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机械工程材料
《机械工程材料》杂志创刊于1977年,由上海材料研究所主办,为中国机械工程学会材料分会会刊,是国内外公开发行的有关工程材料研究与生产应用的专业技术期刊。本刊是中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊、《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊,被中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)、中国学术期刊综合评价数据库、《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》、CA、SA和PЖ等收录。
本刊报道内容为传统及新型工程材料的最新研究及应用成果,设置了综述、试验研究、新材料新工艺、材料性能及应用、纳米材料、残余应力、物理模拟与数值模拟、失效分析等栏目,可供从事材料及相关产业工作的研发与技术人员阅读参考。
本刊为大16开,每期100页以上,每月20日出版,国际标准连续出版物号为ISSN 1000-3778,国内统一连续出版物号为CN 31-1336/TB,国际期刊刊名代码(CONDEN)为JGCAEL。国内各地邮政局(所)或本刊发行部均可订阅,邮发代号4-221,发行价18元/册,216元/年,可以破季破年订阅;本刊发行部还提供电子期刊订阅服务,订阅价为90元/年。
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第八届编辑委员会
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顾       问 丁传贤(院士)  李鹤林(院士) 
陈蕴博(院士)  周    玉(院士)      钟群鹏(院士)  徐滨士(院士) 
涂铭旌(院士)   崔    崑(院士)
主       任 孙  军
副 主 任

马鸣图   巩建鸣    吴玉道  
陈文哲   康    明   韩恩厚   
谢续明   甄    良

   
委      员

王国珍   王泽华   王    磊
牛济泰   毛萍莉   尹志新
田永君   史耀武   冯耀荣
朱旻昊   朱心昆   刘    艳
刘    刚   孙继锋   苏    彬
杨    武   杨    旗   李    健
李会军(澳)       李文戈
李永兵   李    强   肖汉宁
吴申庆   余新泉   张聪惠
张培志   张    亮   陈    荐
陈爱平   陈    旭   欧阳柳章
郑    启   赵    杰   胡正飞
胡献国   胡    军   施惠基
栗卓新   顾哲明   栾佰峰
唐成春   陶春虎   曹占义
曹    阳   崔振铎   董洪标(英)
曾    涛   曾建民   强颖怀
雷永平   谭    毅   熊惟皓
薛    春   薛小怀

名誉主编 杨    武
主       编 胡    军
常务副主编:  陆静娟

中国标准连续出版物号
 ISSN 1000-3738
———————— 
  CN 31-1366/TB
国际名刊代码 CODEN-JGCAEL
1977年创刊 月刊 公开发行

    
主         管 上海科学院
主         办 上海材料研究所
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2019-04-17 16:38:53
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:风力发电机组用变桨轴承外圈在使用一段时间后发生断裂,通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、断口形貌和显微组织观察等方法分析了断裂原因。结果表明:轴承外圈断裂性质为疲劳断裂;螺栓孔内表面在腐蚀介质作用下产生点蚀坑,形成应力集中点,在较大外力作用下,在应力集中明显的点蚀坑处萌生裂纹并诱发疲劳断裂。[查看更多]
2019-04-17 16:38:52
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:某430不锈钢锅在干烧试验后进行重金属迁移量检验时,发现其铬离子析出量严重超标,利用化学成分分析、显微组织观察和电化学性能测试等方法分析了超标原因。结果表明:430不锈钢锅在干烧时处于富铬σ相析出温度范围,富铬σ相易于析出并导致其周围贫铬;在腐蚀溶液中,富铬σ相和贫铬区之间发生电化学反应,导致贫铬区中铬的离子化和富铬σ...[查看更多]
2019-04-17 16:38:52
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:对激光淬火U71Mn钢轨淬硬层和母材进行纳米压痕试验,由载荷-压深曲线计算得到弹性模量和纳米硬度;建立淬硬层纳米压痕的轴对称有限元模型,基于幂强化模型并结合迭代法对载荷-压深曲线进行反演分析,确定幂强化模型的材料参数,并对反演分析的有效性进行验证。结果表明:淬硬层的平均弹性模量和纳米硬度分别为220.3,11.8 GPa,与母材相比分别提高了4.9%和...[查看更多]
