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机械工程材料
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,是公开发行的有关工程材料的应用类技术期刊,是中文核心期刊、CSCD中国科学引文数据库来源期刊、中国科技核心期刊,并被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收录;2013年被评为“RCCSE中国核心学术期刊”。

报道范围:金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料及其复合材料的研究和综合述评,包括综述、试验研究、材料性能及应用、新材料及新工艺、物理模拟和数值模拟、纳米材料、残余应力、材料基因组用数据库和大数据技术、材料测试新技术、材料失效分析及预测、材料科技信息等。

涉及领域:机械、冶金、电气、航空航天、石油化工、仪器仪表、交通运输、船舶海洋等所有涉及材料研究的工程技术。

主要读者:材料生产、研究相关的企业、大专院校和研究单位的科研与技术人员、管理人员等。

广告范围:各类金属、非金属、高分子、复合材料;材料加工设备;实验室各类物理性能、化学分析检测仪器及相关配件、耗材等。
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第九届编辑委员会
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顾       问: 丁传贤(院士)  田永君(院士)
刘昌盛(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)
涂善东(院士)  崔  崑(院士)
主       任: 韩恩厚
副 主 任:

马鸣图  巩建鸣  刘  刚
闫继娜  孙  丹  肖汉宁
吴玉程  张显程  康  明
谢续明  甄  良

   
委      员:

王孝广  王泽华  王晓敏
王海涛  王  磊  毛萍莉
尹志新  邓意达  石  倩
史耀武  冯耀荣  刘成宝
刘学建  刘  颖  许道奎
孙继锋  苏海军  李文戈
李永兵  李会军(澳)  李松军
李鸿乂  李  强*  杨吉春
杨  武  杨  钢  杨  睿
杨  旗  吴申庆  吴素君
余新泉  汪炳叔  张  军
张金钰  张  亮  张  振
陈  旭  陈  荐  林嘉平
欧阳柳章  周泽华  郑  婵
赵  杰  赵  斌  胡  军
胡晓凯  胡献国  段海涛
施惠基  姚志浩  栗卓新
夏和生  栾佰峰  郭方全
郭伟明  唐谊平  陶春虎
黄群英  曹占义  符寒光
董洪标(英)  曾  涛  强颖怀
雷永平  谭  毅  熊惟皓
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
编辑出版:

《机械工程材料》编辑部 
上海市邯郸路99号 200437
电话:(021)65556775×368
直线(传真):(021)65541496
Email:mem@mat-test.com

