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  • 2018年第47卷第2期文章目次
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    • >材料科學(xué)
    • AA7085鋁合金熱變形行為及加工圖的研究

      2018, 47(2):409-415.

      摘要 (1856) HTML (158) PDF 0.00 Byte (2439) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用等溫?zé)釅嚎s試驗(yàn),研究了AA7085鋁合金在變形溫度為300~450℃、應(yīng)變速率為0.01~10 s-1的條件下的熱變形行為和加工圖。通過光學(xué)顯微鏡(OM),電子背散射(EBSD)和透射電子顯微鏡(TEM)表征了材料的微觀組織。結(jié)果表明在不同應(yīng)變條件下的加工圖的疊加得到優(yōu)化的工藝參數(shù)為:溫度為390-450 ℃,應(yīng)變速率低于 0.1s-1. 微觀組織表征表明了在安全區(qū)內(nèi),動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是主要的變形機(jī)制。而在低溫低速的條件下,在應(yīng)變?yōu)?.5與0.7之間的第二相粒子的粗化可能是導(dǎo)致加工圖從失穩(wěn)區(qū)向安全區(qū)轉(zhuǎn)換的原因。

    • Ti-22Al-25Nb (at.%)合金O相層片高溫變形動(dòng)態(tài)球化行為

      2018, 47(2):416-422.

      摘要 (1624) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1216) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為闡明 Ti2AlNb基合金高溫變形過程中O相層片的球化機(jī)制及模型,研究了Ti-22Al-25Nb(at.%)合金在(O+B2)和(α2+O+B2)相區(qū)壓縮變形行為及顯微組織演變規(guī)律。結(jié)果表明,合金的軟化行為與O相層片動(dòng)態(tài)球化、45°方向剪切變形失穩(wěn)及裂紋萌生有關(guān)。O相層片在較低溫度和較高應(yīng)變速率下難以球化是由于原子具有較低的擴(kuò)散速率和較短的擴(kuò)散時(shí)間。O相層片的球化機(jī)制主要為層片扭結(jié)和剪斷,本質(zhì)上屬于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為。建立了合金高溫變形本構(gòu)關(guān)系,并計(jì)算了變形激活能為831 kJ?mol^(-1) ;對(duì)O相層片球化的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了研究,其動(dòng)力學(xué)行為受變形條件影響很大,遵循阿夫拉米曲線方程。

    • 霧化氣體和冷卻速度對(duì)鎳基合金粉末凝固特性的影響

      2018, 47(2):423-430.

      摘要 (1402) HTML (159) PDF 0.00 Byte (1768) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:鎳基合金粉通過氬氣霧化和氮?dú)忪F化制得。利用掃描電鏡及其借助EDS能譜儀研究了霧化粉末的凝固微觀結(jié)構(gòu)特性。基于牛頓冷卻模型,計(jì)算了霧化融滴的冷卻速度和飛行速度。計(jì)算結(jié)果表明,霧化介質(zhì)和融滴尺寸對(duì)冷卻速度有影響,冷卻速度也影響粉末的微觀結(jié)構(gòu)。對(duì)于氬氣霧化粉,發(fā)達(dá)的枝晶結(jié)構(gòu)在較低的冷速下獲得;在較高的冷卻速度下,得到混合的微觀結(jié)構(gòu)(枝晶和包晶)。對(duì)于氮?dú)忪F化粉,較低的冷速下得到枝晶;在較高的冷速下得到包晶。通過理論計(jì)算,氬氣霧化粉末的冷卻速度是10000K/s到424000 K/s,氮?dú)忪F化粉的冷卻速度是10000K/s到480000 K/s。隨著融滴尺寸的減小,兩種霧化粉末的冷卻速度則逐漸增加。元素Cr, Co, W, Ni 和 Al主要集中于晶軸,然而Ti主要集中于枝晶區(qū)域。

    • 鎂合金無水化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面裂紋行為的計(jì)算機(jī)模擬

      2018, 47(2):430-435.

      摘要 (1404) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1571) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:在轉(zhuǎn)化膜中,總是會(huì)出現(xiàn)許多均勻分布的表面裂紋。但是表面裂紋行為很少被研究到,這是由于在實(shí)際的測試條件下,裂紋很快就萌生完成了。在本文中,借助ABAQUS軟件,采用有限元的研究方法實(shí)現(xiàn)無水化學(xué)轉(zhuǎn)化膜表面微裂紋行為及內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)模擬,得到Mises應(yīng)力分布、S11應(yīng)力演變和應(yīng)力-時(shí)間曲線。研究結(jié)果表明,轉(zhuǎn)化膜在開裂過程中,內(nèi)應(yīng)力隨著時(shí)間增加而增大,膜片中心處和裂紋邊緣處的應(yīng)力比其他地方都大然而中部區(qū)域的S11應(yīng)力要比靠近邊界區(qū)域的S11應(yīng)力大。裂紋在轉(zhuǎn)化膜膜片之間慢慢產(chǎn)生最終形成V型的裂紋。隨著轉(zhuǎn)化膜膜片收縮角度的不同,相互間的裂紋開口寬度也不相同。

    • 工藝參數(shù)及穩(wěn)定劑抗壞血酸對(duì)電沉積NiFeW合金的影響

      2018, 47(2):435-441.

      摘要 (1563) HTML (159) PDF 0.00 Byte (1466) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為獲得性能良好的鎳鐵鎢合金鍍層,研究了鍍液pH 值、溫度、電流密度、穩(wěn)定劑抗壞血酸濃度對(duì)鎳鐵鎢合金鍍層成分和鍍層沉積速率、顯微硬度的影響。結(jié)果表明: 鍍液pH 值對(duì)鍍層W含量和鍍層沉積速率影響較大;鍍液溫度對(duì)鍍層沉積速率、鍍層成分和鍍層硬度影響均較大;隨抗壞血酸濃度增加,鍍層沉積速率逐漸降低,鍍層表面形貌更加粗糙。在鍍液pH = 4,溫度60 ℃,電流密度4 A/dm2,抗壞血酸濃度3 g /L 時(shí),鍍層沉積速率和鍍層的顯微硬度較高,表面光亮致密,耐蝕性好。

    • 負(fù)載納米Au-Pd合金催化劑對(duì)芐胺氧化偶聯(lián)合成亞胺的研究

      2018, 47(2):442-446.

      摘要 (1201) HTML (166) PDF 0.00 Byte (1168) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用浸漬還原法制備了Au/γ-Al2O3, Pd/γ-Al2O3和Au-Pd/γ-Al2O3系列納米催化劑,考察了催化劑對(duì)無堿條件下芐胺自身氧化偶聯(lián)合成亞胺的反應(yīng)性能。研究結(jié)果顯示3wt% Au-Pd/γ-Al2O3催化劑對(duì)伯芐胺自身氧化偶聯(lián)合成亞胺的反應(yīng)表現(xiàn)出較好的催化活性,在70℃、常壓條件下,不加氧化劑和堿時(shí),亞胺收率可達(dá)93%。催化劑能夠回收利用,使用循環(huán)5次后的催化劑,產(chǎn)物亞胺的收率降到44%。

    • TiC含量對(duì)W-30Cu/TiC復(fù)合材料顯微組織和性能影響研究

      2018, 47(2):447-451.

      摘要 (1329) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1501) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:經(jīng)簡化預(yù)處理后,采用化學(xué)法制得W–30Cu/(0-4) wt.% TiC復(fù)合粉末,在400MPa的壓力下將制得的復(fù)合粉末壓制成毛坯塊體試樣,隨后在1300 °C下燒結(jié)1 h制得塊體復(fù)合材料試樣。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡來表征原始W 和TiC粉末、預(yù)處理后的W和TiC粉末、化學(xué)法制得的W–30Cu/(0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4) wt.% TiC復(fù)合粉末的顯微形貌,以及制得的W–30Cu/TiC復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)。本文對(duì)不同TiC含量對(duì)W–30Cu/TiC復(fù)合材料的性能(如相對(duì)密度、硬度、導(dǎo)電性和抗彎強(qiáng)度等)進(jìn)行研究。結(jié)果表明:對(duì)簡單預(yù)處理后的W、TiC粉末化學(xué)鍍Cu所獲得的W–30Cu/TiC復(fù)合粉末的顯微結(jié)構(gòu)均勻。TiC含量低于1%時(shí),W–30Cu/TiC復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和硬度隨TiC含量的增加而顯著增大。而導(dǎo)電性則隨TiC含量增加而減小,但仍高于國家標(biāo)準(zhǔn)值。添加一定量的TiC有利于獲得綜合性能能較好的W–30Cu/TiC復(fù)合材料。

    • 有機(jī)納米顆粒復(fù)合Co摻雜ZnO熱電性能研究

      2018, 47(2):452-456.

