主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国机械工程学会
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刊 号:ISSN 1009-6264
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材料研究

  • SiCp分散性对AlSi7Mg/SiCp复合材料性能及组织的影响

    童慧;胡正飞;张振;祁昌亚;单既万;何大海;莫凡;

    研究AlSi_7Mg/SiCp复合材料中Si C颗粒(SiCp)分散性以及Ca含量对复合材料力学性能的影响,并利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等微观分析方法研究了不同Ca含量对SiCp分散性的影响。结果表明:SiCp含量在10%~15%时复合材料抗拉强度明显得到提高,当SiCp含量达到20%时复合材料抗拉强度低于母材。不同SiCp含量的拉伸试样断口均为脆性断裂,这和材料中的SiCp簇团、气孔及夹杂有关。Ca的加入会明显影响复合材料的拉伸性能及SiCp在基体中的分散性。Ca含量在0.5%~1.5%时,AlSi_7Mg/SiCp复合材料拉伸性能较好。当Ca含量达到1.5%时,基体中生成一种富含Al、Ca、Si的金属间化合物Ca_2Al4Si_3,并且金属间化合物的数量及尺度大小随着Ca含量的增加而增大,引起SiCp聚集在这些金属间化合物区域内及其边界上,这可能是因为SiCp与金属间化合物间的润湿性好于与基体的润湿性。

    2016年12期 v.37;No.198 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K]
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  • 高能球磨制备中子吸收体Fe-Dy2O3纳米晶粉末的研究

    刘腾蛟;冉广;黄金华;沈强;罗勇;

    通过高能球磨技术制备了Fe-25.68%Dy_2O_3(质量分数)纳米晶混合粉末。采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了观察和研究。实验结果表明:混合粉末经过球磨后形成了纳米晶,其组织非常均匀。球磨对Dy_2O_3组元的作用效果明显大于对Fe组元的作用效果。Fe相的衍射峰随球磨时间的增加逐渐宽化,而Dy_2O_3相衍射峰强度逐渐降低,在球磨48 h后几乎消失。结果表明随球磨时间的增加,晶粒尺寸逐渐减小,球磨初期减小很快,球磨后期减小缓慢,最后趋于一个稳定值,48 h后晶粒的平均尺寸约为20 nm。本文同时研究了纳米晶混合体形成和Dy_2O_3相固溶的原因以及微观组织演变的机制。

    2016年12期 v.37;No.198 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K]
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  • 热处理对TiCP/ZA35复合材料电化学性能的影响

    刘敬福;王一;李赫亮;王鸣;曲迎东;

    采用喷射沉积Al-Ti-C预制体和ZA35合金的混熔体制备原位反应TiC_P/ZA35复合材料,对TiC_P/ZA35复合材料进行固溶时效处理。利用金相显微镜、X射线衍射(XRD)和电化学工作站研究了固溶与时效处理后复合材料的组织和电化学性能。结果表明,TiC_P/ZA35复合材料组织为细小等轴晶,Ti C颗粒分布均匀。经过350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效处理后,析出相主要是MnAl_6和Al_(11)Cu_5Mn_3。在3.5%NaCl溶液中,经过350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效处理的复合材料腐蚀电流密度最小,为0.005 m A/cm~2,相对于未处理复合材料减小73.7%。适宜热处理相对于未处理复合材料的电阻增加和电极双电层电容下降是改善耐蚀性的主要原因。在本实验中,TiC_P/ZA35复合材料最佳的热处理工艺是350℃×4 h固溶+150℃×6 h时效。

    2016年12期 v.37;No.198 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • 组元含量分布对Y2O3-W梯度材料循环热震性能的影响

    王诗阳;陈磊;沈海丰;王玉金;傅宇东;