发         行: 电话:(021)65556775×311
   
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上海市邯郸路99号200437
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国内总发行:上海市报刊发行局
国内订阅: 全国各地邮政局(所)
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国外代号: M5868
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2022-01-10 14:30:37
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:某火电厂给水泵耦合器二级从动渗碳齿轮多处轮齿发生断裂。通过宏/微观形貌观察、化学成分检测、金相检验以及力学性能测试等方法分析了轮齿断裂原因。结果表明:轮齿齿面处渗碳层表面硬度不足,耐磨性能和抗疲劳性能较差,在接触应力长期反复作用下,轮齿齿面表层金属剥落形成麻坑,同时齿轮组织中存在白点缺陷,材料的综合力学性能不足;在齿轮高速转动过...[查看更多]
2022-01-10 14:30:37
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:某液化天然气公交车发生故障后,关闭其气瓶截止阀,供气系统出现管道冰冻、天然气泄漏现象。用常温自然水对管道进行除冰时供气系统中的缓冲罐发生爆炸。采用化学成分测试,显微组织、断口形貌观察以及应力校核等方法,对缓冲罐的爆炸原因进行了分析。结果表明:采用常温水除冰时液化天然气发生快速相变,导致系统内压力急剧升高并超过缓冲罐的爆炸压力,从...[查看更多]
2022-01-10 14:30:36
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:利用非线性有限元软件Marc建立含6处V型接头的管状电机支架模型,模拟研究了热输入对6处V型接头起弧端热循环以及焊缝区残余应力的影响。结果表明:热输入越高,起弧端温度峰值越高,接头在加热和冷却过程中的受热越均匀;热输入对焊缝前端和末端焊接残余应力的影响较小;对于焊缝中段,热输入越大,焊接残余应力越小,并且除了接头Ⅱ外,其他接头焊缝中段残...[查看更多]
2022-01-10 14:30:36
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:通过疲劳试验拟合得到Q420D高强钢横向十字焊接接头的应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线(试验拟合),采用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测该十字接头的疲劳寿命并拟合得到S-N曲线(数值拟合),对比分析了数值拟合和试验拟合结果,并分析了现行规范对十字接头疲劳寿命的评价效果。结果表明:十字接头疲劳寿命数值拟合值与试验拟合值的相对误差不大于3.49%,...[查看更多]
2022-01-10 14:30:35
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:采用Gleeble-3800型热模拟机对09MnNiDR钢进行热模拟试验以制备不同热输入下的焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)试样,研究了热输入对试样显微组织、硬度和冲击韧性的影响。结果表明:随着热输入的增加,CGHAZ试样的显微组织从板条贝氏体+粒状贝氏体转变为粒状贝氏体+块状铁素体,硬度逐渐降低;不同热输入下CGHAZ试样的-70 ℃冲击吸收能量最高只有31 J,不满足...[查看更多]
2022-01-10 14:30:35
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:氢原子溶入θ-Al2Cu晶胞时可能占据八面体间隙,也可能占据四面体间隙。采用第一性原理方法分析了氢的溶入对θ-Al2Cu晶胞结构、系统总能量、形成能以及间隙结构近邻原子键Mulliken集居数和键长的影响,研究了氢原子在θ-Al2Cu中的占位倾向。结果表明:当氢原子占据八面体间隙时,系统能量最低,形成能最小且为负值,产生的晶格畸变也最小,近邻原子之间键集...[查看更多]
2022-01-10 14:30:34
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:以内压条件下含轴向内表面裂纹的管道为研究对象,通过引入x0参数使J积分全塑性解与蠕变指数无关对Zahoor提出的蠕变断裂参数C*估算方法进行改进;采用改进方法、Zahoor估算公式以及参考应力法中的R6整体解和Kim优化解计算不同蠕变指数和不同裂纹尺寸下的C*值,并与有限元计算结果进行比较。结果表明:参考应力法所得C*值比有限元计算结果大2~8倍,准确度较...[查看更多]
2022-01-10 14:30:34
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:采用ER4043焊丝对6061-T6铝合金板和AISI 1045镀锌钢板进行激光熔钎焊,铝合金板的坡口面角度为30°,钢板的坡口面角度分别为30°和60°,研究了钢侧钎焊界面的显微组织和微区成分,测试了接头的拉伸性能。结果表明:钢板坡口面角度为60°时接头在焊趾和焊根处的钎焊界面处均形成富锌区,并出现微孔洞,其他区域界面处形成了连续的金属间化合物层;钢板坡口面角...[查看更多]
2022-01-10 14:30:33
