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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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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)
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副 主 任

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陈文哲   康    明   韩恩厚   
谢续明   甄    良

   
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刘    刚   孙继锋   苏    彬
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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
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  CN 31-1366/TB
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1977年创刊 月刊 公开发行

    
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主         办 上海材料研究所
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《机械工程材料》2020年第6期目录
目录
综述
试验研究
材料性能及应用
失效分析
材料检测与仪器设备
专题报道(电子陶瓷)
 2020年44卷
 2019年43卷
 2018年42卷
 2017年41卷
 2016年40卷
 2015年39卷
 2014年38卷
 2013年37卷
 2012年36卷
 2011年35卷
 2010年34卷
 2009年33卷
 2008年32卷
 2007年31卷
 2006年30卷
2020-06-19 15:42:48
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:随着社会智能化的不断发展,压电传感器的应用越来越广泛。介绍了压电传感器的种类、结构、测量原理及其应用场景,综述了敏感元件材料的研究进展,总结了高温压电材料和无铅压电材料的应用情况。最后对压电传感器未来发展方向进行了展望。[查看更多]
2020-06-19 15:42:47
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:选用2-2型压电陶瓷复合材料,利用三匹配层设计方案和KLM模型优化方法研制三匹配层结构的宽带医用相控阵换能器;根据设计参数,实际制作医用相控阵换能器。结果表明:实际制作的医用相控阵换能器的中心频率为2.95 MHz,-6 dB相对带宽约为83.2%,与理论设计结果(3.05 MHz,87.8%)基本一致,符合设计要求。该换能器有望用于对心脏疾病的显像诊断。[查看更多]
2020-06-19 15:42:46
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:综述了应用于能量采集领域的压电陶瓷、多层叠堆压电陶瓷、压电聚合物、压电复合材料等4类压电材料的研究进展,重点介绍了其结构特点、制备方法和应用场合,展望了压电材料未来的发展趋势。[查看更多]
2020-06-19 15:42:45
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:宏观纤维复合材料(Macro Fiber Composite,简称MFC)是一种新型压电纤维复合材料。用MFC制成的器件既是传感器也是驱动器。以d33模式的MFC驱动器为例,给出了MFC的压电本构方程,总结对比了目前常用的3种压电纤维片制备方法的优缺点。最后,通过列举MFC驱动器在不同领域的实际应用案例说明了其应用现状,展望了MFC驱动器的应用与发展前景。[查看更多]
2020-06-19 15:42:44
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的系列原位加载装置,包括原位拉伸、压缩、低周疲劳、高周疲劳、超高周疲劳试验机及其样品环境,以及针对轻质高强材料(激...[查看更多]
