   康    明   韓恩厚   
謝續明   甄    良

   
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牛濟泰   毛萍莉   尹志新
田永君   史耀武   馮耀榮
朱旻昊   朱心昆   劉    艷
劉    剛   孫繼鋒   蘇    彬
楊    武   楊    旗   李    健
李會軍(澳)       李文戈
李永兵   李    強   肖漢寧
吳申慶   余新泉   張聰惠
張培志   張    亮   陳    薦
陳愛平   陳    旭   歐陽柳章
鄭    啟   趙    杰   胡正飛
胡獻國   胡    軍   施惠基
栗卓新   顧哲明   欒佰峰
唐成春   陶春虎   曹占義
曹    陽   崔振鐸   董洪標(英)
曾    濤   曾建民   強穎懷
雷永平   譚    毅   熊惟皓
薛    春   薛小懷

名譽主編 楊    武
主       編 胡    軍
常務副主編:  陸靜娟

中國標準連續出版物號
 ISSN 1000-3738
———————— 
  CN 31-1366/TB
國際名刊代碼 CODEN-JGCAEL
1977年創刊 月刊 公開發行

    
主         管 上??茖W院
主         辦 上海材料研究所
編輯出版

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2020-05-29 09:38:07
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:對QT700-2球墨鑄鐵進行單道和非對稱多道激光淬火處理,研究不同工藝激光淬火后球墨鑄鐵的表面硬度和硬化層深度。結果表明:單道激光淬火后,球墨鑄鐵的表面硬度在52~59 HRC,表面硬度隨著激光功率的增加而升高,隨著掃描速度的增大先升高后略微降低;在激光功率1 300 W、掃描速度8 mm·s-1下,球墨鑄鐵的表面硬度基本在55~58 HRC,表面硬度分布較均勻...[查看更多]
2020-05-29 09:38:06
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用雙層輝光等離子表面合金化技術,在TA2純鈦基體表面制備鉬梯度改性層,對改性層截面形貌和元素分布進行分析,并研究改性層的微尺度準靜態接觸力學性能。結果表明:鉬梯度改性層均勻致密,厚度約為12.0 μm,由厚度2.7 μm的沉積層與厚度9.3 μm的擴散層組成;鉬、鈦元素含量沿厚度方向呈梯度變化,改性層與基體形成良好的冶金結合;改性層的硬度和彈性...[查看更多]
2020-05-29 09:38:06
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:對AZ91D鎂合金基體表面進行不同時間(0,20,30,40 min)高能噴丸(HESP)處理,再采用磁控濺射技術在HESP基體表面沉積鋁膜,研究了鋁膜的微觀形貌與耐腐蝕性能。結果表明:HESP基體表面鋁膜的表面組織均勻、致密,鋁膜較厚,且隨著HESP處理時間的延長,組織更加細小、均勻,鋁膜厚度增大;經40 min HESP處理后,鋁膜與基體之間存在明顯的過渡層,二者的...[查看更多]
2020-05-29 09:38:05
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用納秒激光加工技術在純鋁板表面制備微納米結構,之后進行150 ℃×2 h的熱處理,研究激光掃描間距(0.005~0.020 mm)、掃描速度(100~1 700 mm·s-1)與熱處理對激光燒蝕表面潤濕性的影響。結果表明:不同工藝參數下激光燒蝕后純鋁板表面均形成了相對規則的微納米網格結構;激光燒蝕后的純鋁板表面為超親水表面,再經熱處理后變為疏水表面或超疏...[查看更多]
2020-05-29 09:38:03
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:等離子噴涂涂層具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優異性能,已廣泛應用于表面防護領域??紫妒堑入x子噴涂涂層的重要結構缺陷,孔隙過多會導致涂層過早脫落失效,縮短其服役壽命,所以孔隙率是評定涂層質量的重要指標。簡單介紹了孔隙形成的機理、影響因素以及孔隙對涂層性能的影響,從優化噴涂工藝參數、激光重熔處理、改進噴涂材料等方面對降低等離子噴涂涂層孔...[查看更多]