2019-04-17 16:38:51
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:添加体积分数3%碳纳米管(CNTs),应用旋转摩擦挤压(RFE)法制备了CNTs/5A06铝基复合材料,研究了其显微组织、显微硬度和耐磨性能,并与RFE加工前后5A06铝合金的进行了对比。结果表明:RFE加工后铝合金组织由RFE加工前的粗大长条状晶粒变为细小等轴晶,但显微硬度增幅不明显,复合材料的晶粒进一步细化,硬度明显增加;RFE加工对铝合金摩擦因数与磨损率的...[查看更多]
2019-04-17 16:38:51
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:采用聚晶立方氮化硼(PCBN)、TiAlN涂层硬质合金(2种刀尖圆弧半径)和Al2O3+TiC涂层硬质合金等3种刀具车削TC4钛合金工件,测试了刀具后刀面磨损宽度和工件表面粗糙度,观察了刀具的磨损形貌并分析了磨损机制;同时,研究了刀尖圆弧半径对工件表面粗糙度和切屑形貌的影响。结果表明:TiAlN涂层硬质合金刀具具有比其他2种刀具更长的使用寿命,且加工后工件...[查看更多]
2019-04-17 16:38:51
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:采用熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)工艺对A7N01铝合金T形接头两侧分别进行单、双道焊接,研究了接头的显微组织、显微硬度和疲劳性能,分析了单、双道焊接的影响。结果表明:单道焊侧从熔合区至焊缝中心的显微组织依次由细晶、柱状晶和等轴晶组成,双道焊侧熔合线附近的显微组织与单道焊侧的相似,在两道焊缝交界处形成了柱状晶,且第一道焊缝的柱状晶相对...[查看更多]
2019-04-17 16:38:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:采用周期轮浸加速腐蚀试验箱模拟南海高湿热环境,在该环境中对2种铬质量分数(1.990%,3.194%)耐候钢进行周浸腐蚀试验,对周浸腐蚀不同时间的耐候钢进行了电化学试验,研究了不同耐候钢的耐腐蚀性能并与Q235钢(铬质量分数0.164%)的进行了对比。结果表明:铬含量越高,试验钢的腐蚀速率越小;在腐蚀初期,铬质量分数3.194%钢的自腐蚀电流密度最小,容抗...[查看更多]
2019-04-17 16:38:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:利用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧炉熔炼制备AlNiFeCuCoCrVx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,原子比)高熵合金,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:试验合金的组织均为典型树枝晶结构,由面心立方(FCC)结构固溶体、体心立方(BCC)结构固溶体和金属间化合物相组成,添加钒元素后析出了Fe2AlV相,该相主要分布于枝晶中;随着钒含量的增加,合金的硬度先增...[查看更多]
2019-04-17 16:38:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:某型飞机燃油接受探管外筒导轨镀铬层发生磨损剥落,采用超音速火焰(HVOF)喷涂WC-17Co合金涂层对其进行修复,研究了HVOF涂层的微观形貌、力学性能和耐磨性能,并对导轨修复的燃油接受探管进行了20次全行程收放转换模拟试验、30次地面运行试验和50次空中飞行运行试验。结果表明:HVOF涂层的硬度高达1 041 HV,与导轨基体的结合强度大于85.4 MPa,涂层韧性...[查看更多]
2019-04-17 16:38:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:采用溶胶-凝胶法在Si (100)基底上制备Ca0.925Sm0.05Cu3-yMgyTi4O12(y=0,0.05,0.10,0.15,0.20,物质的量分数/%,下同)薄膜,研究了镁掺杂量对薄膜物相组成、微观形貌以及介电和压敏性能的影响。结果表明:不同镁掺杂量薄膜均主要由多晶CaCu3Ti4O12相以及少量SiC和CaTiO3相组成;随着镁掺杂量的增加,薄膜的晶粒尺寸和相对介电常数增大;当镁掺杂量...[查看更多]
2019-04-17 16:38:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:设计了一种平板型复合材料多瓣薄膜盖,其环向和径向设计了带V型凹槽的薄弱区,薄弱区主要由ER3600环氧树脂进行胶接,在树脂层上用玻璃纤维毡增强环氧树脂进行了加强处理,非薄弱区均采用玻璃纤维毡增强环氧树脂材料;采用有限元方法和冲破试验对薄膜盖性能进行了验证。结果表明:有限元方法预测得到薄膜盖的破坏压力在0.15 MPa左右,试验测得的破坏压力约...[查看更多]