2020-06-19 15:42:44
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:某大型注塑机哥林柱在服役过程中发生早期断裂,采用断口形貌观察、化学成分分析、非金属夹杂物分析、显微组织观察和力学性能测试等方法,对其断裂原因进行了分析,并提出了改进措施。结果表明:哥林柱的断裂性质为韧性断裂;在热应力、后续热处理不当造成的组织应力以及持续往复拉伸外力的共同作用下,裂纹在心部缩孔残余和带状偏析应力集中处萌生并扩展,...[查看更多]
2020-06-19 15:42:44
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:某电站服役约10万h锅炉在检修时发现,其再热蒸汽管道排空管的承插焊支管座内壁和母管承插孔附近发生龟裂,采用宏观与微观形貌观察、化学成分分析、力学性能试验、显微组织观察、微区成分分析等对开裂原因进行了分析。结果表明:再热蒸汽管道排空管结构设计不合理,导致排空管后端一次阀前水平管段易集聚大量冷凝水;在逆流冷凝水和高温蒸汽的共同作用下,...[查看更多]
2020-06-19 15:42:44
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:对42CrMoA高强钢进行了单次喷丸、精整复合喷丸、抛光复合喷丸强化处理,研究了不同喷丸工艺下钢的表面粗糙度、疲劳性能、表层残余应力、组织细化程度及显微硬度。结果表明:喷丸方式对42CrMoA钢最大残余压应力和应力层深度影响不大;单次喷丸、精整复合喷丸、抛光复合喷丸后钢的表面残余压应力、表面组织细化程度、显微硬度及疲劳极限依次增大,表面粗糙度...[查看更多]
2020-06-19 15:42:43
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用Thermo-Calc热力学软件计算不同碳含量与复合添加铝、硼后低碳钢的热力学平衡相图,研究了碳、铝、硼元素在试验钢中的固溶、析出行为以及试验钢的显微组织、力学性能和抗时效性能。结果表明:当碳质量分数由0.003%增至0.020%时,试验钢基体中固溶的自由碳原子含量增加;而当碳质量分数增至0.053%时,钢中渗碳体的析出量增加,固溶的自由碳原子减少;复...[查看更多]
2020-06-19 15:42:43
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用选区激光熔化(SLM)技术制备纯锌,研究了激光功率和扫描速度对其相对密度和力学性能的影响。结果表明:随激光功率增大或扫描速度减小,SLM成形纯锌的相对密度和硬度增大,显微组织均为平行于成形方向生长的柱状晶;SLM成形纯锌的最佳工艺参数为激光功率100 W、扫描速度300 mm·s-1,所得试样的相对密度达99.86%,硬度为(44.7±1.2) HV,弹...[查看更多]
2020-06-19 15:42:42
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:在A356铝合金熔体中添加Al90Y10非晶合金细化剂进行细化处理,研究了细化剂质量分数(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1%)对铝合金显微组织及力学性能的影响,分析了细化机制。结果表明:随Al90Y10细化剂含量增加,A356铝合金的二次枝晶间距先减小后增大,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和硬度先升高后降低,拉伸断裂形式由准解理断裂转变为准解理与微孔聚集...[查看更多]
2020-06-19 15:42:42
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用等离子焊接工艺,在Q235B钢基板上依次熔覆铜层和TA0钛层,研究了焊接电流(85,90,95,100,105 A)对钛/钢异种金属焊接接头成形性能及显微组织的影响。结果表明:焊接电流大于90 A时,该焊接工艺能够有效抑制脆性相和焊接裂纹的形成;随焊接电流增大,熔覆层中未熔合区域减少,厚度均匀性提高;焊接电流为100 A时,熔覆层成形性最好,钛层、铜层、钢...[查看更多]
2020-06-19 15:42:41
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用咪唑啉类缓蚀剂对P110S油管钢进行预膜处理和腐蚀试验,研究了预膜时间(0.5~4 h)、腐蚀温度(30~120 ℃)和介质流速(2~12 m·s-1)对缓蚀性能的影响。结果表明:随缓蚀剂含量增加和预膜时间延长,缓蚀率增大,油管钢表面成膜效果提高;缓蚀剂质量浓度为300 mg·L-1,预膜时间为2 h时的缓蚀效果较好;随腐蚀温度升高,缓蚀剂的缓释率降低,预...[查看更多]