      摘要 (1413) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1490) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:有機(jī)-無機(jī)納米結(jié)兩端有機(jī)材料的離散軌道能級(jí)與無機(jī)半導(dǎo)體的連續(xù)能帶差異減小時(shí),使得納米結(jié)界面具有選擇性散射不同能量載流子的特征,有利于提高賽貝克系數(shù)和熱電性能。本文利用溶膠-凝膠法合成了具有有機(jī)-無機(jī)納米結(jié)結(jié)構(gòu)的聚對(duì)苯撐(PPP)納米復(fù)合Zn1-xCoxO材料。研究結(jié)果表明,較高電導(dǎo)率和賽貝克系數(shù)使Zn0.925Co0.075O/9 wt% PPP呈現(xiàn)較大的功率因子。另外,有機(jī)-無機(jī)納米界面上的界面散射大大降低了熱導(dǎo)率。因而,合成的納米復(fù)合材料最大ZT值達(dá)到0.22,是Zn0.925Co0.075O基體材料的5倍。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明納米結(jié)效應(yīng)是提高塊體熱電材料熱電性能的有效途徑。

    • 超聲振動(dòng)和擠壓壓力作用下含0.6%Fe Al-Cu合金的 顯微組織和力學(xué)性能

      2018, 47(2):457-462.

      摘要 (1285) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1325) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜(EDX)、圖像統(tǒng)計(jì)以及拉伸試驗(yàn)等手段,研究超聲振動(dòng)(UT)和擠壓壓力(P)聯(lián)合作用對(duì)鑄態(tài)Al-5.0Cu-0.6Mn-0.6Fe合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,P + UT工藝對(duì)處理和α-Al、富鐵相和Al2Cu的形貌和尺寸有顯著影響,富鐵的金屬間化合物,促進(jìn)α-Al形貌由樹枝狀向球狀轉(zhuǎn)變,降低了α-AlAl6(FeMn)和Al2Cu相的尺寸。P + UT工藝有利于減少壓力作用下經(jīng)常出現(xiàn)的雙峰組織和晶界偏析。P + UT工藝下得到最好的鑄態(tài)力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度(UTS):268 MPa,屈服強(qiáng)度(YS):192 MPa,伸長率:17.1%,分別比重力鑄造的合金高為64%、59%和307%。

    • FeWB基陶瓷在真空燒結(jié)過程中的組織和相轉(zhuǎn)變

      2018, 47(2):463-468.

      摘要 (1334) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1492) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:研究了燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)反應(yīng)硼化燒結(jié)制備FeWB基陶瓷的影響。利用X射線衍射,掃描電鏡和能譜儀對(duì)FeWB基燒結(jié)過程中的相轉(zhuǎn)變,微觀組織以及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了表征。結(jié)果表明FeWB硬質(zhì)相是通過W + Fe2B = FeWB + Fe和FeB + W = FeWB兩種方式合成的,并且反應(yīng)生成的FeWB晶粒呈各向異性分布。在溫度區(qū)間為800℃-1150℃之間,F(xiàn)eWB基陶瓷的密度驟然升高,這與Fe2B相的熔化有關(guān)。在1300℃時(shí),由于W2B相的存在,會(huì)使FeWB相轉(zhuǎn)變?yōu)镕e7W6相,從而使密度進(jìn)一步升高。隨著燒結(jié)溫度的提高,通過液相燒結(jié)制備的金屬陶瓷表現(xiàn)出相對(duì)均勻的微觀結(jié)構(gòu),而且原位合成的FeWB顆粒會(huì)發(fā)生長大。為了獲得較高的致密度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,F(xiàn)eWB基陶瓷的燒結(jié)溫度應(yīng)控制在1150℃-1250℃之間。其次,適當(dāng)?shù)脑黾予F和硼鐵的含量有利于燒結(jié)的致密化。

    • Y2O3對(duì)Fe-Al-Si-B等離子熔覆層組織與性能的影響

      2018, 47(2):469-473.

      摘要 (1445) HTML (153) PDF 0.00 Byte (1544) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用等離子弧熔覆技術(shù),在Q235基體鋼板表面熔覆了一層Fe-Al-Si-B原位復(fù)合涂層,并通過在熔覆粉末中添加稀土氧化物Y2O3改善熔覆層的組織與性能。利用光學(xué)顯微鏡(OM) 、掃描電鏡( SEM) 、X射線衍射儀( XRD)、顯微硬度儀、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)熔覆層的組織、相組成、顯微硬度及磨損性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:Y2O3的加入凈化了晶界,使得晶界處夾雜物均勻化,明顯改善了晶界處夾雜物的形態(tài),形成了致密均勻、無缺陷且顯著細(xì)化的熔覆層組織。當(dāng)稀土氧化物Y2O3含量為0.9%時(shí),熔覆層的硬度達(dá)到510HV,耐磨性能達(dá)到最佳。

    • 多孔不銹鋼薄壁管與316L不銹鋼的真空釬焊連接特性

      2018, 47(2):474-478.

      摘要 (1414) HTML (158) PDF 497.47 K (1571) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用鎳基BNi7焊膏為釬料,對(duì)多孔不銹鋼薄壁管與316L不銹鋼成功實(shí)現(xiàn)真空釬焊連接,并用掃描電子顯微鏡(SEM)和x射線衍射儀(XRD )對(duì)接頭界面組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和分析。結(jié)果表明焊縫的主要相是Ni-Cr 固溶體和Ni-P金屬間化合物。測試連接件的整體拉伸性能,焊接溫度980℃及焊接時(shí)間615min得到焊接件的最大室溫拉伸強(qiáng)度245MPa。在同等條件下,延長保溫時(shí)間或者提高焊接溫度都不能進(jìn)一步提高焊接強(qiáng)度。這主要是因?yàn)闈舛忍荻纫鸬娜廴诘拟F料和母材基體的互擴(kuò)散所致。

    • 銅基塊體非晶合金納米壓痕研究

      2018, 47(2):479-484.

      摘要 (1657) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1399) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文利用三種不同的納米壓痕模式研究了兩種銅基大塊金屬玻璃Cu59Zr36Ti5和Cu61Zr34Ti5。分別采用了加載速率控制模式、載荷控制模式和循環(huán)加載模式。當(dāng)加載速率不超過5mN/S時(shí),試樣的楊氏模量隨加載速率而變。Cu59Zr36Ti5和Cu61Zr34Ti5的彈性模量均隨峰值載荷和加載速率的增加而降低。但峰值載荷和加載速率對(duì)硬度影響不大。循環(huán)加載使Cu59Zr36Ti5產(chǎn)生輕微加工硬化,而Cu61Zr34Ti5則不顯示這樣的結(jié)果。而且,Cu61Zr34Ti5的硬度和模量都明顯高于Cu59Zr36Ti5。

    • Mo-Nb單晶材料的熱變形行為及加工圖

      2018, 47(2):485-490.