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:采用锡、磷、镍、铟元素对含质量分数21%银的Ag-Cu-Zn钎料进行微合金化,研究了钎料的熔化性能、铺展性能、加工性能,以及钎焊紫铜和45钢接头的抗拉强度、显微组织。结果表明:Ag-Cu-Zn钎料微合金化的最优成分(质量分数/%)为21Ag-Cu-Zn-1.5Sn-0.2P-1.0Ni-2.5In,与前期优化得到的21Ag-Cu-Zn-1.5Sn四元合金钎料相比,其固、液相线温度分别降低了106 ℃和31...[查看更多]
2022-01-10 14:30:32
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:在1Cr17不锈钢表面进行钨极惰性气体保护(TIG)冷焊重熔及ER347L不锈钢焊丝熔敷工艺试验,并研究了重熔层和熔敷层的显微组织、显微硬度以及在质量分数为3.5% NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明:TIG冷焊重熔时,当冷焊时间分别在200~150 ms、150~100 ms、100~50 ms范围内时,获得成形良好重熔层所需最小冷焊电流分别为40,70,100 A;TIG冷焊熔敷时...[查看更多]
2022-01-10 14:30:32
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:在润滑油中未添加和添加质量分数0.1%MoS2润滑条件下,对YH31合金铸铁活塞环和不同材料(高硼铜铸铁和铬钼铝铸铁)缸套进行摩擦磨损试验,研究了润滑条件和缸套材料对摩擦因数、体积磨损量和磨损表面形貌的影响,分析了磨损机制。结果表明:MoS2的添加可以缩短活塞环与高硼铜铸铁缸套的磨合时间,延长稳定磨损时间,降低摩擦因数,减小体积磨损量;摩擦副表...[查看更多]
2022-01-10 14:30:31
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:在加速电压为120 kV、聚焦电流为2 460 mA、焊接电流为12 mA条件下,采用真空电子束对3 mm厚304不锈钢板进行焊接,研究了焊接速度(10~40 mm·s-1)对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:焊缝的显微组织主要由两侧的柱状晶及中心的等轴晶组成;随着焊接速度的增大,焊缝晶粒尺寸减小,铁素体体积分数增加,接头各区域的硬度均有提高,抗拉强度先增大...[查看更多]
2022-01-10 14:30:31
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:选择弹性模量依次减小的7种树脂材料,利用多材料喷射打印技术制备由最大和最小弹性模量材料并联形成的具有4种界面结构的拉伸试样,界面结构分别为无过渡层、宽度3 mm均质过渡层(由弹性模量居中的1种材料组成)以及宽度分别为3,5 mm的梯度过渡层(由另外5种材料组成),分析了其界面成形质量及拉伸性能。结果表明:无过渡层试样的界面处存在纹道和较多孔...[查看更多]
2022-01-10 14:30:30
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:采用非真空轧制非对称组坯方式在不同总压下率(28%~70%)下制备Q235碳钢/304不锈钢复合板,研究了复合板界面处的组织、夹杂物形貌、硬度和剪切强度,探讨了界面夹杂物与脱碳层对界面结合强度的竞争性影响。结果表明:随着轧制总压下率的增加,复合板界面夹杂物由集中分布的块状变为均匀分布的颗粒状;当轧制总压下率由28%增大到47%时,影响复合板界面结合...[查看更多]
2022-01-10 14:30:29
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:对铸态Mg-14Li合金进行阴极充氢,充氢时间在0~18 h,对比分析了充氢前后合金的表面形貌和拉伸性能。结果表明:阴极充氢后,铸态Mg-14Li合金表面发生点蚀,LiCO3腐蚀产物膜发生破坏;随着充氢时间的延长,腐蚀坑深度不断增加,腐蚀产物增多,但充氢后合金中无微裂纹,说明β-Li相的氢脆敏感性较低;随着充氢时间的延长,铸态Mg-14Li合金的屈服强度、抗拉强...[查看更多]
2022-01-10 14:30:28
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:采用Ar-CO2气体保护焊通过最高硬度试验和斜Y型坡口焊接冷裂纹试验,研究了Q690ZM中锰钢的焊接冷裂纹敏感性。结果表明:当焊接热输入由10 kJ·cm-1增加至20 kJ·cm-1或预热温度由20 ℃升高至200 ℃时,中锰钢焊接热影响区的显微硬度均略微降低,最高硬度均高于430 HV,焊接冷裂倾向严重;当焊接热输入为15 kJ·cm-1,预热温度由100 ℃升高至200 ℃时,斜Y型坡...[查看更多]
2022-01-10 14:30:27
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第12期
摘要:电脉冲施加于金属材料时会产生热效应与非热效应,两种效应的耦合作用能够促进位错移动和原子扩散,提高空位扩散的迁移率,导致金属材料的微观结构演变,形成电致塑性效应。从电致塑性效应的基本理论出发,综述了电脉冲处理调控金属材料组织结构的研究进展以及电脉冲在辅助塑性加工和切削加工方面的应用情况,指出未来研究重点应集中在电脉冲处理及其辅助加...[查看更多]
2021-12-07 18:43:08