2020-06-19 15:42:41
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:在不同温度下(1 150,1 200,1 250 ℃)对氩气雾化Ti-45Al-6Nb-0.3W合金粉末进行放电等离子烧结,研究了烧结温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:放电等离子烧结合金由γ相和α2相组成,随烧结温度升高,组织形态由片层和等轴状转变为全片层状,同时晶粒尺寸增大,γ相含量增加;合金密度随烧结温度升高略有增加,硬度变化不大;不同温度烧结...[查看更多]
2020-06-19 15:42:41
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:在不同应力比(R=0.2,-0.3,-1)下对ST12低碳钢板进行疲劳裂纹扩展速率测试,采用Newman裂纹闭合模型分析得到了以有效应力强度因子范围进行表征的裂纹扩展速率曲线。结果表明:不同应力比下ST12低碳钢板的疲劳裂纹扩展速率均随着裂纹长度的增加而增大;当应力强度因子范围一定时,裂纹扩展速率随着应力比的增加而增大;ST12低碳钢断裂时的应力强度因子范...[查看更多]
2020-06-19 15:42:40
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用500 fs脉宽飞秒激光对GH4099合金板进行表面材料去除加工,研究了激光功率对材料去除区域表面形貌、微区成分及直径的影响;采用最小二乘法对激光功率与去除区域直径进行线性拟合,确定了合金的激光去除阈值。结果表明:当激光功率不高于1.911 3 W时,GH4099合金表面存在一个去除区域A,其形貌与成分与基体的基本相同,当激光功率高于1.911 3 W时,在区...[查看更多]
2020-06-19 15:42:40
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:采用pH为4.0的含氯腐蚀液及400 kV·m-1交变电场模拟工业输电环境,研究了SO32-浓度(0.005,0.01,0.02,0.05,0.1 mol·L-1)对5052铝合金在交变电场中干湿交替环境下腐蚀行为的影响。结果表明:随着SO32-浓度增加,5052铝合金的腐蚀质量增加、自腐蚀电位、溶液电阻、电荷转移电阻先增大后减小,自腐蚀电流密度、腐蚀速率则先减小后增大;当SO32-...[查看更多]
2020-06-19 15:42:40
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:对B4C/6061Al复合材料分别进行酸洗、阳极化和喷丸处理,研究了其在硼酸水溶液(90 ℃)中的均匀腐蚀、缝隙腐蚀和包覆腐蚀行为。结果表明:酸洗、阳极化、喷丸处理试样腐蚀不同时间后的质量、厚度、密度均变化不大;阳极化和喷丸处理试样均匀腐蚀后未呈现明显腐蚀现象,酸洗处理复合材料表面颜色随腐蚀时间延长而加深;缝隙腐蚀后,不同表面处理试样非模拟...[查看更多]
2020-06-19 15:42:39
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:基于仿生学原理设计的层状结构可以较好地解决碳化物陶瓷固有的脆性问题,是目前碳化物陶瓷强韧化最有效的途径之一,具有良好的应用前景。介绍了层状陶瓷的结构设计特点,综述了SiC和B4C层状结构陶瓷的制备、性能和主要增韧机制,并对碳化物结构陶瓷材料的发展进行了总结与展望。[查看更多]
2020-06-19 15:42:37
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第6期
摘要:新型Sn-Zn无铅钎料无毒、价格低廉、与Sn-Pb钎料熔点相近,是最有可能替代传统Sn-Pb钎料的材料之一。结合国内外Sn-Zn系无铅钎料的研究成果,综述了添加合金元素对该钎料润湿性、抗氧化性、力学性能、显微组织以及界面组织的影响,并对其今后的研究方向提出了建议。[查看更多]
2020-05-29 09:38:07
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:对QT700-2球墨铸铁进行单道和非对称多道激光淬火处理,研究不同工艺激光淬火后球墨铸铁的表面硬度和硬化层深度。结果表明:单道激光淬火后,球墨铸铁的表面硬度在52~59 HRC,表面硬度随着激光功率的增加而升高,随着扫描速度的增大先升高后略微降低;在激光功率1 300 W、扫描速度8 mm·s-1下,球墨铸铁的表面硬度基本在55~58 HRC,表面硬度分布较均匀...[查看更多]