2020-05-29 09:38:02
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用球磨工藝將鍍鎳碳納米管與鐵基非晶粉體混合后,以同軸送粉激光熔覆方法在鋼板上制備涂層,確定了最佳的球磨時間,并探討鍍鎳碳納米管質量分數(0~1.00%)對涂層組織與力學性能的影響。結果表明:鐵基非晶粉體與鍍鎳碳納米管的球磨混合時間控制在30 min較為適宜;涂層均包括非晶區、等軸樹枝晶區和柱狀樹枝晶區,隨著鍍鎳碳納米管質量分數的增加,涂層...[查看更多]
2020-05-29 09:38:02
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:在真空和基體預熱200 ℃條件下,采用激光熔覆技術在45鋼基體表面制備WC增強鎳基合金涂層,研究了涂層的宏觀與微觀形貌、物相組成、硬度和耐磨性能,并與在大氣環境氮氣直吹保護和基體未預熱條件下激光熔覆涂層的進行對比。結果表明:在真空和基體預熱條件下,涂層中不存在裂紋與氣孔,組織均勻致密,以胞狀晶為主;涂層物相主要由Cr23C6、Cr3C2、γ-Ni、Fe...[查看更多]
2020-05-29 09:38:01
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:表面織構技術是通過微細加工技術在材料表面加工出具有一定幾何形貌與尺寸,且排列規律的圖案,從而改善材料表面摩擦學性能的新型表面改性技術。表面織構因在改善材料摩擦學特性方面具有的突出優勢而在機械摩擦配副中發揮著重要的作用。介紹了常見的表面織構加工技術,闡述了不同工況下表面織構的減磨機理,總結了表面織構形貌及其幾何參數對耐磨性能的影響...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用選區激光熔化(SLM)技術制備了Hastelloy X合金,研究了體能量密度(18.3,29.8,30.3,44.9,46.3,50.9,58.8,61.7,88.4 J·mm-3)對合金微觀形貌、顯微組織、密度和硬度的影響。結果表明:SLM成形Hastelloy X合金縱截面形貌呈魚鱗狀,在熔池區域存在等軸晶、樹枝晶及跨越多個沉積層的柱狀晶,晶粒寬度為0.6~1.2 μm;體能量密度在18.3~46.3 J...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:對Mg-3Al-0.8Gd合金進行了壓縮變形及半固態等溫熱處理,研究了壓縮變形量(10%,15%,20%)、等溫溫度(530,540,550,560,570 ℃)及保溫時間(3,5,10,15 min)對該合金顯微組織與硬度的影響,并對比了鑄態和熱處理態Mg-3Al-0.8Gd合金的拉伸和沖擊性能。結果表明:不同條件壓縮變形及等溫熱處理后,Mg-3Al-0.8Gd合金組織均由α-Mg基體和β-Mg17Al12...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用自制自保護藥芯焊絲對X80管線鋼管進行環焊縫焊接,分析不同焊接位置接頭的焊縫成形、顯微組織與力學性能。結果表明:不同焊接位置的焊縫成形良好,該焊絲具有良好的全位置焊接適應性;不同焊接位置焊縫組織基本相同,蓋面層由板條貝氏體和針狀鐵素體組成,填充層為細小的粒狀貝氏體和準多邊形鐵素體;不同焊接位置熱影響區細晶區組織基本相同,由細晶...[查看更多]
2020-05-29 09:37:59
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:在添加質量分數0.1%鈰的基礎上,對比研究Al-5Ti-1B細化劑質量分數(0~0.4%)對A356鑄造鋁合金組織及拉伸性能的影響。結果表明:隨著Al-5Ti-1B細化劑含量的增加,α-Al樹枝晶的平均二次枝晶間距先降后增,當細化劑的質量分數為0.2%時,平均二次枝晶間距最小,為37.3 μm;添加適量細化劑能促使共晶硅由狹長纖維狀向粗短棒狀的轉變,從而降低共晶硅的等效直...[查看更多]
2020-05-29 09:37:59
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用布氏硬度計和電火花燒蝕方法在S38C車軸鋼疲勞試樣上引入壓痕和電火花凹坑兩類人工缺陷,研究含不同尺寸人工缺陷試樣的疲勞極限,并與Murakami模型的計算結果進行對比。結果表明:疲勞裂紋從人工缺陷底部萌生;在研究范圍內,含人工壓痕和電火花凹坑試樣的疲勞極限均隨著缺陷投影面積的增加而呈線性降低趨勢;在缺陷于橫截面上投影面積相同條件下,試驗...[查看更多]