2019-04-17 16:38:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:以电气石为辐射散热体、铜为黏结相,采用粉末冶金法制备了铜质量分数为15%~30%的铜-电气石复合散热材料,研究了复合材料的显微组织、相对密度、散热性能、抗弯强度及断口形貌。结果表明:随着铜含量的增加,复合材料的组织变得均匀、致密,相对密度增大,散热性能增强;不同铜含量复合材料的散热性能均优于T2紫铜的,在自然条件下的降温速率为T2紫铜的1.95...[查看更多]
2019-04-17 16:38:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:对6061铝合金板(铝板)和DP590钢板进行冷金属过渡(CMT)搭接焊,应用正交法对焊接工艺参数进行优化;运用BP神经网络对铝钢板的焊接变形量进行预测,将预测结果以反变形方式作用于铝钢板并测定其焊后变形量。结果表明:最佳工艺参数范围为送丝速度3.6~3.9 m·min-1、焊接速度0.66~0.70 m·min-1、弧长修正0~5%、铝板厚度1.5~2.0 mm;采用优化工艺...[查看更多]
2019-04-17 16:38:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:制备了12% Mg2Si/A356-1.2% Fe (质量分数,下同)富铁再生铝基复合材料,研究了振动频率(100,150,200 Hz)和变质剂锰铬质量比(0:1,3:7,1:1,7:3,1:0)对其铸态组织和性能的影响,并对比分析了固溶+时效态复合材料和A356-0.5% Fe再生铝合金的组织和抗拉强度。结果表明:机械振动有助于细化未变质复合材料中的共晶Si相、Mg2Si相和富铁相,促进...[查看更多]
2019-04-17 16:38:47
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:应用阳极极化、恒电位成膜极化、电化学阻抗谱以及Mott-Schottky测试等方法研究了在质量分数6% FeCl3溶液中S22053不锈钢表面钝化膜的性能。结果表明:S22053不锈钢的成膜电位在0.3~0.9 V;当成膜电位在0.3~0.8 V时,随成膜电位的增加阻抗最大模值增大,钝化膜稳定性增强,当成膜电位在0.8~0.9 V时则相反;在不同成膜电位极化30 min成膜后,钝化膜在扫描电位...[查看更多]
2019-04-17 16:38:47
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:应用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-xSi(x=0,1,3,5,质量分数/%)合金,并在1 000℃氧化100 h,研究了硅含量对合金表面物相组成和高温抗氧化性能的影响。结果表明:当硅质量分数为0,1%时,合金均为抗氧化级,当硅质量分数为3%,5%时为完全抗氧化级;氧化后4种合金表面均形成了NiO和Al2O3,当硅质量分数为0,1%时合金表面还存在NiAl2O4和Cr2O3,硅质量分...[查看更多]
2019-04-17 16:38:46
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:对2Cr13马氏体不锈钢进行450℃×6 h的等离子体源渗氮处理,对比研究了渗氮前后该钢表层的显微组织、物相组成以及耐磨和耐腐蚀性能。结果表明:渗氮后不锈钢表层形成了厚约18 μm,由αN、ε-Fe3N和γ'-Fe4N组成的化合物层,以及组织明显细化的氮扩散层,氮原子渗透深度达20 μm;渗氮后不锈钢的表面硬度高达1 350 HV,摩擦因数低于未渗氮处理的,磨损...[查看更多]
2019-04-17 16:38:45
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第4期
摘要:对铸造态Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金依次进行930℃×2.5 h均匀化退火处理和950℃热挤压,研究了热挤压态合金的显微组织和拉伸性能,分析了其强化机制。结果表明:热挤压态合金的组织发生明显细化,平均晶粒尺寸约为32 μm,基体组织中存在弥散分布的球形Ni3Al相,其直径约为10 nm;热挤压态合金的抗拉强度达922 MPa,屈服强度为779 MPa;合金中存在细晶强...[查看更多]
2019-03-22 13:45:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:某热镀锌生产线上316L奥氏体不锈钢稳定辊轴头在运行时发生断裂,采用化学成分分析、硬度及拉伸性能测试、金相检验等方法对断裂原因进行了分析。结果表明:该轴头组织中存在大量的长条状硫化夹杂物,导致组织不均,材料性能下降,同时轴头的圆周表面加工粗糙,液态锌通过表面缺陷渗入基体内部并腐蚀基体,从而导致轴头在外载荷作用下发生脆性断裂。[查看更多]