2020-05-29 09:38:06
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用双层辉光等离子表面合金化技术,在TA2纯钛基体表面制备钼梯度改性层,对改性层截面形貌和元素分布进行分析,并研究改性层的微尺度准静态接触力学性能。结果表明:钼梯度改性层均匀致密,厚度约为12.0 μm,由厚度2.7 μm的沉积层与厚度9.3 μm的扩散层组成;钼、钛元素含量沿厚度方向呈梯度变化,改性层与基体形成良好的冶金结合;改性层的硬度和弹性...[查看更多]
2020-05-29 09:38:06
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:对AZ91D镁合金基体表面进行不同时间(0,20,30,40 min)高能喷丸(HESP)处理,再采用磁控溅射技术在HESP基体表面沉积铝膜,研究了铝膜的微观形貌与耐腐蚀性能。结果表明:HESP基体表面铝膜的表面组织均匀、致密,铝膜较厚,且随着HESP处理时间的延长,组织更加细小、均匀,铝膜厚度增大;经40 min HESP处理后,铝膜与基体之间存在明显的过渡层,二者的...[查看更多]
2020-05-29 09:38:05
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用纳秒激光加工技术在纯铝板表面制备微纳米结构,之后进行150 ℃×2 h的热处理,研究激光扫描间距(0.005~0.020 mm)、扫描速度(100~1 700 mm·s-1)与热处理对激光烧蚀表面润湿性的影响。结果表明:不同工艺参数下激光烧蚀后纯铝板表面均形成了相对规则的微纳米网格结构;激光烧蚀后的纯铝板表面为超亲水表面,再经热处理后变为疏水表面或超疏...[查看更多]
2020-05-29 09:38:03
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:等离子喷涂涂层具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异性能,已广泛应用于表面防护领域。孔隙是等离子喷涂涂层的重要结构缺陷,孔隙过多会导致涂层过早脱落失效,缩短其服役寿命,所以孔隙率是评定涂层质量的重要指标。简单介绍了孔隙形成的机理、影响因素以及孔隙对涂层性能的影响,从优化喷涂工艺参数、激光重熔处理、改进喷涂材料等方面对降低等离子喷涂涂层孔...[查看更多]
2020-05-29 09:38:02
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用球磨工艺将镀镍碳纳米管与铁基非晶粉体混合后,以同轴送粉激光熔覆方法在钢板上制备涂层,确定了最佳的球磨时间,并探讨镀镍碳纳米管质量分数(0~1.00%)对涂层组织与力学性能的影响。结果表明:铁基非晶粉体与镀镍碳纳米管的球磨混合时间控制在30 min较为适宜;涂层均包括非晶区、等轴树枝晶区和柱状树枝晶区,随着镀镍碳纳米管质量分数的增加,涂层...[查看更多]
2020-05-29 09:38:02
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:在真空和基体预热200 ℃条件下,采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备WC增强镍基合金涂层,研究了涂层的宏观与微观形貌、物相组成、硬度和耐磨性能,并与在大气环境氮气直吹保护和基体未预热条件下激光熔覆涂层的进行对比。结果表明:在真空和基体预热条件下,涂层中不存在裂纹与气孔,组织均匀致密,以胞状晶为主;涂层物相主要由Cr23C6、Cr3C2、γ-Ni、Fe...[查看更多]
2020-05-29 09:38:01
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:表面织构技术是通过微细加工技术在材料表面加工出具有一定几何形貌与尺寸,且排列规律的图案,从而改善材料表面摩擦学性能的新型表面改性技术。表面织构因在改善材料摩擦学特性方面具有的突出优势而在机械摩擦配副中发挥着重要的作用。介绍了常见的表面织构加工技术,阐述了不同工况下表面织构的减磨机理,总结了表面织构形貌及其几何参数对耐磨性能的影响...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用选区激光熔化(SLM)技术制备了Hastelloy X合金,研究了体能量密度(18.3,29.8,30.3,44.9,46.3,50.9,58.8,61.7,88.4 J·mm-3)对合金微观形貌、显微组织、密度和硬度的影响。