2020-05-29 09:37:58
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:以MnO、ZnO和Fe2O3為基礎原料,固定其配比后,添加質量分數在0~1.0%的CaO,采用傳統兩步合成工藝制備Mn-Zn鐵氧體,研究CaO對鐵氧體微觀結構和磁性能的影響。結果表明:隨著CaO添加量的增加,Mn-Zn鐵氧體的平均晶粒尺寸和燒結密度先增大后減小,2.2 MHz頻率下的彈性磁導率先增大后急劇減小再略微增大,1 T磁場強度下的飽和磁化強度先增大后減小,矯頑力先減...[查看更多]
2020-05-29 09:37:57
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用水分輔助化學氣相沉積方法制備垂直排列碳納米管(VACNTs),采用超臨界二氧化碳輔助浸漬將錳前驅體負載于VACNTs表面,經不同溫度(250~350 ℃)真空退火制備Mn3O4/VACNTs復合電極材料,研究了該復合電極材料的微觀結構和電化學性能。結果表明:在復合電極材料中Mn3O4納米顆粒負載在碳納米管表面,且當在300 ℃真空退火后,Mn3O4納米顆粒呈均勻分布,尺...[查看更多]
2020-05-29 09:37:57
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用非熔化極惰性氣體鎢極保護(TIG)焊技術對非連續增強鈦基復合材料進行焊接,研究了焊接接頭的顯微組織與拉伸性能。結果表明:TIG焊接可較好地實現鈦基復合材料的連接,焊縫成形良好,表面均勻潔凈,未見微裂紋、氣孔等焊接缺陷;接頭由焊縫區、熱影響區和母材區組成;接頭中焊縫區和靠近焊縫的熱影響區中β相晶界上分布的增強體TiB具有較高的長徑比,...[查看更多]
2020-05-06 09:14:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:某廠生產過程中發現一批汽車輪轂軸承法蘭在大盤面倒圓角區域發生開裂,采用宏觀檢查、化學成分分析、硬度測試、金相檢驗、掃描電鏡及能譜分析等方法對開裂原因進行了分析。結果表明:該批輪轂軸承法蘭內圈開裂主要是由于連鑄坯頭尾的切除量不足導致原材料中存在殘余縮孔缺陷;在鍛造過程中裂紋從縮孔處萌生并沿材料變形方向不斷擴展,最終導致法蘭內圈開裂...[查看更多]
2020-05-06 09:14:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:在不同溫度(-20,-5,10,25,40 ℃)下對硅橡膠進行蠕變試驗,采用三參數固體模型和Burgers模型對試驗結果進行擬合,得到了不同溫度下的黏彈性參數;基于三參數固體模型及無量綱分析方法,建立了硅橡膠變溫黏彈性參數預測模型。結果表明:硅橡膠的蠕變行為與溫度具有明顯相關性,隨著溫度的升高,其蠕變應變和蠕變速率均逐漸增大;與Burgers模型相比,三...[查看更多]
2020-05-06 09:14:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用反應等離子噴涂技術在ZL104合金基體上依次沉積NiCrAl黏結層和TiN復相涂層,通過X射線衍射、組織觀察、硬度測試、拉伸及磨損試驗等方法研究了涂層的物相組成、微觀形貌、結合強度、硬度及耐磨性能,并探討了磨損機制。結果表明:復相涂層由TiN、TiN0.3和少量TiO2組成,其組織致密,存在少量孔隙和微裂紋;涂層與ZL104合金結合良好,結合強度達17.7 MPa...[查看更多]
2020-05-06 09:14:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用機器人輔助冷金屬過渡電弧增材制造技術制備五層十五道結構的H13鋼塊體,研究了沉積塊體的表面質量、顯微組織和力學性能。結果表明:H13鋼塊體表面無宏觀裂紋;塊體主體區組織為晶粒取向均勻的針狀馬氏體,搭接區組織由晶粒取向雜亂的針狀馬氏體和不規則鐵素體組成;塊體主體區的平均顯微硬度為479 HV,遠高于退火態H13鋼的(254 HV),而搭接區因存在...[查看更多]
2020-05-06 09:14:13
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:對一種新型單晶高溫合金進行高溫(1 100 ℃)時效,研究了不同時效時間(0,200,400,600,800,1 000 h)對其顯微組織和高溫(1 100 ℃)拉伸性能的影響。結果表明:時效前后,該新型單晶高溫合金的組織均主要由γ基體和γ'相組成;隨著時效時間的延長,γ基體通道的寬度及γ'相的尺寸均增大;時效600 h后,合金中析出與基體有明顯取向關系的細針狀TCP相...[查看更多]