      摘要 (1364) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1541) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:運(yùn)用加工圖以及Prasad失穩(wěn)準(zhǔn)則研究了Mo-Nb單晶材料在1100-1300℃,變形速率0.001-10s-1范圍內(nèi)的熱變形特征。結(jié)果顯示,變形溫度和變形速率對(duì)Mo-Nb單晶材料的流變應(yīng)力有著顯著的影響。材料的加工圖表明,在相對(duì)較高的變形溫度(>1190℃)和應(yīng)變速率條件下(>3.16s-1),變形后的樣品仍然可以保持相對(duì)較好的單晶組織結(jié)構(gòu)。材料的顯微組織表明,在1150℃/10s-1和1200℃/0.01s-1變形條件下,變形后的樣品內(nèi)部出現(xiàn)了大量的裂紋,且裂紋區(qū)域面積較大,經(jīng)1250℃/1s-1變形的樣品,內(nèi)部只有局部位置出現(xiàn)少量裂紋,1300℃/10s-1變形的樣品內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)明顯的裂紋,XRD衍射結(jié)果顯示,經(jīng)1300℃/10s-1變形后的樣品仍保持相對(duì)較好的單晶組織。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1300℃/10s-1變形條件下,樣品在變形過程中沒有發(fā)生變形失穩(wěn),這與采用加工圖預(yù)測的結(jié)果相符。

    • 不同Ce摻雜比例對(duì)La1-xCexMnO3薄膜輸運(yùn)性質(zhì)及機(jī)理研究

      2018, 47(2):491-495.

      摘要 (1380) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1163) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文中研究了電子型摻雜鈣鈦礦薄膜La1-xCexMnO3的輸運(yùn)性質(zhì)和外場作用下的輸運(yùn)機(jī)理。研究表明,La1-xCexMnO3薄膜呈現(xiàn)出典型的金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變,且與Ce的摻雜濃度相關(guān)。電阻溫度曲線表明,在低溫時(shí),電子-電子散射和磁疇對(duì)電子的散射是電阻形成的主要原因,而在高溫下小極化子的跳躍機(jī)制起主要貢獻(xiàn)。通過激光照射樣品表面,發(fā)現(xiàn)光場誘導(dǎo)金屬絕緣體轉(zhuǎn)變溫度向著低溫區(qū)間偏移,該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因在于La1-xCexMnO3薄膜內(nèi)部鐵磁相與順磁相的共存,此外,高能量的激光對(duì)樣品的電阻變化影響更明顯。進(jìn)一步研究表明,Ce的摻雜濃度將會(huì)通過金屬-絕緣相變對(duì)La1-xCexMnO3的磁電阻效應(yīng)產(chǎn)生顯著的調(diào)制作用。本文將為新型能量轉(zhuǎn)換器件的開發(fā)與應(yīng)用提供新的研究思路。

    • Al-Zn-Mg-Cu鋁合金變溫雙級(jí)蠕變時(shí)效模型

      2018, 47(2):496-502.

      摘要 (1376) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1645) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:針對(duì)Al-Zn-Mg-Cu合金變溫雙級(jí)蠕變時(shí)效過程,建立了一種考慮蠕變應(yīng)變與屈服強(qiáng)度的本構(gòu)框架,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡單擬合方法獲得了模型參數(shù)。模型不僅以簡單的形式具備了處理蠕變時(shí)效過程中的應(yīng)力松弛、強(qiáng)化響應(yīng)和溫度變化的能力,而且能夠應(yīng)用到有限元軟件中模擬構(gòu)件的蠕變量、屈服強(qiáng)度和回彈。模型結(jié)果不僅能夠適應(yīng)不同外加應(yīng)力下實(shí)測的蠕變應(yīng)變曲線,且有限元模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果能夠很好地吻合。

    • 泡沫鋁填充金屬波紋板耦合增強(qiáng)機(jī)理研究

      2018, 47(2):503-508.

      摘要 (1766) HTML (153) PDF 0.00 Byte (1227) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:將閉孔泡沫鋁填充到空心金屬波紋板孔隙當(dāng)中即可獲得泡沫鋁填充波紋板結(jié)構(gòu),對(duì)其準(zhǔn)靜態(tài)壓縮吸能特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表征,研究表明泡沫鋁填充波紋板其應(yīng)力遠(yuǎn)高于泡沫鋁與空心波紋板二者單獨(dú)壓縮應(yīng)力之和,表現(xiàn)出明顯的耦合增強(qiáng)效應(yīng),其單位質(zhì)量峰值壓縮強(qiáng)度及單位質(zhì)量能量吸收率(SEA)可分別高達(dá)對(duì)應(yīng)空心結(jié)構(gòu)的6.3及14.8倍,即使和泡沫鋁相比其SEA仍可提高50%以上。進(jìn)一步通過對(duì)空心波紋芯體結(jié)構(gòu)的屈曲變形模式研究表明,泡沫鋁的填充給予了波紋芯體單元足夠強(qiáng)的橫向支撐,使其變形模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭招慕Y(jié)構(gòu)難以產(chǎn)生的更加高階的屈曲變形模式,屈曲波長變短,產(chǎn)生耦合增強(qiáng)效應(yīng)。

    • Ti-Cu基合金玻璃形成能力與力學(xué)性能

      2018, 47(2):509-514.

      摘要 (1594) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1231) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文基于“二元共晶混合”法設(shè)計(jì)Ti-Cu-Ni-Zr合金成分,通過水冷銅模鑄造法制備出不同直徑Ti-Cu-Ni-Zr合金棒。利用X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、萬能試驗(yàn)機(jī)和掃描電鏡(SEM)研究了Ti-Cu-Ni-Zr合金玻璃形成能力和力學(xué)性能。結(jié)果表明,Ti-Cu-Ni-Zr合金具有較高的玻璃形成能力,其臨界直徑可達(dá)4 mm;Ti-Cu-Ni-Zr合金玻璃形成能力近似相等,而表征玻璃形成能力的熱力學(xué)參數(shù)過冷液相區(qū)ΔTx,參數(shù)γ,約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度Trg也近似相等。通過對(duì)合金力學(xué)性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明,Ti32.3Cu47.6Ni7.9Zr12.2和Ti31.6Cu48.2Ni7.7Zr12.5大塊非晶合金分別具有0.7%和0.2%的塑性,而Ti30Cu49.5Ni7.2Zr13.3和Ti28.55Cu50.7Ni6.75Zr14大塊非晶合金斷裂機(jī)制近似為脆性斷裂。Ti-Cu-Ni-Zr大塊非晶合金塑性越大,其剪切帶數(shù)量越多且擴(kuò)展深度越大,反之亦然。另外,對(duì)于塑性材料,當(dāng)鋸齒流變振幅越大時(shí),對(duì)應(yīng)樣品表面剪切帶擴(kuò)展深度越明顯,當(dāng)鋸齒流變振幅越小時(shí),對(duì)應(yīng)樣品表面剪切帶擴(kuò)展深度較淺;近似脆性斷裂的鋸齒流變對(duì)應(yīng)次剪切帶萌生,而對(duì)于完全脆性大塊非晶合金,在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上并未發(fā)現(xiàn)鋸齒流變現(xiàn)象,相應(yīng)的在樣品外表面也并未發(fā)現(xiàn)次剪切帶。

    • 基于質(zhì)譜法的鈀氫同位素效應(yīng)研究

      2018, 47(2):515-520.

      摘要 (1620) HTML (151) PDF 0.00 Byte (1117) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:鈀因其較強(qiáng)的同位素效應(yīng)而被廣泛應(yīng)用于氫同位素處理中,利用四級(jí)質(zhì)譜對(duì)海綿鈀的氕氘分離因子及其影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過實(shí)驗(yàn)分析了-25 ℃~155 ℃范圍內(nèi),不同氕氘相對(duì)豐度(5%~90%)、不同固相中的氫(氫同位素)鈀比(0.05~0.7)對(duì)氕氘分離因子的影響。結(jié)合對(duì)α相中的氫氘分離因子計(jì)算表明:海綿鈀的氫氘分離因子隨溫度的升高而降低,隨氘豐度的增加而增加,在α+β及β相隨氫同位素在固相中濃度的上升而有所增長,在α相則不受濃度的影響。

    • >材料工藝
    • Si含量對(duì)Al-xSi合金表面PEO陶瓷層形成過程及性能的影響

      2018, 47(2):521-529.