    采用粉末层铺法和无压烧结工艺制备了组元分布指数p分别为0.1、0.3、0.7和1的4种Y_2O_3-W梯度材料,并进行了4种材料在600℃和400℃温差下的急冷淬火循环热震试验。结果表明:在600℃温差下,经2次循环热震后,4种材料均失效。在400℃温差下,经40次循环热震后,4种材料均未发生失效断裂。随着循环热震次数的增多,热裂纹的长度和密度也随之增加。Y_2O_3-W梯度材料的抗热震性能随着组元分布指数p的增大逐渐增强。当组元分布指数p=1时,Y_2O_3-W梯度材料具有最好的抗热震性能。

    2016年12期 v.37;No.198 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 3760K]
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信息

  • 《材料热处理学报》2017年征订征稿启事

    <正>《材料热处理学报》是由中国机械工程学会主办的全国性学术期刊。本刊主要刊登各类材料(包括金属与非金属)基础研究和应用的学术论文、科研成果及行业科技信息等,重点是材料科学工程领域中国家基金和省部级基金资助的具有创新性、高水平的原创性学术论文。现为全国中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊,中国学术期刊(光盘版),中国核心期刊(遴选)数据库(万方数据库)、中国期刊网收录期刊等;CA(化学文摘),

    2016年12期 v.37;No.198 17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
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组织性能

  • 退火温度对6201铝合金硬度的影响

    陈庆强;赵志浩;朱庆丰;王高松;李展志;闫玮;

    对加工硬化态直径为9.5 mm的6201铝合金进行了1 h不同温度的退火处理。通过硬度分析、宏微观组织分析以及DSC分析等方法探讨了加工硬化、时效强化以及固溶强化机制在6201铝合金不同温度退火过程中的作用。研究结果表明:退火温度在100~200℃变化时,时效强化作用大于回复软化作用,6201铝合金的维氏硬度随温度升高而升高,在200℃达到最大值为112.4 HV0.2;退火温度在200~350℃变化时,在过时效软化及回复再结晶软化作用下,6201铝合金的维氏硬度随温度升高而降低,350℃达到最低值为40.8 HV0.2;退火温度在350~500℃变化时Mg2Si开始向铝基体回溶,在固溶强化主导作用下,合金的硬度值随退火温度的升高再次持续增加,在500℃时增至77.0 HV0.2。

    2016年12期 v.37;No.198 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 3433K]
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  • T6和T6I4时效工艺对7055铝合金切削加工性能的影响

    刘文辉;杨迅雷;张平;陈宇强;唐思文;

    采用测力仪,表面粗糙度仪、三维表面轮廓仪、透射电镜等对T6和T6I4态7055铝合金的切削加工性能进行研究,分析了时效工艺对7055铝合金加工性能的影响。结果表明,由于T6I4态7055铝合金的析出更加细小密集,T6I4态7055铝合金硬度和强度高于T6态,T6I4态切削表层显微硬度高于T6态;在相同切削条件下,T6I4态的切削力比T6态的切削力小,T6I4态表面粗糙度较T6态低,具有较好的加工质量;在切削热的影响下T6I4态比T6态更易发生回归,因此T6I4态7055铝合金的切削力小于T6态。

    2016年12期 v.37;No.198 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3102K]
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  • 压缩大变形对7085铝合金固溶-时效组织性能的影响

    许晓静;朱金鑫;杨帆;丁清;汪成松;黄晶;

    采用拉伸试验、X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)、晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验等方法,研究了压缩大变形(20%压缩、45%压缩)对7085铝合金固溶-时效组织性能的影响。结果表明:压缩大变形能提高合金的拉伸强度(从440.9 MPa分别提升到481.2 MPa和514.5 MPa),显著细化晶粒尺寸(平均晶粒尺寸从31.580μm分别降低到7.414μm和6.469μm),压缩大变形还能提高合金的抗晶间腐蚀性能和抗剥落腐蚀性能,定量分析显示,压缩大变形处理显著提高了位错强化和小角度强化的总强化。