2019-03-22 13:45:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:某化工厂S31803双相不锈钢换热器管在投入使用14个月后发生腐蚀穿孔。利用化学成分和物相分析、显微组织和微观形貌观察、硬度测试、微区成分测定等方法分析了其腐蚀穿孔的原因。结果表明:钢管在冷拔成形过程中析出富铬σ相,导致周围贫铬而降低了钢管的耐腐蚀性能;在壳程工艺气中的H2S、NH4+ 等介质的腐蚀作用下,钢管外壁发生腐蚀减薄甚至穿孔,管程...[查看更多]
2019-03-22 13:45:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:建立了含热影响区裂纹X80焊接管道模型,模拟了残余应力分布并进行了验证;采用有限元方法模拟得到有、无焊接残余应力以及不同裂纹尺寸下焊接管道的极限内压,并与ASME B31G标准、DNV RP-F101标准和PCORRC方法计算得到的进行对比;结合PCORRC方法和有限元模拟结果修正了极限内压计算公式。结果表明:无论是否存在焊接残余应力,焊接管道的极限内压均随裂纹...[查看更多]
2019-03-22 13:45:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:将Inconel 625镍基高温合金分别加热到1 050,1 150 ℃,保温1.5 h后在16 kJ锻压能量下锻压并水淬,测试了其形变量、晶粒尺寸以及锻压力;分别采用定义法和切片法计算合金理论形变量,采用有限元锻压模型模拟合金晶粒尺寸,并与试验值进行了对比。结果表明:试验合金在1 150 ℃下的形变量为17 mm,比在1 050 ℃下的高约2 mm,最大锻压力比在1 050 ℃下的低...[查看更多]
2019-03-22 13:45:46
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:通过不同温度(20~800 ℃)低周疲劳试验研究了13MnNiMoR钢在循环载荷下的塑性变形行为;对低周疲劳试验数据进行拟合,得到不同温度下的硬化模型材料常数,分别采用混合硬化模型、等向硬化模型和随动硬化模型对13MnNiMoR钢超厚圆筒对接环焊接残余应力进行模拟和对比,并与X射线衍射测试结果进行对比。结果表明:13MnNiMoR钢是一种循环软化材料;不同硬化模...[查看更多]
2019-03-22 13:45:46
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:对核级电缆用8种聚合物材料试样进行了不同累积剂量下的γ射线辐照加速老化试验,并对辐照后的试样进行了拉伸性能测试,基于断裂伸长率和累积辐照剂量建立了指数老化模型,并用文献数据进行了普适性验证;对指数老化模型进行简化并进行了试验验证。结果表明:经γ射线辐照后,试样的断裂伸长率随累积辐照剂量呈指数变化规律;指数老化模型拟合试验数据的相...[查看更多]
2019-03-22 13:45:46
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:采用真空热压烧结技术制备了WC-15%Al2O3(质量分数)复合材料,分别以Si3N4陶瓷和YG6硬质合金为配副,在载荷40,80 N下进行了干滑动摩擦磨损试验,研究了复合材料的摩擦磨损性能。结果表明:与Si3N4陶瓷配副时复合材料的摩擦因数较高且波动较大,与YG6硬质合金配副时摩擦因数较低且相对稳定;与Si3N4陶瓷配副时,复合材料的磨损率在较低载荷下高于与YG6硬...[查看更多]
2019-03-22 13:45:45
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:对1.2 mm厚DP1180双相钢板和1.5 mm厚DP590双相钢板进行激光拼焊,研究了接头的显微组织和力学性能。结果表明:接头焊缝表面基本无飞溅现象,成形质量良好;焊缝区由粗大柱状晶组成,为板条状马氏体和铁素体的双相组织;热影响区可分为临界区、细晶区和粗晶区,其组织均由马氏体和铁素体组成,DP1180钢侧的热影响区比DP590钢侧的宽;接头焊缝区的显微硬度最...[查看更多]
2019-03-22 13:45:45
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:430不锈钢试样在进行不同程度的敏化后,在5%(质量分数,下同)NaCl溶液、4%(体积分数,下同)乙酸溶液、5%NaCl+4%乙酸混合溶液等3种食物模拟溶液中进行电化学试验,研究了敏化度、浸泡时间和溶液温度对试样耐腐蚀性能的影响。结果表明:在NaCl溶液中,试样的自腐蚀电位随敏化度的增大正移,随浸泡时间的延长先负移后正移;在乙酸溶液和NaCl+乙酸混合溶液...[查看更多]
2019-03-22 13:45:44