2020-05-06 09:14:13
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:使用不同固相含量水基鎳粉漿料,通過冰模板法在不同冷凍溫度和不同燒結溫度下制備了仿木質部孔隙結構的毛細芯,觀察了其微觀孔隙結構,研究了固相含量、冷凍溫度對毛細芯孔隙結構和性能的影響。結果表明:冰模板法制備的新型毛細芯具有植物木質部特有的定向孔隙,孔隙具有雙孔徑,呈有序排列的蜂窩狀;隨著固相含量增加,毛細芯孔壁厚度增加、孔徑減小、孔...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:基于連桿高疲勞強度要求及脹斷工藝,設計了粉末鍛造雙材料連桿;通過金相檢驗、掃描電鏡及疲勞試驗等方法研究了此雙材料連桿大頭、桿部的顯微組織和疲勞性能。結果表明:連桿大頭、桿部的顯微組織均主要由珠光體、鐵素體和納米富銅相組成,桿部材料中的納米富銅相數量更多、尺寸更大,此外大頭材料中還存在彌散分布的MnS顆粒;桿部材料的平均疲勞強度和疲...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:設計了用于5CrNiMo鋼表面電弧增材制造梯度結構(打底層、過渡層、硬面層)的3種藥芯絲材,研究了基體及梯度層的顯微組織、拉伸性能、磨損性能和結合性能,并對發動機高溫合金盤用梯度結構模具進行了電弧增材制造。結果表明:3種藥芯絲材均具有良好的成形性,不同金屬層界面結合良好,結合強度均高于1 000 MPa;過渡層和硬面層組織中彌散分布著細小的碳化物...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:通過激光選區熔化(SLM)技術制備AlSi10Mg合金,分析了沉積態合金的顯微組織,研究了3種熱處理工藝(T6、T2、T6+T2)對共晶硅形貌和分布的影響。結果表明:沉積態合金表面熔池由中心向邊界依次為細晶區、粗晶區和重熔區,合金中共晶硅呈短纖維狀,尺寸為納米級;熱處理前后,AlSi10Mg合金均由鋁、硅以及Mg2Si相組成;熱處理后共晶硅分布更加均勻,組織均勻...[查看更多]
2020-05-06 09:14:11
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用超音速火焰噴涂技術在H13鋼基體上制備Cr3C2-NiCr涂層,研究了涂層的顯微組織、物相組成及摩擦磨損性能,并探討了磨損機理。結果表明:Cr3C2-NiCr涂層與H13鋼基體結合緊密,厚度約為340 μm;涂層由Cr3C2硬質相、NiCr黏結相及少量Cr7C3相組成,組織致密,孔隙率為0.63%;Cr3C2-NiCr涂層與H13鋼的穩定摩擦因數分別為0.90,0.75,涂層磨痕深度及磨損率僅...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:對2205雙相不銹鋼板進行了藥芯焊絲電弧焊,研究了不同熱輸入(8.32,11.02,14.04,17.39 kJ·cm-1)對焊接接頭顯微組織、鐵素體含量、沖擊性能、顯微硬度和耐點腐蝕性能的影響。結果表明:2205雙相不銹鋼接頭焊縫、熔合區及熱影響區均由奧氏體和鐵素體組成,鐵素體含量隨著熱輸入的增加而逐漸降低;焊接熱輸入在14.04 kJ·cm-1時,接頭區域鐵素體...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:通過控制氮氣流量(20~60 cm3·min-1),采用反應磁控濺射技術分別在不銹鋼和硅片基底上制備CrNx涂層,研究了氮氣流量對涂層物相組成、顯微組織、納米壓痕力學性能、摩擦學性能以及在質量分數3.5% NaCl溶液中電化學腐蝕性能的影響。結果表明:不同氮氣流量下的CrNx涂層均表現出柱狀晶結構;隨著氮氣流量的增加,CrNx涂層的物相經歷了Cr→Cr2N→CrN的...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:對玻璃纖維/環氧乙烯基酯樹脂復合材料進行紫外老化處理和沖擊試驗,研究了紫外老化時間(0,20,30,40 d)及沖擊能量(12.5,25.0 J)對復合材料表面形貌、元素分布、化學結構以及力學性能的影響。結果表明:隨著紫外老化時間的延長,復合材料表面顏色加深,纖維與樹脂基體脫黏;老化40 d后,復合材料表面元素含量及樹脂的化學結構發生改變,樹脂基體發生...[查看更多]