    2016年12期 v.37;No.198 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2652K]
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  • β热处理工艺对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V钛合金片层组织演变的影响

    欧阳德来;杜海明;鲁世强;崔霞;董显娟;

    利用可控冷却速度热处理装置对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金进行了β热处理实验,并研究了该合金原始β晶粒尺寸和冷却速度对片层组织的影响。结果表明,原始β晶界是α片层的主要形核地点,原始β晶粒内可形成多个α集束团,同一α集束内α片层几乎成同一取向;随原始β晶粒尺寸降低,集束尺寸降低,而原始β晶粒尺寸对α片层厚度影响不大;随冷却速度增加,α片层厚度先快速降低,后缓慢降低,而集束尺寸则呈线性降低;α片层厚度与冷却速度呈反比关系:λ=3.94+9.24/v。

    2016年12期 v.37;No.198 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 3426K]
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  • 高铁含量挤压铸造铝铜合金中富铁相演变及对拉伸断裂行为的影响

    林波;张卫文;

    采用拉伸性能测试、扫描电镜、透射电镜、深腐蚀、定量金相等技术手段研究了不同Fe含量的挤压铸造铝铜合金中富铁相演变规律及对合金拉伸断裂行为的影响。结果表明:随着Fe含量的增大,合金力学性能急剧下降,这主要是由于针状富铁相逐渐增多,富铁相体积分数的增多及尺寸的增大,同时铝基体里面的强化相减少。汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)对高铁含量的合金性能危害性不大,这主要是由于汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)中的枝晶臂与铝基体的界面结合能力更强,同时阻碍拉伸过程中裂纹扩展。而粗大针片状的β-Fe和Al3(Fe Mn)在拉伸过程中容易导致应力集中,成为裂纹的起源,同时在合金凝固过程中阻碍补缩通道形成铸造缺陷,从而恶化合金力学性能。挤压压力可以减少针状富铁相,并使针状富铁相高径比增大,同时细化富铁相尺寸。所有这些因素都能够减少富铁相本身开裂的趋势,同时增大富铁相与铝基体界面的结合力,从而提升合金力学性能。

    2016年12期 v.37;No.198 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 4395K]
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  • 固溶处理对6082锻造铝合金控制臂组织与性能的影响

    冉旭;孙宏伟;杜明;张阔;

    研究了固溶温度、固溶时间以及固溶后空气中滞留时间对6082锻造铝合金控制臂显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶及时效处理后合金组织除固溶基体外,主要存在针状或球状的Mg2Si和棒状的Al Fe Mn Si两种析出相;随固溶温度升高和时间延长,时效后合金中析出相数量增加,合金硬度和强度上升,塑性下降;随着滞留时间延长,合金中析出相的数量减少,合金的硬度和强度下降,塑性升高。

    2016年12期 v.37;No.198 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2388K]
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  • 热处理对Al-6Zn-2Mg-2Cu合金晶间腐蚀行为的影响

    杨林;高菁;陶欣慈;胡斌;陈立佳;

    采用显微分析技术和统计分析方法研究了Al-6Zn-2Mg-2Cu合金经固溶+T6或T76时效处理后的显微组织和在腐蚀环境下的晶间腐蚀行为及腐蚀深度的动力学。结果表明:T76时效后,第二相细小弥散分布在晶粒内部,体积分数较大,且在其晶界处也有析出物分布,晶粒尺寸更为细小;经T6时效后的合金,第二相颗粒较大,呈分布于晶内;与经T6处理后的相比较,经T76时效后的合金具有更强的抗晶间腐蚀性能;经T76、T6时效处理后,合金的晶间腐蚀随时间变化曲线分别为:y=6.43898x~(0.43698)、y=7.72673x~(0.43702)。

    2016年12期 v.37;No.198 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2623K]
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  • SA-182 F304钢的微观组织和拉伸性能分析与表征

    王驰;冉广;雷鹏辉;陈芙梁;