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:以Zn(NO3)2·6H2O、六亚甲基四胺和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,采用化学浴沉积法在沉积了ZnO种子层的氧化铟锡导电玻璃衬底上制备ZnO纳米线,研究了种子层沉积温度(150,200 ℃)以及PEI浓度(0~9.0 mmol·L-1)、生长时间(3~12 h)和水浴温度(65~95 ℃)对ZnO纳米线形貌和尺寸的影响。结果表明:在试验参数下均能成功制备得到ZnO纳米线;当种子...[查看更多]
2019-03-22 13:45:44
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:熔炼制备了单独添加锰、铬以及复合添加锰铬的Al-Mg-Si-Cu系铝合金铸锭,并依次进行560 ℃×10 h均匀化退火处理、热挤压成形和T6处理(535 ℃×75 min水淬+175 ℃×10 h时效),研究了锰和铬的添加对合金显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:在均匀化退火过程中,锰或铬会置换Al-Fe-Si相中的部分铁原子,促进杆状β-Al9Fe2Si2相向颗粒状α-Al8...[查看更多]
2019-03-22 13:45:44
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:以某电厂在当量温度585 ℃运行约14万h的过热器受热面12Cr2MoWVTiB钢管作为研究对象,研究了其宏观形貌、化学成分、显微组织及室温和高温力学性能,对其使用温度上限进行了探讨。结果表明:该钢管未出现明显的胀粗和减薄现象,组织中未见蠕变孔洞,组织老化级别为3级,室温力学性能比未服役的略有下降,仍满足标准要求;该钢管在运行约14万h后仍具有良好的...[查看更多]
2019-03-22 13:45:43
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:将累积运行2 700 h后DZ411合金燃气轮机叶片的显微组织与原始组织进行对比分析,结合DZ411合金棒在900 ℃长时热暴露和在850 ℃不同应力(220,260,280,300 MPa)持久后组织中γ'相的变化,对燃气轮机叶片的服役温度进行评估。结果表明:累积运行2 700 h后,叶片中大部分位置的显微组织退化损伤不明显,推断这些位置的运行温度低于850 ℃;而在近叶尖截面...[查看更多]
2019-03-22 13:45:43
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:采用自制熔滴收集装置、高速摄影仪、电弧焊质量分析仪研究了在电流小于100 A条件下焊接时焊缝金属中硅锰质量比对E308LT0-1不锈钢药芯焊丝熔滴过渡及电弧稳定性的影响。结果表明:随着焊缝金属中硅锰质量比的增大,焊接过程中大尺寸熔滴占比先降后增,小尺寸熔滴占比先增后降,当硅锰质量比为0.311时,小尺寸熔滴占比最大,大尺寸熔滴占比几乎最小;不锈钢...[查看更多]
2019-03-22 13:45:42
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300~400 ℃保温150,1 500,3 000 h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300~400 ℃的时效过程中无新型碳化物析出;在400 ℃时效时,碳原子向基体内部扩散,渗碳层厚度明显增加,当时效时间为3 000 h时,渗...[查看更多]
2019-03-22 13:45:41
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第3期
摘要:在不同热输入(12.6,16.4,19.5 kJ·cm-1)下分别对Q460低合金高强钢厚板进行实心焊丝和药芯焊丝CO2气体保护焊,研究了焊丝和热输入对接头显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:随热输入增加,2种接头焊缝中柱状晶区的针状铁素体比例降低,大尺寸晶界铁素体增多;实心焊丝焊接接头焊缝区的硬度随热输入增加变化不大,药芯焊丝焊接接头的显著降低;实...[查看更多]
2019-03-02 11:20:53
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:某高频直缝电阻焊管发生天然气泄漏事故。通过宏观检验、无损检测、化学成分分析、力学性能测试、金相分析、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了该焊管的泄漏原因。结果表明:焊接工艺不当导致此焊管焊缝中存在未熔合缺陷,且在焊管制造过程中因存在漏检问题而未被发现;未熔合缺陷在服役过程中发展形成泄漏孔,最终导致泄漏。[查看更多]
2019-03-02 11:20:53