2020-05-06 09:14:09
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:在道次之間試樣不旋轉(A)和道次之間試樣90°順時針旋轉(B)兩種路徑下對7003鋁合金進行了4道次等通道側向擠壓(DECLE),研究了擠壓變形后合金的顯微組織和力學性能。結果表明:7003鋁合金經4道次DECLE處理后,晶粒均細化至納米級;A路徑下合金中形成了平行彎曲狀剪切帶,B路徑下形成了交叉狀剪切帶,交叉狀剪切帶對位錯的分割作用更好地細化了晶粒...[查看更多]
2020-05-06 09:14:09
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:研究了在含三角褐指藻的人工海水(含藻海水)中,循環光照12 h/黑暗12 h、光照、黑暗條件下船用Q235碳鋼的腐蝕行為,以及腐蝕7 d后的電化學性能,并與無藻海水中的進行了對比,分析了三角褐指藻的生命活動對碳鋼腐蝕行為的影響。結果表明:在含藻海水中,光照條件下,氧氣的去極化反應占主導,碳鋼表面發生點蝕,腐蝕產物主要為γ-FeOOH;黑暗條件下,CO2...[查看更多]
2020-05-06 09:14:07
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:結合WC晶粒的結構及其板狀晶形成機理,從制備原料、球磨工藝、燒結工藝及非均勻結構等方面對含板狀WC晶粒硬質合金的研究進展進行綜述,指出了板狀晶硬質合金現階段所面臨的問題及未來發展前景。[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:某往復式甲烷壓縮機曲軸在運行過程中發生斷裂,通過斷口宏觀和微觀形貌觀察、化學成分分析、顯微組織觀察和力學性能測試等方法,研究了曲軸斷裂的原因。結果表明:曲軸發生了扭轉疲勞斷裂;在交變扭轉應力的作用下,曲軸主軸頸不規則且粗糙的過渡圓角和油孔附近粗糙的機械加工痕跡處產生應力集中,導致微裂紋萌生;組織中嚴重的帶狀回火屈氏體、大小不均勻...[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:某H13熱作模具鋼沖頭在鍛打鉆桿管端后,抽出時發生早期斷裂。通過斷口形貌觀察、化學成分分析、顯微組織觀察、微區成分分析等方法探討了沖頭斷裂的原因。結果表明:該沖頭斷裂的性質為疲勞斷裂;沖頭工作部位外壁區域存在的大尺寸Al2O3、MnS、VC等夾雜物以及氣孔、疏松等缺陷處易產生應力集中而成為疲勞裂紋源,在熱應力、拉應力、壓應力和彎曲載荷的反復...[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:700 MPa級熱軋高強鋼板在剪切加工過程中于剪切斷面出現分層開裂現象,采用形貌和顯微組織觀察、化學成分分析、微區成分分析、拉伸性能測試等方法,對分層開裂的原因進行分析。結果表明:高強鋼中由成分偏析造成的嚴重的鐵素體-珠光體帶狀組織是出現分層開裂的直接原因,在裂紋尖端變形區域中大尺寸第二相粒子或夾雜物附近的微小孔洞的長大加劇了裂紋的擴展...[查看更多]
2020-03-28 11:22:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用選區激光熔化(SLM)技術制備Ti-6Al-4V合金,經真空退火熱處理和熱等靜壓處理后,研究了合金準靜態和高應變速率(500~3 000 s-1)下的力學性能;對雙線性材料模型進行標定,將所得到的材料參數應用于霍普金森壓縮試驗的有限元模擬中,并將模擬結果與試驗結果進行對比。結果表明:經真空退火和熱等靜壓處理后,SLM成形合金的組織為α相和β相,呈網籃組...[查看更多]
2020-03-28 11:22:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:將橢圓孔的長/短軸之比、短軸半軸長和初始胞元的邊長作為設計參數,提出了一種簡化的負泊松比橢圓多孔材料設計方法,通過幾何關系建立了材料泊松比與設計參數間的數學模型,基于Gibson-Ashby模型建立了彈性模量與設計參數間的數學模型;通過準靜態壓縮試驗對采用激光選區熔化技術制備的負泊松比橢圓多孔AlSi10Mg合金的泊松比數學模型進行驗證,并確定彈性...[查看更多]
2020-03-28 11:22:13