    在20~600℃范围内对国产SA-182 F304钢进行了温度效应下的拉伸行为研究。采用光学显微镜、透射电镜、扫描电子显微镜、XRD以及显微硬度仪对原始态和拉伸断裂试样进行了微观组织与微观化学分析与表征。试验结果表明,在晶粒度为5.5级的钢基体中分布着粗系、moy级别为1.5级的B类和细系、moy级别为1.0级的D类宏观夹杂物,分别占0.0317%和0.0158%,这些夹杂物容易出现在拉伸断口的韧窝处。钢基体中分布着大量平行与缠结的位错,析出相主要为FCC结构的Ti(Cr,Fe,Mn)_2。屈服强度、拉伸强度和伸长率随着温度的升高而降低,而断面收缩率却保持在80%左右,表现出良好的塑性,断口以韧窝为主。拉伸导致了钢基体的显微硬度显著提高,比原始态钢的相应值提高了约一倍。显微硬度的增加来源于钢基体中的位错增殖,而非相变的结果,拉伸并没有导致奥氏体向马氏体发生明显转变。随着拉伸温度升高,奥氏体晶粒的回复加剧,位错密度逐渐降低,纤维状的组织明显降低。

    2016年12期 v.37;No.198 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3096K]
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  • 定向凝固Cu-2.0Ag合金冷拉拔时性能与组织演变

    秦芳莉;李雷;朱利媛;冀国良;封存利;

    采用水平连续定向凝固法制备了φ16 mm的Cu-2.0Ag铜杆,经多道次冷拉拔,获得了直径为0.043 mm的高强高导微细线,其抗拉强度为1062 MPa,导电率为79.12%IACS。在拉拔过程中,柱状晶组织逐步演变为纤维组织,并形成了强化银纤维。当φ16 mm杆拉拔到φ6.2 mm时,晶体取向发生偏转,少量<100>织构转变为<111>、<112>织构,等效滑移系数减少,Schmid因子减小,线材抗拉强度增强。拉拔过程中导电率下降,主要是由于纤维细化以及界面散射效果增强所致。随着形变量的增大,导电率的下降速度先增大后减小,φ16 mm杆拉拔为φ0.043 mm微细线时,导电率仅下降了11.39%IACS,仍保持较高的导电性。

    2016年12期 v.37;No.198 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2347K]
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  • GH738合金双锥试样热压缩行为

    陈舒恬;王珏;胡定祥;

    利用双锥试样热压缩实验研究了GH738合金的动态再结晶行为,通过有限元软件计算得到样品纵剖面应变和温度的定量分布规律,进而构建合金动态再结晶的动力学曲线,并分析了热压缩温度对再结晶动力学的影响规律。结果表明:将双锥试样压缩至高12 mm时,其纵剖面中心线位置的真应变量呈对称分布且连续变化,边缘最低应变量为0.47,心部应变量峰值为2.61,该区域温度基本保持稳定;动态再结晶比例随真应变呈"S"形曲线变化,随着预热温度的降低,再结晶形核所需应变量增大,晶粒尺寸减小,但完成再结晶所需应变量无明显变化。

    2016年12期 v.37;No.198 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 5263K]
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  • 退火对大变形轧制镍基GH80A合金组织与性能的影响

    郭润江;孙衍乐;单默昆;付立铭;单爱党;

    通过对镍基合金GH80A进行大变形异步与同步轧制,制备了纳米组织材料,研究了退火处理对纳米组织GH80A材料的组织与力学性能的影响。结果表明,大变形轧制后的材料的晶粒细化至约50 nm,其抗拉强度从646 MPa提升至1787 MPa,在700℃下进行退火处理后,抗拉强度可以达到2111 MPa;退火温度对取向影响不大。所制备的超细晶材料具有良好的组织热稳定性,在700℃下退火,晶粒尺寸约150 nm,在800℃下退火1 h,晶粒尺寸仍然能够保持在250 nm以下。分析认为,超细晶镍基GH80A材料的组织稳定性与强度的显著提高与γ'相的析出有直接关系。