结果表明:SLM成形Hastelloy X合金纵截面形貌呈鱼鳞状,在熔池区域存在等轴晶、树枝晶及跨越多个沉积层的柱状晶,晶粒宽度为0.6~1.2 μm;体能量密度在18.3~46.3 J...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:对Mg-3Al-0.8Gd合金进行了压缩变形及半固态等温热处理,研究了压缩变形量(10%,15%,20%)、等温温度(530,540,550,560,570 ℃)及保温时间(3,5,10,15 min)对该合金显微组织与硬度的影响,并对比了铸态和热处理态Mg-3Al-0.8Gd合金的拉伸和冲击性能。结果表明:不同条件压缩变形及等温热处理后,Mg-3Al-0.8Gd合金组织均由α-Mg基体和β-Mg17Al12...[查看更多]
2020-05-29 09:38:00
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用自制自保护药芯焊丝对X80管线钢管进行环焊缝焊接,分析不同焊接位置接头的焊缝成形、显微组织与力学性能。结果表明:不同焊接位置的焊缝成形良好,该焊丝具有良好的全位置焊接适应性;不同焊接位置焊缝组织基本相同,盖面层由板条贝氏体和针状铁素体组成,填充层为细小的粒状贝氏体和准多边形铁素体;不同焊接位置热影响区细晶区组织基本相同,由细晶...[查看更多]
2020-05-29 09:37:59
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:在添加质量分数0.1%铈的基础上,对比研究Al-5Ti-1B细化剂质量分数(0~0.4%)对A356铸造铝合金组织及拉伸性能的影响。结果表明:随着Al-5Ti-1B细化剂含量的增加,α-Al树枝晶的平均二次枝晶间距先降后增,当细化剂的质量分数为0.2%时,平均二次枝晶间距最小,为37.3 μm;添加适量细化剂能促使共晶硅由狭长纤维状向粗短棒状的转变,从而降低共晶硅的等效直...[查看更多]
2020-05-29 09:37:59
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用布氏硬度计和电火花烧蚀方法在S38C车轴钢疲劳试样上引入压痕和电火花凹坑两类人工缺陷,研究含不同尺寸人工缺陷试样的疲劳极限,并与Murakami模型的计算结果进行对比。结果表明:疲劳裂纹从人工缺陷底部萌生;在研究范围内,含人工压痕和电火花凹坑试样的疲劳极限均随着缺陷投影面积的增加而呈线性降低趋势;在缺陷于横截面上投影面积相同条件下,试验...[查看更多]
2020-05-29 09:37:58
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:以MnO、ZnO和Fe2O3为基础原料,固定其配比后,添加质量分数在0~1.0%的CaO,采用传统两步合成工艺制备Mn-Zn铁氧体,研究CaO对铁氧体微观结构和磁性能的影响。结果表明:随着CaO添加量的增加,Mn-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸和烧结密度先增大后减小,2.2 MHz频率下的弹性磁导率先增大后急剧减小再略微增大,1 T磁场强度下的饱和磁化强度先增大后减小,矫顽力先减...[查看更多]
2020-05-29 09:37:57
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用水分辅助化学气相沉积方法制备垂直排列碳纳米管(VACNTs),采用超临界二氧化碳辅助浸渍将锰前驱体负载于VACNTs表面,经不同温度(250~350 ℃)真空退火制备Mn3O4/VACNTs复合电极材料,研究了该复合电极材料的微观结构和电化学性能。结果表明:在复合电极材料中Mn3O4纳米颗粒负载在碳纳米管表面,且当在300 ℃真空退火后,Mn3O4纳米颗粒呈均匀分布,尺...[查看更多]
2020-05-29 09:37:57
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第5期
摘要:采用非熔化极惰性气体钨极保护(TIG)焊技术对非连续增强钛基复合材料进行焊接,研究了焊接接头的显微组织与拉伸性能。结果表明:TIG焊接可较好地实现钛基复合材料的连接,焊缝成形良好,表面均匀洁净,未见微裂纹、气孔等焊接缺陷;接头由焊缝区、热影响区和母材区组成;接头中焊缝区和靠近焊缝的热影响区中β相晶界上分布的增强体TiB具有较高的长径比,...[查看更多]
2020-05-06 09:14:15