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用草酸電解浸蝕試驗和恒電位極化試驗研究了敏化處理前后304不銹鋼脈沖電流止裂處的晶間腐蝕性能,得到適合評價裂紋止裂處晶間腐蝕性能的方法。結果表明:經脈沖電流止裂后,止裂處的凝固區、細晶區、形變馬氏體區晶界處均未析出碳化物,而經恒電位極化后,晶界處的鈍化膜完整,未發生晶間腐蝕;經草酸電解后,敏化試樣止裂處不同區域的晶界處均發生了腐...[查看更多]
2020-03-28 11:22:13
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用雙輝等離子表面冶金技術在機械拋光后的金剛石厚膜表面制備鉭涂層,研究了涂層的表面及截面形貌、微區成分、物相組成及結合性能。結果表明:制備得到的鉭涂層連續、均勻,由鉭金屬層與界面處的化合物層組成,厚度約1.7 μm,組織為柱狀晶;金剛石厚膜與鉭涂層的界面處存在厚度約為1.1 μm的鉭與碳元素呈梯度分布的擴散區,且生成了TaC和Ta2C兩種化合物...[查看更多]
2020-03-28 11:22:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:對熱軋Q550D鋼板進行控軋控冷處理,研究了6組開始冷卻(開冷)溫度和終冷溫度對試驗鋼顯微組織和拉伸性能的影響。結果表明:6組冷卻溫度下試驗鋼的基體組織均由貝氏體+鐵素體+馬氏體/奧氏體(M/A)島組成;在相同終冷溫度下降低開冷溫度,試驗鋼中鐵素體含量明顯增加,M/A島含量略微增加,屈強比減??;在相同開冷溫度下降低終冷溫度,鐵素體含量略有減少而...[查看更多]
2020-03-28 11:22:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:以硅渣和玻璃粉為原料,采用粉體直接燒結法制備多孔材料,研究了燒結溫度(700~900℃)、燒結時間(15~120 min)和升溫速率(10~100℃·min-1)對多孔材料表觀密度、氣孔率、物相組成、抗壓強度的影響。結果表明:氣孔結構均勻性隨燒結溫度的升高而降低;表觀密度隨燒結溫度的升高先減小后增大,隨保溫時間的延長而增大,隨升溫速率的增大而減小,...[查看更多]
2020-03-28 11:22:11
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用微動摩擦磨損試驗機在干摩擦條件下對新型高速重載傳動軸用25CrNi2MoV鋼進行微動磨損試驗,研究了不同載荷(50~200 N)和頻率(15~30 Hz)下該鋼的微動磨損性能。結果表明:在頻率為20 Hz條件下,當載荷由50 N增至200 N時,25CrNi2MoV鋼的平均摩擦因數由0.766減至0.661,磨損體積由19.65×10-3 mm3增至75.83×10-3 mm3;在載荷為30 N條件下,當...[查看更多]
2020-03-28 11:22:11
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:分別在3種應力水平下對不同尺寸7050鋁合金耳片試樣進行疲勞試驗,采用最小二乘法擬合得到了疲勞應力-壽命(S-N)曲線,研究了耳孔直徑和耳片寬度比d/W(d為定值,24 mm;d/W=0.67.0.50,0.40)、耳孔縱向邊距和橫向邊距比y/x(y/x=1.0,1.6)對耳片疲勞性能和斷口形貌的影響。結果表明:在相同應力下,7050鋁合金耳片的疲勞壽命隨著d/W的減?。碬的增大)...[查看更多]
2020-03-28 11:22:09
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用等離子噴涂技術在Q235鋼基體上制備Fe48Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金涂層,之后對涂層進行200,300,500,600,700℃熱處理,研究了熱處理對涂層微觀結構、耐電化學腐蝕性能和耐均勻腐蝕性能的影響。結果表明:隨著熱處理溫度的升高,涂層的非晶含量降低,孔隙率先減小后增大,經300℃熱處理后涂層的孔隙率最低,且低于未熱處理涂層的;熱處理后涂層中的晶...[查看更多]
2020-03-28 11:22:08
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:研究了0~400 kV·m-1直流電場強度下5052鋁合金在模擬海水(質量分數3.5% NaCl溶液)干濕交替條件下的腐蝕行為。結果表明:隨著電場強度的增加,鋁合金的單位面積質量損失和腐蝕速率都增大,隨著腐蝕時間的延長,單位面積質量損失增加,但腐蝕速率降低;在腐蝕初期(0~7 d),鋁合金表面主要發生點蝕,且隨電場強度的增加,點蝕加??;在腐蝕中期(7~15 ...[查看更多]