      摘要 (1724) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1233) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:研究了Si含量對(duì)鑄造Al-xSi合金表面PEO陶瓷層形成過程及隔熱性能和硬度的影響。采用SEM、XRD和EDS對(duì)陶瓷層微觀結(jié)構(gòu)和物相進(jìn)行了分析,并運(yùn)用自制的隔熱溫差測量裝置和顯維維氏硬度儀對(duì)其隔熱性能及硬度進(jìn)行了測試。結(jié)果表明:在等離子體電解氧化初期,硅原子以及第二相Al3CuNi都會(huì)阻礙微弧放電,抑制鋁氧化膜的形成,降低膜層的致密性;隨著基體中硅含量的升高,Al-xSi合金內(nèi)初生硅、共晶硅含量增多,出現(xiàn)硅顆粒的堆積現(xiàn)象,等離子體放電越困難,涂層的生長速率降低,陶瓷層中二氧化硅及含硅雜質(zhì)的含量隨之升高,隔熱溫度也隨之升高,硬度下降。

    • 鎳基高溫合金差示掃描量熱分析的影響因素研究:升降溫速率和取樣部位

      2018, 47(2):530-537.

      摘要 (1888) HTML (166) PDF 0.00 Byte (1502) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本研究對(duì)定向凝固DZ22鎳基高溫合金在5~40℃/min不同速率下進(jìn)行升、降溫差示掃描量熱分析(DSC)試驗(yàn),通過線性外推和取平均值的方法確定合金平衡態(tài)的相變溫度。對(duì)不同取樣部位的DZ22合金進(jìn)行10℃/min下的升、降溫DSC曲線的測定。結(jié)果表明,升、降溫速率和取樣部位均對(duì)DSC試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生明顯影響。(1)其中,DSC試驗(yàn)中的升溫、降溫速率對(duì)DZ22合金的相變溫度測試結(jié)果包括液相線、MC碳化物、固相線、共晶γ′和次生γ′均產(chǎn)生明顯影響,其中加熱曲線隨著升降溫速率的升高向高溫方向偏移,冷卻曲線則向低溫方向偏移,峰的高度隨著升降溫速率的升高而增大,但升溫、降溫曲線對(duì)應(yīng)相變溫度點(diǎn)平均值趨于一致,接近合金的平衡相變溫度。采用升溫、降溫曲線外推法獲得平衡態(tài)相變溫度的方法存在一定的差異,而取升、降溫曲線對(duì)應(yīng)的相變溫度平均值較為固定,是確定合金平衡相變溫度是有效方法。DSC試驗(yàn)中不同升溫和降溫速率對(duì)相變溫度結(jié)果的影響分別對(duì)高溫合金熱處理升溫和凝固冷卻過程中的實(shí)際工藝參數(shù)控制具有參考意義。(2)取樣部位對(duì)DSC加熱曲線低溫段中的(γ+γ′)共晶和固相線溫度產(chǎn)生明顯影響,因顯微偏析導(dǎo)致的組織差異導(dǎo)致同爐定向凝固試棒的底端和頂端的共晶(γ+γ′)和固相線溫度分別相差17℃和20℃,而對(duì)曲線高溫段的液相線和MC碳化物溶解溫度影響不大;不同取樣部位的合金加熱完全熔化后組織趨于一致,再次凝固冷卻過程中相變溫度也趨于一致,因此DSC冷卻曲線基本重合,取樣部位對(duì)DSC冷卻曲線無明顯影響。對(duì)同一成分的高溫合金而言,只有在取樣部位的顯微組織狀態(tài)相近的情況下其DSC試驗(yàn)結(jié)果才具有比較意義。升降溫速率和取樣部位均會(huì)影響鎳基高溫合金DSC曲線中的相變溫度結(jié)果,而以上因素在鎳基高溫合金熱工藝參數(shù)的選擇上應(yīng)有所考慮。

    • 高速電弧噴涂再制造曲軸彎曲疲勞壽命及再制造效益評(píng)估

      2018, 47(2):538-545.

      摘要 (1263) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1253) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:針對(duì)重載汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的再制造需求,基于六自由度機(jī)器人自動(dòng)化高速電弧噴涂系統(tǒng),采用研制的FeNiCrAl涂層及設(shè)計(jì)的“環(huán)形”、“Z”字型噴涂路徑對(duì)磨損失效曲軸進(jìn)行了再制造應(yīng)用。并與采用常規(guī)3Cr13涂層性能對(duì)比,采用“Z”字形路徑噴涂FeNiCrAl涂層后的殘余應(yīng)力狀態(tài)與新品曲軸表面應(yīng)力狀態(tài)分布較為接近。依照國標(biāo)QC-T637-2000對(duì)噴涂再制造后的曲軸進(jìn)行彎曲疲勞性能考核,實(shí)驗(yàn)彎矩在2305.38 N.m,加載系數(shù)1.2時(shí),其疲勞壽命通過1×107次,達(dá)到國標(biāo)要求。結(jié)果表明:采用研制FeNiCrAl噴涂再制造曲軸彎曲疲勞壽命高于采用常規(guī)3Cr13涂層噴涂后曲軸。經(jīng)濟(jì)性分析表明:采用FeNiCrAl材料噴涂曲軸消耗的粉芯絲材重量僅為制造新品曲軸所需材料的3%左右,單根曲軸再制造成本相比制造新品下降了93.8%,再制造過程耗時(shí)相比制造新品曲軸節(jié)省了18%。該技術(shù)的節(jié)能、節(jié)材及環(huán)保效果非常明顯,應(yīng)用前景廣闊。

    • Ti/Mn(0.8-x)SnxIr0.2O2電極的電容性能研究

      2018, 47(2):546-552.

      摘要 (1640) HTML (165) PDF 0.00 Byte (1161) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用熱分解法制備了Ti/Mn(0.8-x)SnxIr0.2O2三元氧化物電極材料。通過掃描電子顯微鏡,X 射線衍射、循環(huán)伏安和交流阻抗譜等分析了Ti/Mn(0.8-x)SnxIr0.2O2電極材料的組織結(jié)構(gòu)和電容性能。結(jié)果表明:SnO2對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)有較大影響,隨SnO2含量增加,氧化物涂層中正方結(jié)構(gòu)Mn3O4相逐漸減少,正方結(jié)構(gòu)SnO2相逐漸增加。與錳銥二元氧化物相比,SnO2的加入可明顯改善電極材料在0~0.5V區(qū)間的電流響應(yīng),并促進(jìn)氧化錳活性的發(fā)揮,但在一定程度上也抑制了氧化銥的活性。SnO2的加入也改變了電極材料的電荷轉(zhuǎn)移電阻、弛豫時(shí)間常數(shù)、以及不同頻率下的電容響應(yīng)速度。相比其它電極材料,Ti/Ir0.2Mn0.6Sn0.2O2電極材料在低頻范圍(≤ 1Hz)有更好的電容響應(yīng)和更高的活性,因而獲得最高的比電容值。

    • 2195鋁鋰合金熱模擬平面應(yīng)變壓縮行為研究

      2018, 47(2):553-559.

      摘要 (1824) HTML (138) PDF 0.00 Byte (1192) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:2195鋁鋰合金被認(rèn)為是航空航天領(lǐng)域的理想結(jié)構(gòu)材料,吸引了廣大研究學(xué)者的興趣,但其熱變形行為的研究卻相對(duì)較少。本文通過熱模擬平面應(yīng)變壓縮試驗(yàn),研究了2195鋁鋰合金的熱變形行為,變形溫度為400~500 ℃,應(yīng)變速率為0.01~10 s-1。研究表明,材料變形呈穩(wěn)態(tài)流變特征,隨變形溫度增加,應(yīng)變速率降低,流變應(yīng)力逐漸減小,合金具有正應(yīng)變速率敏感性。建立了2195鋁鋰合金材料本構(gòu)方程,其激活能值為214.937KJ/mol。通過分析加工圖,得到材料的適宜加工區(qū)為應(yīng)變速率接近0.01 s-1,溫度為475~500 ℃。最后通過分析動(dòng)態(tài)軟化過程中的應(yīng)力規(guī)律,得到了材料軟化機(jī)制判定方程。

    • 常規(guī)鑄造定向?qū)悠琓iAl合金持久加載中的組織退化及改善途徑

      2018, 47(2):560-566.