    2016年12期 v.37;No.198 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 3017K]
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  • 塑料模具钢S136与Fs136的退火/淬火组织及力学性能对比

    左倩;刘剑;兰乔;周宇;杨刚;

    观察并研究了塑料模具钢S136及其变体Fs136热处理后的组织与性能。S136及Fs136经过相应热处理,通过SEM、EDS、XRD、硬度测试及拉伸实验仪进行力学性能测试和显微组织观察。发现退火后的S136比Fs136有更细密的显微组织和更高的硬度,其硬度分别为212 HV和202.1 HV。发现淬火后的S136比Fs136拥有更细密的马氏体组织和更高的韧性。淬火后S136的屈服强度、抗拉强度及断后伸长率分别为1538、1604及13.5%;Fs136的屈服强度、抗拉强度及断后伸长率分别为1554、1763 MPa和8.5%。

    2016年12期 v.37;No.198 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K]
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  • 低碳钢Q235双峰尺度组织的制备工艺及性能

    杨跃辉;

    对普通Q235钢进行55%的冷变形,然后加热至750℃并保温不同时间,水冷后获得了平均晶粒尺寸在5~8μm,且具有双峰尺度分布的铁素体组织,讨论了此类组织的形成过程及其对性能的影响。结果表明:试验钢的屈服强度和抗拉强度分别达到825 MPa和970 MPa,此时仍具有11.4%的均匀伸长率。分析认为临界区保温期间同时存在变形铁素体的再结晶以及奥氏体晶粒的形核长大,再结晶得到多边形铁素体,且其随保温时间的延长快速长大,粗大的多边形铁素体限制了奥氏体晶粒的合并长大,因此冷却后生成的准多边形铁素体更加细小,促进了双峰尺度分布的形成。试验钢应力应变曲线表现为连续屈服,证明细小的准多边形铁素体可以起到与双相钢中硬相相同的作用。

    2016年12期 v.37;No.198 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 3044K]
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  • 淬火及回火工艺对中锰钢组织和性能的影响

    衣海龙;韦弦;王宏;赵连瑞;

    通过热处理工艺实验及SEM与TEM组织观察,研究了不同淬火及回火工艺对碳锰钢与中锰钢组织和性能的影响。结果表明,提高锰含量显著降低了实验钢的Ac1和Ac3温度,缩小了两相区范围;随着淬火温度的升高,实验钢的屈服强度、抗拉强度有所降低;随着回火时间的增加,实验钢的冲击功升高;碳锰钢与中锰钢最优淬火温度分别为800~900℃和750~800℃,其屈服强度、抗拉强度分别为818、847和820、878 MPa,-40℃的冲击功在200 J左右,均具有良好的综合性能,中锰钢具有低成本、高强度及高韧性的综合优势。两种实验钢均可获得细小均匀的马氏体组织,马氏体板条束交错分布,随着回火时间的增加,实验钢中大尺寸碳化物的数量有所降低。

    2016年12期 v.37;No.198 106-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 6291K]
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  • 3Cr-3Mo与H10MOD钢回火稳定性

    胡春东;孟利;陆恒昌;董瀚;

    测量了两种Cr-Mo系钢的退火态、淬火态和回火态硬度,并运用Hollomon-Jaffe和转变速率关系式分别计算了两种钢的回火激活能。结果表明,在600~700℃之间回火时,含有较多C和碳化物形成元素Cr和V的H10MOD钢激活能高于3Cr-3Mo钢,说明H10MOD钢的回火稳定性高于3Cr-3Mo钢。Hollomon-Jaffe和转变速率关系式均可在一定的温度范围适用,然而转变速率关系式计算得到的激活能数值低于Hollomon-Jaffe关系式计算所得激活能。