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:某厂生产过程中发现一批汽车轮毂轴承法兰在大盘面倒圆角区域发生开裂,采用宏观检查、化学成分分析、硬度测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法对开裂原因进行了分析。结果表明:该批轮毂轴承法兰内圈开裂主要是由于连铸坯头尾的切除量不足导致原材料中存在残余缩孔缺陷;在锻造过程中裂纹从缩孔处萌生并沿材料变形方向不断扩展,最终导致法兰内圈开裂...[查看更多]
2020-05-06 09:14:15
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:在不同温度(-20,-5,10,25,40 ℃)下对硅橡胶进行蠕变试验,采用三参数固体模型和Burgers模型对试验结果进行拟合,得到了不同温度下的黏弹性参数;基于三参数固体模型及无量纲分析方法,建立了硅橡胶变温黏弹性参数预测模型。结果表明:硅橡胶的蠕变行为与温度具有明显相关性,随着温度的升高,其蠕变应变和蠕变速率均逐渐增大;与Burgers模型相比,三...[查看更多]
2020-05-06 09:14:14
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用反应等离子喷涂技术在ZL104合金基体上依次沉积NiCrAl黏结层和TiN复相涂层,通过X射线衍射、组织观察、硬度测试、拉伸及磨损试验等方法研究了涂层的物相组成、微观形貌、结合强度、硬度及耐磨性能,并探讨了磨损机制。结果表明:复相涂层由TiN、TiN0.3和少量TiO2组成,其组织致密,存在少量孔隙和微裂纹;涂层与ZL104合金结合良好,结合强度达17.7 MPa...[查看更多]
2020-05-06 09:14:14
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用机器人辅助冷金属过渡电弧增材制造技术制备五层十五道结构的H13钢块体,研究了沉积块体的表面质量、显微组织和力学性能。结果表明:H13钢块体表面无宏观裂纹;块体主体区组织为晶粒取向均匀的针状马氏体,搭接区组织由晶粒取向杂乱的针状马氏体和不规则铁素体组成;块体主体区的平均显微硬度为479 HV,远高于退火态H13钢的(254 HV),而搭接区因存在...[查看更多]
2020-05-06 09:14:13
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:对一种新型单晶高温合金进行高温(1 100 ℃)时效,研究了不同时效时间(0,200,400,600,800,1 000 h)对其显微组织和高温(1 100 ℃)拉伸性能的影响。结果表明:时效前后,该新型单晶高温合金的组织均主要由γ基体和γ'相组成;随着时效时间的延长,γ基体通道的宽度及γ'相的尺寸均增大;时效600 h后,合金中析出与基体有明显取向关系的细针状TCP相...[查看更多]
2020-05-06 09:14:13
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:使用不同固相含量水基镍粉浆料,通过冰模板法在不同冷冻温度和不同烧结温度下制备了仿木质部孔隙结构的毛细芯,观察了其微观孔隙结构,研究了固相含量、冷冻温度对毛细芯孔隙结构和性能的影响。结果表明:冰模板法制备的新型毛细芯具有植物木质部特有的定向孔隙,孔隙具有双孔径,呈有序排列的蜂窝状;随着固相含量增加,毛细芯孔壁厚度增加、孔径减小、孔...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:基于连杆高疲劳强度要求及胀断工艺,设计了粉末锻造双材料连杆;通过金相检验、扫描电镜及疲劳试验等方法研究了此双材料连杆大头、杆部的显微组织和疲劳性能。结果表明:连杆大头、杆部的显微组织均主要由珠光体、铁素体和纳米富铜相组成,杆部材料中的纳米富铜相数量更多、尺寸更大,此外大头材料中还存在弥散分布的MnS颗粒;杆部材料的平均疲劳强度和疲...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:设计了用于5CrNiMo钢表面电弧增材制造梯度结构(打底层、过渡层、硬面层)的3种药芯丝材,研究了基体及梯度层的显微组织、拉伸性能、磨损性能和结合性能,并对发动机高温合金盘用梯度结构模具进行了电弧增材制造。结果表明:3种药芯丝材均具有良好的成形性,不同金属层界面结合良好,结合强度均高于1 000 MPa;过渡层和硬面层组织中弥散分布着细小的碳化物...[查看更多]
2020-05-06 09:14:12