      摘要 (1247) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1214) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:基于常規(guī)鑄造定向?qū)悠M織TiAl合金與PST晶體的組織差別,詳細(xì)討論這些組織差別對(duì)常規(guī)鑄造定向?qū)悠M織TiAl合金持久加載過程中組織退化的影響,并探討降低這些不利影響的微合金化途徑。結(jié)果表明:定向?qū)悠M織與PST晶體的差別主要包括存在層片團(tuán)界和小角度取向差、Al元素成分偏析以及α2相體積分?jǐn)?shù)高于熱力學(xué)平衡狀態(tài),同時(shí),后續(xù)熱等靜壓導(dǎo)致等軸γ晶粒析出和層片間距增加也是另外的明顯差別。這些組織差別對(duì)定向?qū)悠M織持久加載過程中的組織退化造成不同程度的不利影響。其中,Al元素成分偏析和α2相體積分?jǐn)?shù)過高促進(jìn)了定向?qū)悠M織鑄態(tài)試樣的組織退化,熱等靜壓試樣中的等軸γ晶粒進(jìn)一步加劇了其組織退化,這些均對(duì)定向?qū)悠M織持久壽命造成不利影響。而層片團(tuán)界對(duì)組織退化的不利影響作用較小。此外,探討了Zr、C、Si微合金化抑制持久加載過程中組織退化進(jìn)而改善持久性能的思路。

    • TC4鈦合金蜂窩板高溫力學(xué)性能

      2018, 47(2):567-573.

      摘要 (1408) HTML (149) PDF 0.00 Byte (1196) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用釬焊工藝制備了TC4鈦合金蜂窩板,對(duì)試樣在室溫和高溫下進(jìn)行異面壓縮、三點(diǎn)彎曲性能測試和分析,并對(duì)不同溫度下的試件強(qiáng)度及破壞模式進(jìn)行分析。研究表明鈦合金蜂窩板的異面壓縮模量與強(qiáng)度隨著測試溫度的升高而在下降,440 ℃時(shí)保有室溫時(shí)的35.2 %、61.7 %。但測試溫度對(duì)破壞模式?jīng)]有影響。而三點(diǎn)彎曲測試中試件隨著測試溫度的升高、破壞模式發(fā)生改變、彎曲強(qiáng)度不斷下降、最大撓度不斷增加。且L向試件的彎曲性能明顯高于W向試件。彎曲試件室溫下面板為韌性斷裂,釬焊區(qū)為脆性斷裂,而300 ℃下試件面/芯脫粘區(qū)的斷口為解理斷口。

    • 高能電脈沖對(duì)淬火態(tài)GCr15鋼切削性能的影響

      2018, 47(2):574-580.

      摘要 (1361) HTML (167) PDF 0.00 Byte (1198) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:此本實(shí)驗(yàn)在高頻淬火態(tài)GCr15軸承鋼切削過程中施加高能脈沖電流。結(jié)果表明,在脈沖電流的作用下主切削力、軸向表面粗糙度、表面硬度以及刀具磨損狀況都顯著降低。對(duì)高頻淬火態(tài)GCr15軸承鋼而言,脈沖電流的電致塑性效應(yīng)與焦耳熱效應(yīng)能夠促進(jìn)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),從而在較低溫度與較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到回火效果,提高材料表面塑性變形能力,有效改善其切削加工性能。

    • Zr對(duì)Cu-15Cr合金鑄態(tài)組織及熱穩(wěn)定性的影響

      2018, 47(2):581-587.

      摘要 (1366) HTML (166) PDF 0.00 Byte (1143) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為了研究Zr對(duì)Cu-Cr形變原位復(fù)合材料組織和性能的影響,采用真空中頻感應(yīng)熔煉技術(shù),制備了Cu-15Cr和Cu-15Cr-0.24Zr合金。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)等表征手段,研究了Zr對(duì)Cu-15Cr合金鑄態(tài)組織及不同溫度退火1 h后的組織的影響;對(duì)兩種試驗(yàn)合金進(jìn)行了冷軋變形,對(duì)最終變形量下的試驗(yàn)合金的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:Zr的加入,使合金的鑄態(tài)組織中生成了薄片狀的CuZr金屬間化合物;抑制了共晶Cr相的生成,使共晶Cr含量遠(yuǎn)低于Cu-15Cr合金,同時(shí),細(xì)化了枝晶Cr的尺寸;顯著提高了合金的熱穩(wěn)定性,使其在550 ℃退火1 h后的抗拉強(qiáng)度提高了100 MPa。并通過對(duì)試驗(yàn)合金凝固過程的吉布斯自由能(ΔGmix)的計(jì)算,得出Zr的加入降低了Cu-15Cr合金的液相分離溫度,減小了Cu-15Cr合金在凝固過程中動(dòng)態(tài)平衡下的形核驅(qū)動(dòng)力,因此抑制了共晶Cr的生成,這與試驗(yàn)觀察到的鑄態(tài)組織結(jié)果一致。

    • 熱噴涂復(fù)合涂層不同溫度下摩擦磨損特性研究

      2018, 47(2):588-593.

      摘要 (1271) HTML (166) PDF 0.00 Byte (1106) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:摘 要: 文中選用等離子噴涂技術(shù)在CuCo2Be合金表面制備了Cr3C2-NiCr/NiAl復(fù)合涂層。以Al2O3陶瓷球?yàn)閷?duì)偶材料運(yùn)用UMT-2摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)基體和復(fù)合涂層進(jìn)行不同溫度下的摩擦磨損試驗(yàn),并選用三位輪廓儀、掃描電鏡、能譜儀、XRD等分析測試手段,詳細(xì)研究了CuCo2Be合金及噴涂層在不同溫度下滑動(dòng)摩擦磨損后的微觀形貌,以及摩擦磨損特性。研究結(jié)果表明:等離子噴涂獲得的復(fù)合涂層致密,涂層為層狀結(jié)構(gòu),物相組成呈現(xiàn)非晶態(tài)。通過摩擦磨損試驗(yàn)研究,結(jié)果表明500℃時(shí)涂層磨損體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銅合金磨損體積,具有優(yōu)良的抗摩擦耐磨損性能;在常溫時(shí)涂層磨損機(jī)制以磨粒磨損為主,磨損較小,隨著溫度的升高涂層磨損機(jī)制以氧化磨損和粘著磨損為主。

    • Fe3O4@SiO2磁性復(fù)合微球的制備與表征

      2018, 47(2):594-599.

      摘要 (1628) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1238) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文采用化學(xué)共沉淀法制備Fe3O4@SiO2顆粒,在其制備過程中控制Fe3O4@SiO2核的長大時(shí)間,加入油酸鈉作為表面修飾劑來控制Fe3O4@SiO2核的尺寸,然后加入正硅酸乙酯(TEOS)生成納米級(jí)Fe3O4@SiO2復(fù)合納米粒子和亞微米級(jí)Fe3O4@SiO2復(fù)合微球。通過X射線衍射、透射電鏡、能譜分析和紅外光譜分析證實(shí)Fe3O4@SiO2顆粒表面包覆有SiO2,并研究了復(fù)合粒子的形貌和成分組成,然后進(jìn)行了磁性能分析,得出Fe3O4@SiO2納米顆粒、Fe3O4@SiO2復(fù)合納米粒子和亞微米級(jí)Fe3O4@SiO2復(fù)合微球的飽和磁化強(qiáng)度分別為79.95emu/g、34.85emu/g和61.51emu/g,納米級(jí)的Fe3O4@SiO2和Fe3O4@SiO2復(fù)合粒子均表現(xiàn)出超順磁性,亞微米級(jí)復(fù)合微球的剩磁和矯頑力都顯著增大。

    • Mn2O3摻雜對(duì)MnO催化氧還原性能的提高

      2018, 47(2):600-605.