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:某型发动机在厂内试车20 h后,其压气机整流叶片在叶身中部出现纵向裂纹。对开裂叶片进行外观检查、显微组织和断口形貌观察、硬度测试,研究了在发动机工作转速下叶片的振动情况,分析了裂纹成因。结果表明:整流叶片的开裂性质为高周疲劳开裂,裂纹是由于在发动机工作转速范围内存在由后排转子激起的旋弯共振而形成的;采取将叶片整体加厚的调频方案,将后...[查看更多]
2019-03-02 11:20:52
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:某电厂末级过热器12Cr1MoVG铁素体钢U型管与1Cr20Ni14Si2奥氏体钢吊挂板连接角焊缝在长时间运行条件下发生泄漏。通过宏观观察、成分分析、显微组织观察和硬度测试等方法对该角焊缝泄漏原因进行了分析。结果表明:U型管与吊挂板连接角焊缝边缘存在未焊全缺陷,焊缝内存在夹渣缺陷,在这些缺陷位置处应力集中现象明显;同时U型管侧熔合线位置存在碳迁移现象,...[查看更多]
2019-03-02 11:20:52
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:建立了7075铝合金有限元切削模型,利用DEFORM-3D软件基于默认断裂准则模拟了在切削过程中切削力的变化,并进行了试验验证;采用此切削模型,分别在Freudenthal、Cockcroft-Latham、Normalized和Ayada断裂准则下进行了切削力模拟,分析了不同断裂准则的适用性。结果表明:在默认断裂准则下模拟得到的平均切削力与测试值的相对误差在10%以内,验证了有限元切...[查看更多]
2019-03-02 11:20:51
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:在不同焊接速度(23.5,47.5,75.0 mm·min-1)下采用搅拌摩擦焊技术对AZ31镁合金和6061铝合金进行对接焊,研究了焊接速度对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:不同速度焊接后,接头焊核区存在条带状组织,焊核区晶粒发生细化;在前进侧焊核区/热机影响区界面处生成了少量金属间化合物Al3Mg2和Al12Mg17;随着焊接速度的降低,各区域的晶粒尺寸...[查看更多]
2019-03-02 11:20:51
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:在不同焊接速度(100~400 mm·min-1)下对3 mm厚ZK60镁合金进行自持式搅拌摩擦焊接,研究了接头的显微组织。结果表明:接头焊核区截面呈哑铃形,在1/4轴肩半径处的后退侧焊核区上表面存在流动图案,在前进侧热机影响区存在向焊核区生长的带状组织;在不同焊接速度下,前进侧热机影响区与焊核区之间存在明显的界面,热机影响区材料发生塑性变形,并发生...[查看更多]
2019-03-02 11:20:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:以ZrO2为活性剂(质量分数分别为0,0.25%,0.50%,1.00%)对309不锈钢进行钨极氩弧焊,研究了ZrO2对焊接电弧特性、熔深以及焊缝组织和性能的影响。结果表明:添加ZrO2焊接时电弧产生脉冲特性,电弧电压随ZrO2质量分数的增加先减小后增大,焊后熔深均比未添加ZrO2焊接时的大2倍以上;添加质量分数0.50%ZrO2焊接后焊缝组织由奥氏体和少量δ铁素体组成,部分区...[查看更多]
2019-03-02 11:20:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:分别以纯铬粉、商用低碳Cr-Fe粉、自制机械合金化Cr-Fe粉等3种形式将铬元素引入到原料粉中,经700 MPa压制成型和1 200℃烧结1.5 h后制备得到Fe-2Cu-3Cr-0.8C合金,研究了铬元素添加形式对合金显微组织和性能的影响。结果表明:不同铬添加形式下,烧结试样的组织均以珠光体为主,同时含有少量铁素体和碳化物,其中添加机械合金化Cr-Fe粉烧结试样的组织均匀,...[查看更多]
2019-03-02 11:20:50
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:分别采用传统喷丸、微粒子喷丸、传统喷丸+微粒子喷丸工艺对渗碳淬火齿轮钢18CrNiMo7-6进行表面处理,研究了喷丸处理对表面粗糙度、硬度、残余应力及胶合载荷的影响。结果表明:3种喷丸工艺均可以提高试验钢的表面硬度,传统喷丸+微粒子喷丸对表面硬度的提高幅度最大,其次为微粒子喷丸;传统喷丸增大了试验钢的表面粗糙度,微粒子喷丸和传统喷丸+微粒子喷...[查看更多]