    2016年12期 v.37;No.198 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2721K]
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  • 热处理对地开石—醋酸钾插层的影响

    钟祥华;刘羽;许涛;刘文元;

    采用溶液浸泡法制备地开石—醋酸钾插层复合物,利用热重-差热仪(TG-DSC)分析复合物的热稳定性,X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和场发射扫描电镜(FESEM)研究热处理温度对样品稳定性的影响。结果表明,热处理过程中的变化包括:300℃以下的低温反应阶段,吸附水脱去并伴随醋酸根离子烧失,d(002)由1.41 nm变成0.908 nm,再缩小至膨胀前的0.717 nm;400~900℃的中温反应,此阶段主要发生脱羟基作用,变成无定型偏地开石;900℃以上的高温反应,即固态相变阶段,生成莫来石和方石英。研究发现,地开石—醋酸钾热处理后,偏地开石的转变温度降低200℃左右,莫来石的相变转变温度升高30℃。

    2016年12期 v.37;No.198 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K]
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  • 预变形对低碳钢应变时效的影响

    赵圣诗;李维娟;张冲冲;杜林;王山生;苑小峰;

    通过拉伸实验和内耗测试分析预变形对低碳钢烘烤硬化性能和屈服点伸长率的影响。结果表明,在170℃不同时间保温和多次随炉加热至400℃保温10 min两种时效工艺下,预变形在2%~6%时,随预变形增加,烘烤硬化(BH)值降低,SnoekKê-Kster(SKK)峰峰高增加;在170℃时效预变形在5%~16%时,随预变形增加,吕德斯带扩展所需要的剪切应力增加,屈服点伸长率增加。

    2016年12期 v.37;No.198 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K]
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表面改性

  • 钇盐对铝合金表面PEO复合ZrO2-Y2O3涂层组织及耐高温性能的影响

    马群;李言;王萍;韩婧;周立果;

    采用改进的等离子体电解氧化(PEO)技术在锆盐体系和锆盐-钇盐体系电解液中制备ZAl Sil2Cu3Ni2合金表面ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层和Y_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层,研究电解液中稀土钇盐Y(NO_3)_3对PEO陶瓷层组织和耐高温性能的影响。通过SEM、XRD等分析方法对陶瓷层的组织结构及相组成进行了分析,并对陶瓷层的隔热性能及高温稳定性进行了测试。结果表明,与ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层相比,Y_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层表面由细小颗粒组成,涂层均匀、致密;锆钇盐体系陶瓷层形成了钇部分稳定锆的固溶体(Y_2O_3和Y_(0.15)Zr_(0.85)O_(1.93)□_(0.07)),并提高了反应温度;Y_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层生长速度大于ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层,其中向外生长厚度明显增大;另外,隔热性能得到提高。Y_2O_3-ZrO_2-Y_2O_3陶瓷层试样经400℃高温氧化处理,其氧化增重曲线呈对数规律,氧化增重量小,表明高温稳定性良好。

    2016年12期 v.37;No.198 132-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 3471K]
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  • 电沉积温度对熔融盐电沉积Ni/W复合层的影响

    戴志强;赵丽宏;石伟;刘建涛;李运刚;田薇;齐艳飞;

    采用熔盐电沉积法制备了Ni/W复合层,通过扫描电镜,辉光放电光谱仪和电子背散射衍射技术对Ni/W复合层的微观结构、复合层厚度、晶粒尺寸及小角度晶界频率进行了表征。结果表明,Ni/W复合层的断裂方式为解理断裂;当电沉积温度为1073 K时,Ni/W复合层的表面平整光滑,晶粒尺寸大小均匀;随电沉积温度升高,复合层厚度逐渐增加,Ni在钨板中的扩散系数增大,小角度晶界频率增加。

    2016年12期 v.37;No.198 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 623K]
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  • 深冷及钝化处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