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      摘要:本文主要研究了純相MnO以及Mn2O3摻雜MnO氧還原催化劑的結(jié)構(gòu)和性能,XRD、SEM、HRTEM等測試表明,氫氣還原條件下可以得到Mn2O3摻雜的MnO,氨氣還原得到純相MnO。循環(huán)伏安(CV)法、Tafal曲線法、時(shí)間電流曲線和線性掃描伏安等方法對(duì)其催化氧還原性能的研究表明:MnO催化氧還原的峰值電壓在-0.1 V到-0.5 V之間,Mn2O3的摻雜提高了氧還原峰值電流強(qiáng)度和電壓;RDE與RRDE測試表明:Mn2O3摻雜MnO的催化氧還原反應(yīng)主要是4電子反應(yīng),而純相MnO催化氧還原主要是2電子反應(yīng)。通過本研究表明:Mn2O3摻雜提高了MnO的催化氧還原性能,元素不同價(jià)態(tài)離子的共存提高了催化氧還原反應(yīng)的活性。

    • 直接噴墨打印成形鐵磁軟磁材料的工藝研究

      2018, 47(2):606-611.

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      摘要:本文以羰基鐵粉為原料,用DISPER-Y220為分散劑,制備出粘度為0.55Pa.s,流動(dòng)性良好的料漿,以此料漿作為打印“墨水”,利用直接噴墨打印成形技術(shù)制備純鐵軟磁材料制件。噴頭直徑分別以0.5mm、0.8mm和1.0mm打印零件,打印成形后通過脫脂和燒結(jié)制備出制件。結(jié)果表明:分散添加量為1wt%時(shí),料漿粘度最低,隨著固含量的增大,料漿粘度變大,隨著剪切速率的增大,料漿表現(xiàn)為剪切變稀特征;噴頭直徑為0.8mm所打印的燒結(jié)體,表面粗糙度最低,其Ra為0.8μm;在1300℃保溫2h燒結(jié)后,噴頭直徑為0.5mm的燒結(jié)體致密度最高,為96.3%,其磁飽和感應(yīng)強(qiáng)度Bs達(dá)到1.53T,最大磁導(dǎo)率μmax達(dá)到2630。

    • 納米碳/碳包鐵材料合成及氣相爆轟數(shù)值分析

      2018, 47(2):612-617.

      摘要 (1138) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1180) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文從理論上分析了氣相爆轟反應(yīng)中爆轟產(chǎn)物組分與形成穩(wěn)定爆轟的條件。通過以氧氣與苯、氧氣與溶有二茂鐵的苯為原料,用氣相爆轟形式制備了碳納米材料與碳包鐵納米顆粒。爆炸產(chǎn)物經(jīng)XRD與TEM表征發(fā)現(xiàn),碳納米材料呈球或準(zhǔn)球狀,顆粒尺寸在10~30nm,分散性較差。團(tuán)簇區(qū)主要以無定型碳為主,分散區(qū)有少量洋蔥狀富勒烯。游離態(tài)碳與鐵物質(zhì)的量比影響碳包鐵的形貌結(jié)構(gòu),其比值在10~28時(shí),碳包鐵納米顆粒呈球狀,核殼結(jié)構(gòu)明顯,分散性較好;大于50時(shí),其形貌結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,部分碳以片狀結(jié)構(gòu)存在。

    • 熱氧化TC4靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究

      2018, 47(2):618-623.

      摘要 (1268) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1135) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文選取700 °C/10 h熱氧化工藝,對(duì)TC4進(jìn)行熱氧化處理。通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮,納米壓入及分離式Hopkinson壓桿沖擊等測試,研究了熱氧化對(duì)TC4靜動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。此外,借助掃描電鏡(SEM)分析了動(dòng)態(tài)沖擊后氧化層的形貌。結(jié)果表明,熱氧化TC4具有較好的靜態(tài)力學(xué)性能和較高的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)。氧化層在較低沖擊應(yīng)變率下,能夠提高TC4的塑性;而當(dāng)應(yīng)變率過大,則會(huì)降低其塑性。最后,經(jīng)過對(duì)本構(gòu)模型修正和試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合,得到了室溫下的熱氧化TC4的Johnson-Cook(J-C)本構(gòu)方程。修正曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,兩者在塑性平臺(tái)區(qū)吻合較好。

    • 超聲跨態(tài)處理對(duì)TC4鈦合金激光焊縫組織與硬度的影響

      2018, 47(2):624-629.

      摘要 (1294) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1148) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為改善TC4鈦合金激光焊接質(zhì)量,引進(jìn)超聲振動(dòng)場輔助激光焊接工藝(超聲跨態(tài)處理,UPPLW),通過改變超聲場強(qiáng)度的方法,研究超聲功率對(duì)接頭宏觀形貌、微觀組織以及顯微硬度的影響。結(jié)果表明,在輔加超聲場作用下,隨著超聲功率的增加,焊縫表面出現(xiàn)團(tuán)簇狀凹坑且表面粗糙度降低;α′相針狀馬氏體含量更加密集,取向和排列更加雜亂,針狀組織的平均長度因超聲振動(dòng)和輻射壓力的作用而變短;焊縫區(qū)域的顯微硬度增大,熱影響區(qū)和母材區(qū)域的顯微硬度基本保持不變。

    • 氫化鋯表面KH570/A171改性硅溶膠膜層結(jié)構(gòu)及性能

      2018, 47(2):630-635.

      摘要 (1337) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1306) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以硅酸乙酯(TEOS)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑KH570)和乙烯基三甲氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑A171)等為主要原料制備硅烷偶聯(lián)劑KH570/A171改性硅溶膠,進(jìn)而采用浸漬提拉法在氫化鋯表面制備溶膠膜層。紅外光譜(FTIR)分析顯示,硅烷偶聯(lián)劑能有效參與溶膠共聚反應(yīng)。透射電鏡(TEM)分析表明,硅烷偶聯(lián)劑的逐一加入有利于膠粒粒徑細(xì)化,提高和維持膠粒之間親和能力。掃描電鏡(SEM)分析顯示,使用硅烷偶聯(lián)劑KH570和A171改性的有機(jī)硅溶膠,可在氫化鋯表面制備干燥后無裂紋溶膠膜層,燒結(jié)溶膠膜層存在微裂紋而無明顯崩落;溶膠膜層表面元素分布均勻,燒結(jié)后存在碳?xì)堄?。真空熱放氫?shí)驗(yàn)表明,氫化鋯表面燒結(jié)硅溶膠膜層的制備,起到了阻氫滲透的作用。600℃二氧化碳?xì)夥罩?燒結(jié)硅溶膠膜層具備阻礙氧滲透能力,對(duì)氫化鋯基體有抗高溫氧化作用。

    • 納米Ni(OH)2/Ni-Ti-O 納米管陣列復(fù)合電極的制備及其對(duì)甲醇的催化氧化性能

      2018, 47(2):636-641.

      摘要 (1326) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1201) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:陽極氧化NiTi合金板獲得了Ni-Ti-O 納米管陣列(NTOs),并將其加熱至500℃在氫氣氣氛中還原處理2h。采用簡單的溶鹽浸漬法,將Ni(OH)2納米顆粒負(fù)載在NTOs上制備Ni(OH)2/NTOs/NiTi復(fù)合電極。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM),X射線光電子能譜(XPS)和循環(huán)伏安法(CV)表征電極的表面形貌、電極表面的元素價(jià)態(tài)和其對(duì)甲醇氧化的電催化性能。研究了不同浸漬時(shí)間和Ni源濃度等工藝參數(shù)對(duì)電極微觀形貌和電催化氧化性能的影響。結(jié)果表明:隨著浸漬時(shí)間的延長和Ni源濃度的增加,電極上負(fù)載的催化納米顆粒尺寸逐漸增大,氧化峰電流密度先增后降。在25oC時(shí),將NTOs依次浸漬在0.2M NiCl2?6H2O乙醇溶液和0.2M NH4OH乙醇溶液中各12h后,可得到電催化性能良好的納米Ni(OH)2/NTOs電極,氧化峰電流達(dá)到38.41 mA?cm-2。經(jīng)1000次循環(huán)后,電極峰電流密度為原來的75%,表明納米Ni(OH)2/NTOs電極有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,可成為有前景的DMFC的陽極電極候選材料。

    • 一種亞共析鈾鈮合金的凝固特點(diǎn)及顯微偏析研究

      2018, 47(2):642-646.