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:电弧熔丝增材制造铝合金中的气孔会产生应力集中,导致初始裂纹萌生和扩展,造成力学性能变差。介绍了电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔缺陷形成的原因,阐述了保护气体、焊接速度、送丝速度、金属丝材、热输入、轧制和热处理等工艺条件对气孔率的影响,并对降低电弧熔丝增材制造铝合金零件中气孔率的今后研究方向进行了展望。[查看更多]
2021-12-07 18:43:07
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:激光选区熔化(SLM)成形是近年来发展最快的增材制造技术之一,在航空航天、汽车和医学等领域应用广泛。但铝合金粉末具有流动性差、激光反射率高以及热导率高等特点,导致SLM成形件表面粗糙,易形成缺陷,从而影响其疲劳性能。结合国内外对SLM成形Al-Si合金高周疲劳性能的研究现状,综述了成形方向、成形参数、热处理和表面处理对成形件高周疲劳性能的影响...[查看更多]
2021-12-07 18:43:06
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:采用自主开发的原位高温扫描电镜-电子背散射衍射(SEM-EBSD)微拉伸系统,对激光直接熔化沉积(LMD) TA15合金进行300℃原位拉伸试验,研究了原位拉伸变形过程中的合金微观结构演变及断裂行为。结果表明:在高温拉伸变形时滑移是LMD TA15合金发生塑性变形的主要机制,裂纹扩展路径与滑移带扩展路径一致,均切过α板条簇进行扩展。合金的断裂方式为脆性-韧...[查看更多]
2021-12-07 18:43:05
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:球形金属粉末作为金属增材制造的重要原材料,其特性对增材制造制件性能具有重要的影响。高效制备高品质球形金属粉末成为促进增材制造技术升级和产业化应用的重要发展方向。介绍了主要的球形金属粉末制备技术,包括气雾化法、等离子旋转电极雾化法和等离子雾化法,重点论述了技术原理和重要工艺参数对粉末特性的影响规律,并展望了3类技术的未来发展方向。[查看更多]
2021-12-07 18:43:05
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:通过对某天然气输送管线2道X80M钢螺旋埋弧焊管自动焊对接环焊缝的化学成分、力学性能、显微组织与断口形貌等进行分析,探讨了环焊缝中出现埋藏型裂纹的原因。结果表明:环焊缝中的裂纹位于填充焊左、右两侧坡口熔合线处;在填充焊过程中,铜质导电嘴与焊缝坡口接触导致短路,短路电流产生的高温使导电嘴与坡口接触部分熔化,随后熔合在坡口处的金属铜随焊...[查看更多]
2021-12-07 18:43:04
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:以厚度为2.0 mm的S500MC微合金高强钢板为材料,采用液压成形工艺制造汽车轮辋,通过有限元方法分析该轮辋的疲劳性能,并与常规滚压成形2.3 mm均匀壁厚SPFH540中强度低合金钢轮辋和2.0 mm均匀壁厚S500MC微合金高强钢轮辋进行对比。结果表明:液压成形轮辋壁厚的最大减薄率为10.9%;液压成形轮辋的截面弯曲应力和径向应力变化趋势与2种滚压成形轮辋的一致,...[查看更多]
2021-12-07 18:43:03
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及其密度相关性。结果表明:金属橡胶阻尼环的金属丝曲梁之间的滑移方式多为平行滑移;随着密度的增大,金属橡胶阻尼环...[查看更多]
2021-12-07 18:43:02
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:对HRB335钢进行单轴(拉压、纯扭路径)和多轴非比例(圆形、菱形和蝶形路径)加载疲劳试验,在试验基础上标定等效应变法、KBM临界面模型和引入拉伸因子的临界面模型(拉伸因子模型)参数,对比分析了各模型对HRB335钢多轴疲劳寿命预测的有效性;通过引入路径非比例度和材料附加强化参数对拉伸因子进行修正,并对修正拉伸因子模型的预测结果进行了验证。结...[查看更多]
2021-12-07 18:43:02
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:对TB8钛合金进行800℃间歇式真空渗氮6 h,研究了表面渗氮层的组织、硬度、耐磨性能及耐腐蚀性能。结果表明:TB8钛合金表面间歇式真空渗氮层主要由厚度60~80 μm氮化物层和厚度110~130 μm氮扩散区组成,表层物相包括TiN、TiN0.3、Ti2AlN及α-Ti,表层硬度为800~850 HV,由表层至心部硬度缓慢降低,心部基体的硬度为250~270 HV;在相同条件下,间歇式真空渗...[查看更多]
2021-12-07 18:43:01
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:采用交流冷金属过渡焊接方法对0.8 mm厚5A06铝合金超薄板进行了焊接试验,研究了焊接接头的成形质量、显微组织及拉伸性能等。结果表明:在正面保护气体流量为20 L·min-1,背面保护气体流量为5 L·min-1,焊接电流为75~80 A,焊接速度为1 000 mm·min-1条件下,焊缝成形良好,连续美观,无气孔、裂纹、夹杂等缺陷;接头母材区组织为轧制态拉长...[查看更多]
2021-12-07 18:43:01