    李俊吉;闫献国;梁晓阳;郭宏;寇国富;付健巍;陈玉华;

    通过对深冷及钝化处理工艺下W6Mo5Cr4V2高速钢磨损情况的研究,以及对其微观组织进行SEM观察和磨痕分析,分析了磨损机理以及耐磨性提高的原因。结果表明:未深冷试样以粘着磨损为主,深冷以及钝化处理后的试样以氧化磨损为主;深冷处理可以显著提高材料的硬度和耐磨性,相比于深冷处理前耐磨性可以提高1.5倍,这是由于深冷处理后析出碳化物的平均尺寸减小为深冷处理前的一半左右,碳化物数目约增长了46%,而且分布更加均匀;钝化处理工艺不改变材料的硬度,但是可以改善材料初期的磨损情况,减小振动,提高耐磨性,这是由于钝化处理工艺促进材料表层出现含碳的薄膜,有一定润滑作用,从而改善了材料的耐磨性。

    2016年12期 v.37;No.198 147-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3260K]
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  • 钼表面不同Al含量Mo(Si,Al)2涂层的制备及氧化膜结构

    王甜甜;田晓东;李梅;朱施荣;

    采用16Si-x Al-4NH4F-Bal.Al_2O_3(x=1,2,3,4,%,质量分数)渗剂经1200℃扩散共渗5 h在Mo表面制备了不同Al含量的Mo(Si,Al)_2涂层,分析了渗剂中Al含量对涂层组织及其氧化膜结构的影响。结果表明,不同渗剂所形成涂层均具有多层结构,涂层的外层均由Mo(Si,Al)_2相组成;渗剂Al含量为1和2%时,涂层中间层均为Mo_5(Si,Al)_3相,内层则分别为固溶有少量Al的Mo或Mo_3(Al,Si)相;渗剂Al含量为3和4%时,涂层中间层均由Mo5(Si,Al)_3和Mo_3Al_8相组成,内层则均为Mo_3(Al,Si)相。对含Al为1和4%的渗剂所制备的涂层在1250℃下氧化50 h,前者氧化膜厚度约为3μm,主要由SiO_2组成;后者氧化膜厚度约为10μm,上部由Al_2O_3和SiO_2的混合物组成,下部为Al_2O_3。

    2016年12期 v.37;No.198 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
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  • 感应重熔对NiCrBSi/WC-Ni复合涂层组织和力学性能的影响

    万丽宁;董艳春;路项媛;杨勇;褚振华;关少康;

    采用大气等离子喷涂制备了NiCrBSi/WC-Ni复合涂层,并采用高频感应加热的方法对涂层进行了重熔处理。与NiCrBSi涂层进行对比,分析了涂层截面的显微组织及涂层与基体界面的结合状况,对重熔前后的两种涂层进行了划痕测试,并对大气等离子喷涂制备的两种涂层在不同载荷进行了耐磨性测试。结果表明,感应重熔使得涂层由机械结合变为冶金结合,增强了涂层的内聚力;感应重熔后,NiCrBSi/WC-Ni复合涂层的附着力大幅度提高,涂层的孔隙率和显微硬度降低。NiCrBSi/WC-Ni复合涂层的显微硬度和耐磨性远高于NiCrBSi合金涂层。WC-Ni的添加没有对涂层的摩擦系数产生明显的影响。

    2016年12期 v.37;No.198 160-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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  • TiAlN薄膜掺杂Cr、Ni对其耐腐蚀性的影响

    朱文波;高原;王成磊;何胜军;

    在4Cr13不锈钢表面采用多弧离子镀沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr、Ni的TiAlN薄膜,采用电化学工作站对其进行电化学腐蚀性能测试。结果表明:在1 mol/L的H_2SO_4溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的4.1倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍;在3%的NaOH溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的3倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的2倍;在3.5%的Na Cl溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的11.4倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍。

    2016年12期 v.37;No.198 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 3557K]
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模拟计算