      摘要 (1549) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1203) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:分析了一種亞共析U-Nb合金的凝固過程,獲得了該合金的固相線、液相線溫度和固-液兩相區(qū)的殘余液相體積。發(fā)現(xiàn)凝固末期殘余液體不能形成液體網(wǎng),凝固枝晶很快互相連接,形成一些較大的孤立的液體池,凝固末期這種不能補(bǔ)縮的液體池易形成嚴(yán)重的疏松,理論初步計(jì)算合金的顯微疏松量約為1.6%。發(fā)現(xiàn)合金中鈮是嚴(yán)重的負(fù)偏析合金元素,凝固中期和凝固末期凝固系數(shù)k僅為0.16和0.11,極易在枝晶干偏聚造成枝晶偏析。

    • 鈦合金葉尖保護(hù)涂層的制備與表征

      2018, 47(2):647-651.

      摘要 (1851) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1202) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:通過對(duì)TC4鈦合金基體進(jìn)行表面活化處理,并采用復(fù)合電鍍技術(shù),在鈦合金基體上成功實(shí)現(xiàn)了鍍覆結(jié)合力良好的Ni-cBN復(fù)合鍍層。研制的復(fù)合鍍層能夠減少航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片葉尖生的摩擦磨損、杜絕“鈦火”事故。通過鍍層的高溫摩擦磨損試驗(yàn)以及與鎳基封嚴(yán)涂層的磨削試驗(yàn),結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)等性能表征,結(jié)果證明:本文采用的鈦合金基體表面活化處理技術(shù),可保證復(fù)合鍍層具有良好的結(jié)合力;同時(shí),研制的Ni- cBN復(fù)合鍍層對(duì)封嚴(yán)涂層具有良好的磨削能力和較低的摩擦系數(shù),可以有效防護(hù)鈦合金葉尖。

    • 變厚度軋制對(duì)AZ31鎂合金板材邊部損傷影響分析

      2018, 47(2):652-656.

      摘要 (1990) HTML (172) PDF 0.00 Byte (1264) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文基于變厚度軋制工藝?yán)碚?利用DEFORM-3D軟件對(duì)AZ31鎂合金板材軋制邊部損傷行為進(jìn)行分析。設(shè)定軋制溫度為350℃,軋輥轉(zhuǎn)速為20r/min,先對(duì)3組試樣進(jìn)行壓下量分別為板厚的37.5%,75%和112.5%立軋預(yù)變形;隨后進(jìn)行小壓下量多道次或大壓下量單道次的平輥軋制。結(jié)果表明:對(duì)鎂合金板采用變厚度軋制工藝能顯著減少其邊部損傷;立輥側(cè)壓量為37.5%時(shí)效果最好,其最大損傷因子為0.35;變厚度軋制工藝更適用于大壓下軋制,當(dāng)立輥側(cè)壓量為75%,平輥壓下量為49%時(shí)最大損傷因子最小,僅為0.126;側(cè)壓量的取值與板厚有關(guān)。

    • Ti-5553合金在輕氣炮沖擊下的變形行為

      2018, 47(2):657-661.

      摘要 (1852) HTML (148) PDF 0.00 Byte (1136) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用一級(jí)輕氣炮裝置,以不同速度的飛片對(duì)Ti-5553合金進(jìn)行沖擊加載,采用光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡觀察并分析微觀組織和變形行為,結(jié)合XRD和定量金相研究方法進(jìn)行分析和計(jì)算。結(jié)果表明,Ti-5553合金在輕氣炮沖擊下會(huì)發(fā)生位錯(cuò)滑移、形變孿生和應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變(stress-induced martensite,SIM),形成α″相。α″相的生成量受輕氣炮沖擊速度的影響,隨著沖擊速度的增大,形成的α″含量呈明顯上升趨勢,當(dāng)輕氣炮沖擊速度由380m/s上升到560m/s時(shí),單位面積α″線的長度LA由39.18mm/mm2上升到52.65mm/mm2。

    • 多孔件TC4選區(qū)激光熔化成形及力學(xué)性能分析

      2018, 47(2):662-666.

      摘要 (1575) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1284) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用選區(qū)激光熔化成形技術(shù)制備了兩種鈦合金體心立方多孔結(jié)構(gòu)(BCC和BCC-Z)制件,驗(yàn)證了其成形復(fù)雜孔制件的可行性;進(jìn)行了靜態(tài)壓縮試驗(yàn),結(jié)果表明制件沿近45°方向斷裂;壓縮試驗(yàn)應(yīng)力應(yīng)變曲線表明多孔件使材料抗拉強(qiáng)度大大減小,且隨著邊徑比和孔隙率的增大,峰值應(yīng)力減小。同時(shí),在邊徑比和孔隙率相差不大的情況下,BCC-Z結(jié)構(gòu)承受載荷的能力明顯高于BCC結(jié)構(gòu);通過有限元模擬分析了BCC制件在壓縮過程中的應(yīng)力分布情況,針對(duì)單元體節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力集中現(xiàn)象,提出了節(jié)點(diǎn)加固方法。同時(shí)預(yù)測了多孔制件的彈性模量和屈服強(qiáng)度,模擬與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。

    • 銅纖維多孔表面孔結(jié)構(gòu)對(duì)池沸騰換熱性能的影響

      2018, 47(2):667-671.

      摘要 (1508) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1248) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:本文分別以30 μm、50 μm、100 μm和160 μm四種直徑的紫銅纖維氈與紫銅基板構(gòu)成的多孔材料為研究對(duì)象,針對(duì)紫銅纖維氈孔隙度分別為90%、80%和75%下,四種直徑的纖維多孔材料池沸騰換熱性能進(jìn)行了檢測,并與紫銅基板池沸騰換熱性能進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:紫銅纖維多孔材料具有良好的強(qiáng)化池沸騰換熱性能,當(dāng)過熱度ΔT <20oC時(shí),紫銅纖維多孔材料換熱性能是紫銅基板換熱性能的2~5倍;當(dāng)紫銅纖維氈孔隙度為90%時(shí),多孔材料的換熱性能隨著纖維直徑的減小而增強(qiáng);當(dāng)纖維直徑為160μm時(shí),多孔材料的換熱性能隨著纖維氈孔隙度的減小而增強(qiáng)。紫銅纖維多孔材料池沸騰換熱性能受多孔材料內(nèi)部汽化核心數(shù)目、汽泡溢出阻力和毛細(xì)吸力等多種因素的影響。因此,在不同的工作條件下,纖維多孔材料具有不同的最佳孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。

    • 摻雜對(duì)AgSnO2觸頭材料潤濕性及接觸電阻的影響

      2018, 47(2):672-676.

      摘要 (1490) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1156) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:潤濕性反映了AgSnO2觸頭材料的物理性能,潤濕性的改善會(huì)直接影響AgSnO2觸頭材料的電接觸性能。而摻雜不同添加劑會(huì)改變AgSnO2觸頭材料的潤濕性。本文選擇TiO2、La2O3、Bi2O3三種添加劑,每種添加劑選取七種不同添加比例,測量摻雜后AgSnO2觸頭材料的潤濕性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加劑種類不同時(shí),銀對(duì)氧化物的潤濕性會(huì)呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,同一種添加劑對(duì)AgSnO2觸頭材料潤濕性的影響程度與添加含量有直接關(guān)系。然后,對(duì)AgSnO2和摻雜三種不同添加劑的觸頭材料進(jìn)行電接觸性能測試,試驗(yàn)結(jié)果表明接觸電阻的變化趨勢與潤濕性的變化規(guī)律基本吻合。

    • 純鋯中間層擴(kuò)散連接TC4鈦合金的接頭組織與力學(xué)性能

      2018, 47(2):677-681.