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:通过激光选区熔化(SLM)技术制备AlSi10Mg合金,分析了沉积态合金的显微组织,研究了3种热处理工艺(T6、T2、T6+T2)对共晶硅形貌和分布的影响。结果表明:沉积态合金表面熔池由中心向边界依次为细晶区、粗晶区和重熔区,合金中共晶硅呈短纤维状,尺寸为纳米级;热处理前后,AlSi10Mg合金均由铝、硅以及Mg2Si相组成;热处理后共晶硅分布更加均匀,组织均匀...[查看更多]
2020-05-06 09:14:11
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:采用超音速火焰喷涂技术在H13钢基体上制备Cr3C2-NiCr涂层,研究了涂层的显微组织、物相组成及摩擦磨损性能,并探讨了磨损机理。结果表明:Cr3C2-NiCr涂层与H13钢基体结合紧密,厚度约为340 μm;涂层由Cr3C2硬质相、NiCr黏结相及少量Cr7C3相组成,组织致密,孔隙率为0.63%;Cr3C2-NiCr涂层与H13钢的稳定摩擦因数分别为0.90,0.75,涂层磨痕深度及磨损率仅...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:对2205双相不锈钢板进行了药芯焊丝电弧焊,研究了不同热输入(8.32,11.02,14.04,17.39 kJ·cm-1)对焊接接头显微组织、铁素体含量、冲击性能、显微硬度和耐点腐蚀性能的影响。结果表明:2205双相不锈钢接头焊缝、熔合区及热影响区均由奥氏体和铁素体组成,铁素体含量随着热输入的增加而逐渐降低;焊接热输入在14.04 kJ·cm-1时,接头区域铁素体...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:通过控制氮气流量(20~60 cm3·min-1),采用反应磁控溅射技术分别在不锈钢和硅片基底上制备CrNx涂层,研究了氮气流量对涂层物相组成、显微组织、纳米压痕力学性能、摩擦学性能以及在质量分数3.5% NaCl溶液中电化学腐蚀性能的影响。结果表明:不同氮气流量下的CrNx涂层均表现出柱状晶结构;随着氮气流量的增加,CrNx涂层的物相经历了Cr→Cr2N→CrN的...[查看更多]
2020-05-06 09:14:10
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:对玻璃纤维/环氧乙烯基酯树脂复合材料进行紫外老化处理和冲击试验,研究了紫外老化时间(0,20,30,40 d)及冲击能量(12.5,25.0 J)对复合材料表面形貌、元素分布、化学结构以及力学性能的影响。结果表明:随着紫外老化时间的延长,复合材料表面颜色加深,纤维与树脂基体脱黏;老化40 d后,复合材料表面元素含量及树脂的化学结构发生改变,树脂基体发生...[查看更多]
2020-05-06 09:14:09
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:在道次之间试样不旋转(A)和道次之间试样90°顺时针旋转(B)两种路径下对7003铝合金进行了4道次等通道侧向挤压(DECLE),研究了挤压变形后合金的显微组织和力学性能。结果表明:7003铝合金经4道次DECLE处理后,晶粒均细化至纳米级;A路径下合金中形成了平行弯曲状剪切带,B路径下形成了交叉状剪切带,交叉状剪切带对位错的分割作用更好地细化了晶粒...[查看更多]
2020-05-06 09:14:09
《机械工程材料》/ 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,循环光照12 h/黑暗12 h、光照、黑暗条件下船用Q235碳钢的腐蚀行为,以及腐蚀7 d后的电化学性能,并与无藻海水中的进行了对比,分析了三角褐指藻的生命活动对碳钢腐蚀行为的影响。结果表明:在含藻海水中,光照条件下,氧气的去极化反应占主导,碳钢表面发生点蚀,腐蚀产物主要为γ-FeOOH;黑暗条件下,CO2...[查看更多]
2020-05-06 09:14:07
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第4期