2019-03-02 11:20:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:采用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-5Si (质量分数/%)合金,经不同温度(500,700,900,1 100℃)预氧化处理后,在1 100℃进行了循环氧化试验,研究了预氧化温度对该合金抗高温(1 100℃)循环氧化性能的影响,并与未添加硅的Ni-15Cr-5Al合金进行了对比。结果表明:Ni-15Cr-5Al-5Si合金的抗高温循环氧化性能显著优于Ni-15Cr-5Al合金的;预氧化处理可以提...[查看更多]
2019-03-02 11:20:49
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:在2种化学铣切(化铣)液(NaOH+Al3++Na2S+三乙醇胺和NaOH+Al3++Na2S2O4·5H2O)中对2195铝锂合金进行化铣加工,确定了较佳的化铣液,并利用正交试验对其配方进行优化;在优化化铣液中对试验合金进行化铣加工,研究了化铣温度对化铣速率和表面粗糙度的影响,并对比了化铣前后的表面形貌及拉伸性能。结果表明:由NaOH、Al3+、Na2S和三乙醇胺组成的化铣...[查看更多]
2019-03-02 11:20:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:通过固溶处理及高温压缩试验研究了固溶温度和应变速率对ER316L奥氏体不锈钢中σ相析出行为的影响,在此基础上制定了盘条高线轧制工艺的粗中轧参数并进行了盘条高线轧制,研究了盘条的组织及拉伸性能。结果表明:试验钢的显微组织由奥氏体相和σ相组成,σ相含量随固溶温度的降低或应变速率的增大而增加;为防止σ相的大量析出,在试验钢轧...[查看更多]
2019-03-02 11:20:48
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:采用脉冲激光沉积技术在云母柔性衬底上沉积0.1HoMnO3-0.9BiFeO3薄膜,研究了薄膜的晶体结构、表面形貌、弯曲服役特性、铁电和介电性能以及输运特性。结果表明:BiFeO3沿(012)和(104)晶面取向生长,结晶良好;薄膜表面光滑,均方根表面粗糙度为6.7 nm,连续弯曲平整10 000次后表面无细微裂纹;薄膜具有良好的微观压电性,且呈现出一定的向上自发极化特...[查看更多]
2019-03-02 11:20:47
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:在770℃、不同应力(160,200,260 MPa)下对TG700A镍基合金进行持久试验,研究了该合金的显微组织及持久断裂行为。结果表明:试验合金的原始显微组织为等轴奥氏体,晶粒内部析出有均匀分布的细小球状γ'相,晶界处存在颗粒状的富铬M23C6碳化物;持久断裂后组织中未发现新析出相,晶界附近出现严重粗化的γ'相,晶界上存在γ'相贫化区;试验合金的持久断裂...[查看更多]
2019-03-02 11:20:47
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:采用腐蚀动力学方法,结合腐蚀表面形貌观察和微区成分分析,研究了垃圾焚烧炉热管用12Cr1MoVG钢在KCl+NaCl、KCl+K2SO4、NaCl+Na2SO4和K2SO4+Na2SO4(物质的量比均为1∶1)等混合熔盐中的热腐蚀行为。结果表明:试验钢在KCl+NaCl熔盐中的腐蚀质量变化和腐蚀深度大于在K2SO4+Na2SO4熔盐中的,腐蚀层中产生了大小不一的孔洞且氯元素已渗入基体,碱金属氯盐对...[查看更多]
2019-03-02 11:20:46
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:将304奥氏体不锈钢在1 050℃进行固溶处理以改变δ铁素体组织的含量,并分别在高压氢气和氩气环境中进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展试验,研究了δ铁素体对试验钢氢脆敏感性的影响。结果表明:试验钢原始组织中存在较多的δ铁素体,经1 050℃固溶处理后,δ铁素体几乎完全消失;在高压氢气环境中,δ铁素体的存在降低了试验钢的塑性,增强了其氢脆敏感...[查看更多]
2019-03-02 11:20:45
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第2期
摘要:采用真空熔炼技术制备了FeCoCrNiMn和Al0.3FeCoCrNiMn高熵合金,并依次进行了1 150℃×6 h均匀化处理(固溶态),室温大变形轧制及800℃×1 h退火处理(轧制退火态),研究了其固溶态和轧制退火态的显微组织及在室温0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中的电化学性能。结果表明:固溶态2种高熵合金均由面心立方单相组成;经大变形轧制及退火处理后,FeCoCr...[查看更多]
2019-01-19 18:06:56
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:采用自行搭建的管道内壁残余应力测试平台,通过切割法测得核电蒸汽发生器传热管/管板接头传热管内壁的焊接残余应力,结合有限元模拟,研究了传热管内壁焊接残余应力的分布规律。结果表明:试验测得传热管/管板接头中传热管内壁近焊缝处的轴向和周向残余应力均为拉应力,随着距焊缝中心线距离的增加,残余拉应力减小并变为压应力,在距离焊缝中心线12 mm处...[查看更多]