      摘要 (1552) HTML (264) PDF 0.00 Byte (1244) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用純Zr中間層實(shí)現(xiàn)了TC4鈦合金的擴(kuò)散連接。通過掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、X射線衍射(XRD)等方法分析了接頭界面的微觀組織結(jié)構(gòu),研究了擴(kuò)散連接工藝參數(shù)對(duì)接頭界面組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,接頭界面處生成了成分均勻連續(xù)的鈦鋯固溶體擴(kuò)散層,同時(shí)擴(kuò)散層中含有大量板條狀的α′-Ti(鈦馬氏體)相;隨著連接溫度的升高和保溫時(shí)間的延長,擴(kuò)散層的厚度逐漸增加,接頭室溫抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢;當(dāng)連接溫度800℃、保溫時(shí)間40min、連接壓力5MPa時(shí),接頭室溫抗剪強(qiáng)度最高,達(dá)到190MPa。

    • 鋁基鈦坯高溫防氧化涂層界面結(jié)構(gòu)研究

      2018, 47(2):682-686.

      摘要 (1257) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1150) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:以Al粉為主料,Sn粉、SiO2粉、苯丙乳液、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等為配料制備高溫防氧化涂料。將涂料噴涂到鈦坯表面,然后置于1050 ℃條件恒溫8 h,對(duì)比噴涂與熱處理前后鈦坯表面形貌。利用金相顯微鏡觀察裸露面和噴涂面經(jīng)熱處理后的氧化層組織,使用場發(fā)射掃描電鏡、能譜分析儀研究涂層界面處的微觀形貌和元素?cái)U(kuò)散,采用X-射線衍射儀探討涂層界面處的相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,使用鋁基高溫防氧化涂層能夠有效的減緩鈦坯熱加工過程中高溫氧化,涂層厚度對(duì)Ti-Al擴(kuò)散層的厚薄無明顯影響,擴(kuò)散層形成了Al2O3-TiAl和TiAl3-Ti多層結(jié)構(gòu),且涂層厚度為50 μm左右時(shí)已經(jīng)具有較好效果。

    • 真空感應(yīng)重熔GH3625合金純凈化研究

      2018, 47(2):687-691.

      摘要 (1325) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1011) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:為進(jìn)一步降低GH3625母合金中的氧、氮、硫含量,分別進(jìn)行了高真空不加鈣和高真空向合金熔體加鈣兩種工藝條件下的真空感應(yīng)重熔實(shí)驗(yàn),研究了高真空感應(yīng)重熔精煉對(duì)合金成分和去除雜質(zhì)元素氧、氮、硫的作用。結(jié)果表明:高真空感應(yīng)重熔元素?fù)]發(fā)燒損和富化均控制在標(biāo)準(zhǔn)成分范圍;單純高真空感應(yīng)重熔時(shí),合金中的氧通過C-O反應(yīng)脫除,可脫氧至10ppm,氮分壓降低使氮含量脫至70ppm,但在去硫方面無明顯作用;高真空加0.5%鈣作凈化劑重熔時(shí),Ca-O反應(yīng)以及Ca與Al2O3坩堝內(nèi)壁反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)深度脫氧,通過Ca-S反應(yīng)使合金中硫含量顯著降低,然而氮含量降低程度有限,其含量遠(yuǎn)高于氮在GH3625合金中的溶解度。采用Al2O3坩堝,選擇高真空熔煉工藝及適量鈣的加入,可使氧、氮、硫含量分別降低到6、60、9ppm。

    • 不同絡(luò)合劑改性活性炭的松香歧化用Pd/C催化劑性能

      2018, 47(2):692-696.

      摘要 (1346) HTML (158) PDF 0.00 Byte (1063) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:采用3種不同絡(luò)合劑(馬來酸、檸檬酸鈉、水楊酸鈉)對(duì)活性炭進(jìn)行改性,并以未經(jīng)改性的活性炭為對(duì)比,研究了絡(luò)合劑改性活性炭對(duì)Pd/C催化劑的松香歧化性能的影響。傅里葉變換紅外(FTIR)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)及透射電鏡(TEM)結(jié)果表明,經(jīng)過馬來酸、檸檬酸鈉和水楊酸鈉修飾改性的活性炭表面存在與Pd具有較強(qiáng)絡(luò)合能力的配離子,這些配離子成為Pd前驅(qū)體的吸附錨定位,有利于形成粒徑較小的Pd顆粒,提高了Pd的利用率。以改性后的活性炭為載體,制備得到的Pd/C催化劑活性均明顯高于未經(jīng)處理的活性炭的。

    • 梯度纖維多孔材料的吸聲特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

      2018, 47(2):697-700.

      摘要 (1766) HTML (174) PDF 0.00 Byte (1227) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用金屬纖維為原料,制成內(nèi)部具有梯度孔結(jié)構(gòu)的金屬纖維多孔吸聲材料,梯度孔結(jié)構(gòu)可分為孔隙度梯度和絲徑梯度,本文分別研究了這兩種梯度結(jié)構(gòu)的吸聲特性。結(jié)果表明,厚度在6mm~30mm范圍內(nèi)時(shí),孔隙度梯度結(jié)構(gòu)按照孔隙度從大到小的順序排列有利于提高全頻的吸聲性能;厚度為3mm時(shí),孔隙度梯度結(jié)構(gòu)的排列規(guī)律恰好相反;絲徑梯度結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是當(dāng)厚度為3mm時(shí),細(xì)絲徑纖維多孔材料在前,全頻吸聲性能較好,隨著厚度的增加,當(dāng)厚度≥20mm時(shí),粗絲徑纖維多孔材料在前,全頻吸聲性能好,在3mm~20mm之間,兩種排列方式的絲徑梯度結(jié)構(gòu)的吸聲頻率曲線存在一個(gè)交點(diǎn),隨著厚度的增加,該交點(diǎn)逐漸向低頻方向移動(dòng)。

    • Cr元素對(duì)Fe基塊體非晶合金形成能及腐蝕性能影響的研究

      2018, 47(2):701-704.

      摘要 (1667) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1281) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:利用微合金化技術(shù),制備了Fe68.4-xCo7.6Si7B10P5C2Crx (x=0, 1, 2, 3)非晶合金,并分別使用單輥急冷甩帶法和銅模鑄造法制備了帶狀和棒狀樣品。借助XRD、DSC、DTA表征該非晶合金系的熱力學(xué)性能與非晶形成能;并進(jìn)一步采用電化學(xué)動(dòng)電位極化曲線法研究了該非晶合金系在硫酸溶液中的的耐腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過微量添加Cr元素的方法,使該合金系的非晶形成能普遍提高,當(dāng)Cr元素添加量為2%時(shí),獲得了該系列非晶合金中的最大過冷液體區(qū)間(ΔTx=57K),并且成功制備了直徑為5mm的圓棒狀樣品;同時(shí),由于Cr元素的添加,在1N濃度的硫酸溶液中,材料表面上形成富含Cr元素的保護(hù)層,可以有效阻止材料內(nèi)部的進(jìn)一步腐蝕,耐腐蝕性能明顯得到改善。

    • >評(píng)述
    • 近β鈦合金中ω相的研究進(jìn)展

      2018, 47(2):705-710.

      摘要 (1830) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1208) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:近β鈦合金中的亞穩(wěn)ω相有助于析出細(xì)小彌散的α相,從而影響合金的強(qiáng)度、塑性和韌性。因此,自ω相被發(fā)現(xiàn)以來,研究人員對(duì)其形成條件、分類、轉(zhuǎn)變機(jī)理和衍射花樣等進(jìn)行了深入研究。本文總結(jié)了研究人員使用高分辨透射電子顯微鏡和三維原子探針在ω相分類、結(jié)構(gòu)、成分、相變方面的最新研究結(jié)果。在此基礎(chǔ)上,闡述了ω相目前的研究難點(diǎn)和可能的發(fā)展方向。

    • 銥及銥基合金多元化研究進(jìn)展

      2018, 47(2):711-716.

      摘要 (1920) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1227) 評(píng)論 (0) 收藏

      摘要:概括論述了銥的特點(diǎn)和純銥在室溫條件下脆性斷裂的幾種可能機(jī)制,說明了純銥在超高溫應(yīng)用領(lǐng)域存在的問題;系統(tǒng)的綜述了國內(nèi)外在銥合金多元化方面的研究思路和取得的研究成果,展望了銥基合金在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的發(fā)展前景,最后特別指出了銥合金未來的研究方向。

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