2020-03-28 11:22:07
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:在添加不同含量Na2CO3和C6H12O6的NaOH-Na2SiO3-Na2B4O7基礎電解液中,對AZ31鎂合金進行直流陽極氧化處理,研究了鎂合金陽極氧化膜的微觀結構以及在中性鹽霧中的耐腐蝕性能。結果表明:鎂合金陽極氧化膜主要由MgO相和Mg2SiO4相組成;電解液中添加Na2CO3和C6H12O6后,陽極氧化膜表面微孔分布均勻且尺寸減小,陽極氧化膜厚度增加;當Na2CO3質量濃度由10 g...[查看更多]
2020-03-28 11:22:06
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:在阻尼性能最佳的Fe-17Mn二元合金中加入質量分數5%鉻元素以及1%的鋁、鈦或鎳,采用真空感應熔煉法制備Fe-17Mn,Fe-17Mn-5Cr,Fe-17Mn-5Cr-1Al,Fe-17Mn-5Cr-1Ti和Fe-17Mn-5Cr-1Ni合金,經鍛造和固溶處理后,研究了鉻、鋁、鈦、鎳元素對合金阻尼性能、力學性能和耐腐蝕性能的影響。結果表明:添加鉻元素后,合金強度顯著提高,耐腐蝕性能增強,在較低應變振...[查看更多]
2020-03-28 11:22:06
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用PLC系統控制的激光-MIG復合焊接工藝對Q890鋼/6063鋁合金進行異種金屬焊接,研究了鋼側坡口表面添加Al-Cu合金片對接頭顯微組織、硬度和拉伸性能的影響。結果表明:激光-MIG復合焊接接頭具有典型的熔釬焊特征;未添加Al-Cu合金片的接頭界面層由舌狀相Fe2Al5和粗大針狀相Fe4Al13組成,厚度約18 μm,添加Al-Cu合金片后由舌狀相(Fe,Cu)2Al5和細小絮狀相...[查看更多]
2020-03-05 09:06:17
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:西部油田某油井油管發生嚴重腐蝕甚至穿孔。通過宏觀形貌和顯微組織觀察、化學成分分析、硬度測試、拉伸和沖擊性能測試、腐蝕產物檢測等方法對油管失效原因進行了分析。結果表明:油管在含Cl-、H2S、CO2酸性環境下發生了均勻腐蝕和局部腐蝕。均勻腐蝕由H2S-CO2-H2O (Cl-)體系引起的析氫腐蝕所致;而CaCO3沉積造成的微電偶效應以及Fe2+與地層水中Cl-的水合...[查看更多]
2020-03-05 09:06:17
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:采用宏觀和微觀形貌觀察、化學成分分析、顯微組織觀察、硬度測試等方法,對某帶鋼連續熱浸鍍機組臥式連續退火爐水冷爐輥的開裂原因進行了分析。結果表明:水冷爐輥輥套成分中不含鈮元素,鎳元素含量偏低,導致組織中形成網狀富鉻碳化物析出相;輥套內腔結垢、水冷不暢使水冷爐輥產生局部過熱,導致工作側輥套基體中粒狀合金碳化物的析出和網狀富鉻碳化物的...[查看更多]
2020-03-05 09:06:16
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:基于變形特征值(σss,σp,εp,εr)及特征狀態參數(LM,Z,erf,MTS參數),建立了一個描述金屬材料高溫變形的本構方程,包括高溫變形過程方程和特征參數方程,并通過商業純鋁、無氧銅、超低碳鋼的高溫壓縮試驗,對該本構方程的計算準確度進行了驗證。結果表明:使用該本構方程計算得到的純鋁和超低碳鋼的高溫變形結果與試驗結果吻合性較好,...[查看更多]
2020-03-05 09:06:16
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:提出了一種改進元胞自動機方法,該法充分考慮了溶質場和熱擴散對枝晶生長的作用,并基于溶質場方程的27點離散格式,對多元高溫合金凝固時的枝晶生長行為進行了數值模擬和試驗對比,研究了枝晶生長形貌演變和單晶葉片鑄件雜晶形成規律。結果表明:增大過冷度能促進枝晶快速生長,但由于溶質富集,單晶粒枝晶尖端生長速率隨時間延長而逐漸減??;當冷卻速率較...[查看更多]
2020-03-05 09:06:15
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:選取一組優化的焊接參數對2205雙相不銹鋼板進行藥芯焊絲CO2氣體保護焊,對比研究了焊縫和母材的顯微組織和耐腐蝕性能。結果表明:焊縫與母材均由鐵素體和奧氏體兩相組織組成,且鐵素體體積分數相近,分別為42.4%,49.5%;在FeCl3溶液中浸泡腐蝕時,隨著FeCl3溶液濃度的增大和溫度的升高,焊縫及母材的點腐蝕速率均增大,且焊縫的點腐蝕速率高于母材的,說...[查看更多]