摘要:结合WC晶粒的结构及其板状晶形成机理,从制备原料、球磨工艺、烧结工艺及非均匀结构等方面对含板状WC晶粒硬质合金的研究进展进行综述,指出了板状晶硬质合金现阶段所面临的问题及未来发展前景。[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:某往复式甲烷压缩机曲轴在运行过程中发生断裂,通过断口宏观和微观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察和力学性能测试等方法,研究了曲轴断裂的原因。结果表明:曲轴发生了扭转疲劳断裂;在交变扭转应力的作用下,曲轴主轴颈不规则且粗糙的过渡圆角和油孔附近粗糙的机械加工痕迹处产生应力集中,导致微裂纹萌生;组织中严重的带状回火屈氏体、大小不均匀...[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:某H13热作模具钢冲头在锻打钻杆管端后,抽出时发生早期断裂。通过断口形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、微区成分分析等方法探讨了冲头断裂的原因。结果表明:该冲头断裂的性质为疲劳断裂;冲头工作部位外壁区域存在的大尺寸Al2O3、MnS、VC等夹杂物以及气孔、疏松等缺陷处易产生应力集中而成为疲劳裂纹源,在热应力、拉应力、压应力和弯曲载荷的反复...[查看更多]
2020-03-28 11:22:15
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:700 MPa级热轧高强钢板在剪切加工过程中于剪切断面出现分层开裂现象,采用形貌和显微组织观察、化学成分分析、微区成分分析、拉伸性能测试等方法,对分层开裂的原因进行分析。结果表明:高强钢中由成分偏析造成的严重的铁素体-珠光体带状组织是出现分层开裂的直接原因,在裂纹尖端变形区域中大尺寸第二相粒子或夹杂物附近的微小孔洞的长大加剧了裂纹的扩展...[查看更多]
2020-03-28 11:22:14
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用选区激光熔化(SLM)技术制备Ti-6Al-4V合金,经真空退火热处理和热等静压处理后,研究了合金准静态和高应变速率(500~3 000 s-1)下的力学性能;对双线性材料模型进行标定,将所得到的材料参数应用于霍普金森压缩试验的有限元模拟中,并将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:经真空退火和热等静压处理后,SLM成形合金的组织为α相和β相,呈网篮组...[查看更多]
2020-03-28 11:22:14
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:将椭圆孔的长/短轴之比、短轴半轴长和初始胞元的边长作为设计参数,提出了一种简化的负泊松比椭圆多孔材料设计方法,通过几何关系建立了材料泊松比与设计参数间的数学模型,基于Gibson-Ashby模型建立了弹性模量与设计参数间的数学模型;通过准静态压缩试验对采用激光选区熔化技术制备的负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金的泊松比数学模型进行验证,并确定弹性...[查看更多]
2020-03-28 11:22:13
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用草酸电解浸蚀试验和恒电位极化试验研究了敏化处理前后304不锈钢脉冲电流止裂处的晶间腐蚀性能,得到适合评价裂纹止裂处晶间腐蚀性能的方法。结果表明:经脉冲电流止裂后,止裂处的凝固区、细晶区、形变马氏体区晶界处均未析出碳化物,而经恒电位极化后,晶界处的钝化膜完整,未发生晶间腐蚀;经草酸电解后,敏化试样止裂处不同区域的晶界处均发生了腐...[查看更多]
2020-03-28 11:22:13
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:采用双辉等离子表面冶金技术在机械抛光后的金刚石厚膜表面制备钽涂层,研究了涂层的表面及截面形貌、微区成分、物相组成及结合性能。结果表明:制备得到的钽涂层连续、均匀,由钽金属层与界面处的化合物层组成,厚度约1.7 μm,组织为柱状晶;金刚石厚膜与钽涂层的界面处存在厚度约为1.1 μm的钽与碳元素呈梯度分布的扩散区,且生成了TaC和Ta2C两种化合物...[查看更多]
2020-03-28 11:22:12
《机械工程材料》/ 2020年第44卷/ 第3期
摘要:对热轧Q550D钢板进行控轧控冷处理,研究了6组开始冷却(开冷)温度和终冷温度对试验钢显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:6组冷却温度下试验钢的基体组织均由贝氏体+铁素体+马氏体/奥氏体(M/A)岛组成;在相同终冷温度下降低开冷温度,试验钢中铁素体含量明显增加,M/A岛含量略微增加,屈强比减小;在相同开冷温度下降低终冷温度,铁素体含量略有减少而...[查看更多]
 
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