  • 基于BP神经网络的压力容器CFD温度场预测

    杨磊磊;陆皓;余春;王学成;刘陈;孙乙轩;

    利用计算流体动力学软件FLUENT建立了烟气、容器、保温棉多层热流固耦合模型。模拟得到了大型压力容器热处理升温阶段温度场分布。结果表明,模拟结果与实验相吻合,相对误差在±1.2%以内。基于FLUENT计算结果,以富氧燃烧时火焰温度和容器不同层位置作为输入变量建立含15个隐含层的BP神经网络。采用经过训练的神经网络,预测容器不同层温度,得到的相对误差仅为0.34%,准确性高,省去了大量的FLUENT计算,提高了预测效率。

    2016年12期 v.37;No.198 173-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 2484K]
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  • 特厚钢板射流冲击淬火过程厚向冷速试验研究

    付天亮;王昭东;韩钧;邓想涛;王国栋;

    利用开发的特厚钢板射流淬火试验装置及多通道温度记录仪,测试了射流速度14.0~23.5 m/s、射流压力0.4~1.0 MPa条件下,84 mm、170 mm厚大断面钢板淬火温降曲线,采用有限元方法建立了三维反传热导热模型和表面换热系数模型,对比分析了射流参数和换热区分布对钢板厚向温降、温度梯度和冷速的影响。结果表明:84 mm厚钢板断面冷速与表面换热系数近似正比关系,射流速度为23.5 m/s时钢板心部冷速达3.7℃/s;170 mm厚钢板表面换热对厚向冷速影响减弱,相应的温度遗传效应和断面厚向温度梯度的影响增强。

    2016年12期 v.37;No.198 180-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 3583K]
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  • 基于热加工图的20MND5钢的高温热变形行为

    王实;孙建亮;彭艳;董志奎;邱丑武;

    在Gleeble-3800热模拟试验机上通过高温等温压缩试验研究了20MND5钢在应变速率为0.001~10 s~(~(-1))、变形温度为950~1150℃的热变形行为及组织转变,研究了变形工艺对20MND5钢的热变形流动应力的影响规律,建立了其热变形本构方程。结果表明:在应变速率为0.001~0.1 s~(-1)时,20MND5钢的高温流变应力主要以动态再结晶软化机制为特征。在应变速率为1.0~10 s~(-1)时,真应力随应变量的增大而增大,但当应变速率为1.0 s~(~(-1)),变形温度达到1150℃时,发生明显的动态再结晶。综合考虑应变速率和变形温度对材料组织性能的影响,建立了基于本构方程的20MND5钢的热加工图,并确定了该钢的热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数。分析讨论了不同区域的20MND5钢的高温变形特征,确定了20MND5钢在低温、中温及高温变形时,宜控制的应变速率及其应变量。

    2016年12期 v.37;No.198 189-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 3087K]
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  • 基于田口方法的大型Cr5钢支承辊喷雾淬火工艺优化

    王葛;刘洋;陈威宇;韩大阔;李磊;李强;

    为了提高大型Cr5锻钢支承辊的综合力学性能,论文基于数值模拟技术,并采用田口方法,以某大型Cr5锻钢支承辊喷雾淬火后辊身表面与中心温差、淬硬层深度以及轴向残余拉应力为性能指标,以淬火温度、淬火方式、冷却时间和介质温度为控制因子,以工件的转移时间、环境温度和淬火温度测量误差为噪声因子,对该大型Cr5锻钢支承辊的喷雾淬火工艺进行了优化。通过方差分析得到了影响各性能指标的显著因素,并经综合分析给出了其最佳喷雾淬火工艺。结果表明,优化后的喷雾淬火工艺能有效降低支承辊辊身中截面的温度梯度,提高支承辊的淬硬层深度,并显著降低支承辊的淬火残余拉应力。

    2016年12期 v.37;No.198 196-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 2619K]
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