2020-03-05 09:06:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:采用CO2激光熔覆裝置將LC3530鐵基粉熔覆在35CrMo鋼基體表面,研究了熔覆層的顯微組織、硬度和耐磨性能,并與基體的進行對比。結果表明:基體組織為回火索氏體,晶粒尺寸在20 μm左右,而熔覆層的組織為均勻細小的等軸晶,晶粒尺寸大多在8 μm;基體的平均硬度為254.1 HV,而熔覆層的平均硬度為640.5 HV,且硬度分布更加均勻;在相同試驗條件下,熔覆層試樣...[查看更多]
2020-03-05 09:06:14
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:通過熱模擬試驗測定X80M管線鋼鑄坯的連續冷卻轉變(CCT)曲線,確定了合理的冷卻速率范圍;利用2 250 mm熱連軋機組進行工業試制試驗,研究了冷卻速率(5,15,25℃·s-1)對X80M帶鋼顯微組織、力學性能和抗落錘撕裂性能的影響,確定了最佳冷卻速率;在最佳冷卻速率下進行22 mm厚X80M帶鋼的批量生產,研究了其顯微組織、力學性能和抗落錘撕裂性能。結果...[查看更多]
2020-03-05 09:06:13
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:采用強流脈沖電子束(HCPEB)對GW103K鎂合金進行表面處理,研究了不同脈沖次數(5次,15次)處理后合金的表面微觀結構、硬度和耐腐蝕性能。結果表明:經HCPEB處理后,GW103K鎂合金表面存在大量火山坑、收縮針孔和孿晶,原始組織中的β-Mg5(Gd,Y)顆?;救芙庠诨w中;15次脈沖HCPEB處理后合金的表面形貌和化學成分比5次脈沖HCPEB處理后的更均勻;隨著H...[查看更多]
2020-03-05 09:06:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:采用金屬熔化極惰性氣體保護(MIG)焊制備6063-T6鋁合金T型接頭,之后對T型接頭進行涂裝,研究了焊后涂裝工藝對接頭組織與性能的影響。結果表明:涂裝工藝對接頭各區域晶粒形態和尺寸沒有影響,涂裝后熱影響區中針狀β″相析出量明顯增加;焊后涂裝可以顯著提高接頭的力學性能,抗拉強度較涂裝前的提高了13%,熱影響區的顯微硬度較涂裝前的提高了18.8%;涂...[查看更多]
2020-03-05 09:06:12
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:以聚乙烯醇縮丁醛為碳源,采用原位熱解-熱壓法制備C/Al-40% Cu (體積分數)復合材料,研究了該復合材料的物相組成、微觀結構以及界面反應特性。結果表明:復合材料主要由鋁相、銅相、原位生成的碳材料以及少量殘留的高分子材料組成,碳材料連續存在于鋁、銅相顆粒之間,有效抑制了Al2Cu和Al4Cu9等金屬間化合物的生成;復合材料的實測密度接近于理論密度,...[查看更多]
2020-03-05 09:06:11
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:在純鋁箔上化學鍍鎳得到微米級厚度的鎳層,再將該鍍鎳鋁箔堆垛熱壓后進行累積疊軋(1~7道次),得到Ni/Al多層板,研究了該多層板的組織結構及放熱性能。結果表明:化學鍍鎳層為非晶態,在熱壓過程中發生晶化;隨著疊軋道次的增加,鎳層逐漸發生頸縮和斷裂,其碎片鑲嵌在鋁中,增加了鎳和鋁的接觸面積,從而提高了Ni/Al多層板的放熱性能,其能量密度由1道次...[查看更多]
2020-03-05 09:06:11
《機械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第2期
摘要:在不同工藝參數下對化學清洗去除表面氧化膜的6061-T6鋁合金進行真空擴散焊接,研究了焊接溫度(500~560℃)、焊接壓力(1.0~5.0 MPa)和保溫時間(0.5~3 h)對焊接接頭界面形貌和剪切強度的影響,得到了優化工藝參數。結果表明:隨著焊接溫度的升高、焊接壓力的增大和保溫時間的延長,接頭焊縫變窄并最終消失,剪切強度和焊合率增大;但當保溫時間延長到3 ...[查看更多]
 
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