2019-01-19 18:06:56
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:采用材料试验机对GH4169高温合金光滑试样与缺口试样进行应变速率为0.000 1~0.010 0 s-1下的室温准静态拉伸试验,再利用分离式霍普金森拉、压杆装置进行温度为20~400℃、应变速率为1×102~4×103 s-1下的动态拉伸、压缩试验,得到准静态和动态下的真应力-真应变曲线与失效应变;根据试验数据,采用分步拟合法确定了Johnson-Cook材料模型和失效模型...[查看更多]
2019-01-19 18:06:55
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:在变形温度650~850℃、应变速率0.001~0.100 s-1条件下对TA32钛合金板进行高温拉伸试验,研究了变形温度和应变速率对合金高温拉伸变形行为的影响;基于修正的Hooke定律和Grosman方程建立TA32钛合金的高温流变本构方程并进行试验验证。结果表明:TA32钛合金的流变应力受变形温度和应变速率的影响显著,变形温度的升高和应变速率的降低均会使流变应力减小;在...[查看更多]
2019-01-19 18:06:55
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:分别采用瞬时液相扩散焊双温及三温工艺对T91钢管进行了焊接,采用扫描电镜、能谱仪、电子万能力学试验机、摆锤冲击试验机及弯曲试验机等研究了接头的显微组织、元素分布、力学性能等。结果表明:2种工艺下T91钢接头的成形质量均较好;双温工艺下接头焊缝近似直线,接头有钎焊特征,焊缝处镍元素富集导致黑色脆性相的生成;三温连接接头焊缝呈曲线状,镍元...[查看更多]
2019-01-19 18:06:54
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:以商用Ni60合金粉为涂层材料,采用火焰重熔、等离子堆焊、中频感应重熔等3种工艺在45钢基体上制备镍基合金涂层,研究了其物相组成、显微组织、显微硬度和耐高温磨损性能。结果表明:制备的镍基合金涂层的孔隙率均较低;火焰重熔和中频感应重熔涂层中的硬质相主要为均匀分布的碳化物,但中频感应重熔涂层的晶粒较小,显微硬度较高;等离子堆焊涂层的晶粒粗...[查看更多]
2019-01-19 18:06:54
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:用Gleeble-3500型热模拟试验机模拟单道次焊接条件下FB780钢焊接接头热影响区(HAZ)的热循环过程,研究了在不同焊接峰值温度及不同t8/5(由800℃冷却到500℃的时间)下HAZ的显微组织,并测试了不同焊接条件下HAZ的显微硬度和冲击韧性。结果表明:在t8/5相同的条件下,随着峰值温度的升高,HAZ组织粗化;当峰值温度一定时,随着t8/5的增加,铁素体板条变宽...[查看更多]
2019-01-19 18:06:53
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:对5 mm厚2024铝合金板进行了不同焊接速度(20~100 mm·min-1)下的搅拌摩擦焊,研究了焊接接头的显微硬度与拉伸性能。结果表明:接头在垂直于焊缝方向上的显微硬度整体呈W形分布,焊核区显微硬度高于热影响区与热机影响区的,但仍低于母材的,热影响区和热机影响区过渡位置的显微硬度最低;随焊接速度的增大,焊核区的平均显微硬度升高,焊接接头的抗...[查看更多]
2019-01-19 18:06:53
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:对经过固溶+双时效热处理后的GH4169镍基高温合金进行650℃高温低周疲劳试验,研究了不同应力幅(550,600,650 MPa)下的循环响应特性,并观察了疲劳断口和二次裂纹形貌,分析了不同应力幅下的损伤机理。结果表明:不同应力幅下试验合金均表现出循环软化特性,且随着应力幅的增加,循环软化程度增强;当应力幅为550 MPa时,裂纹的扩展模式为穿晶扩展,二次...[查看更多]
2019-01-19 18:06:52
《机械工程材料》/ 2019年第43卷/ 第1期
摘要:通过合金化体系设计舰船艉轴架电弧熔丝3D打印用金属型药芯丝材,研究了其在堆积电流155~250 A、堆积电压23~29 V下的工艺性能及堆积金属的显微组织和力学性能;用该药芯丝材打印出舰船艉轴架模拟件,分析了该模拟件的尺寸精度。结果表明:药芯丝材的成形性能良好,电弧稳定,飞溅率小于2.5%;堆积金属的显微组织由珠光体、块状铁素体和板条贝氏体组成,贝氏...[查看更多]
 
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