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:以立方氮化硼(cBN)、TiN、铝为原料,在1 500℃,5.5 GPa条件下烧结合成聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料,研究了TiN-Al体系结合剂中TiN与铝的质量配比(21:4,17:8,13:12,9:16)对PcBN复合材料物相组成、微观结构、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:PcBN复合材料主要由BN、TiB2、TiN、AlN和Al2O3相组成;随着结合剂中铝含量的升高,PcBN复合材料结...[查看更多]
2021-12-07 18:43:00
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:利用激光熔覆技术在垃圾焚烧炉15CrMo钢管表面制备NiCrMo合金涂层,在垃圾焚烧厂高温腐蚀模拟环境中研究了涂层的耐高温腐蚀性能。结果表明:激光熔覆NiCrMo合金涂层均匀、致密,与基体呈冶金结合;涂层在生活垃圾焚烧厂高温腐蚀模拟环境中腐蚀72 h后的质量损失率为119.02 g·m-2,仅为基体的40%,说明涂层具有优异的耐高温腐蚀性能,这主要与腐蚀过程中...[查看更多]
2021-12-07 18:43:00
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:采用原位显微观察方法对拉伸及冲击截荷下的铁素体球墨铸铁中石墨损伤破坏机制进行研究,分析石墨球的形态、分布对裂纹萌生和扩展等微观机理的影响。结果表明:在拉伸载荷下当石墨球均匀分布且间距大于石墨平均尺寸时,石墨球与基体界面脱离,且石墨球内部产生径向裂纹或贯穿整个石墨的裂纹;当石墨球聚集分布且间距小于石墨平均尺寸时,石墨球与基体之间裂...[查看更多]
2021-12-07 18:42:59
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数量在变形初期迅速增加;随着压下量的增加,镁合金发生再结晶,孪晶数量增长趋势变缓;随着预热温度的升高,镁合金组...[查看更多]
2021-12-07 18:42:59
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:采用磁控溅射技术在304不锈钢集流体表面制备Cr-C涂层,研究了该涂层的微观形貌、物相组成以及在350℃熔融多硫化钠中的耐电化学腐蚀性能。结果表明:制备得到的Cr-C涂层均匀致密,由Cr3C2,Cr7C3和Cr相组成;在熔融多硫化钠中腐蚀120 h后,Cr-C涂层表面物相包括Cr3C2、Cr7C3、NaCrS2和Cr2S3;Cr-C涂层电阻随着腐蚀时间的延长而增大,腐蚀120 h时可达1 454 ...[查看更多]
2021-12-07 18:42:58
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:对Cu-1.9Be-0.25Co合金进行780℃×4 h固溶处理与不同温度(300,320,340,360℃)和不同时间(1,2,4,8,16 h)的时效处理,研究了时效工艺对合金析出行为的影响规律。结果表明:获得峰时效的时效工艺为320℃×8 h,此时合金的硬度为422 HV;在320℃时效过程中合金析出相的演变规律为亚稳γ″相→半共格γ'相→非共格γ平衡相;时效初期(1~2 h...[查看更多]
2021-12-07 18:42:57
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第11期
摘要:电沉积法是目前制备镍基复合镀层的重要方法。介绍了不同电沉积法的特点,综述了电流密度、镀液pH、表面活性剂、第二相颗粒含量和尺寸等工艺参数对镍基复合镀层质量的影响,总结了镍基复合镀层的种类及应用现状,最后对电沉积镍基复合镀层的未来发展方向进行了展望。[查看更多]
2021-10-22 14:11:12
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:基于冶金机理选取热镀锌钢卷基本建模特征,采用梯度提升决策树算法对其他化学元素特征进行筛选,结合网格搜索与交叉验证方法对模型参数进行优化,并利用模型分析不同特征对钢卷屈服强度的影响。结果表明:热镀锌钢卷力学性能预测建模的基本特征包括工艺参数特征、规格特征以及基本化学元素特征,对钢卷屈服强度影响较大的其他化学元素特征为氮、铝含量;模...[查看更多]
2021-10-22 14:11:11
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:建立了激光冲击强化宏观有限元数值模型和细观参量演化数值模型,提出了激光冲击强化三维多尺度模拟方法,分析了激光冲击强化后Inconel 718高温合金残余应力、位错密度、晶粒尺寸的分布规律;考虑激光冲击强化所致残余应力和晶粒细化对疲劳寿命的影响,对Sines疲劳寿命准则进行修正,并进行了试验验证。结果表明:模拟得到试样表面光斑冲击范围内形成了不小...[查看更多]
2021-10-22 14:11:10
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:以DC56D+Z超深冲钢为研究对象,基于Ludwik、Swift和Hockett-Sherby硬化模型开展材料性能参数解析,确定能够精确表征其力学行为的硬化模型;利用最佳硬化模型,分别搭载Hill'48、Barlat'89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z钢汽车后背门内板进行冲压成形仿真,获得了材料流动量、最大主应变和最大减薄率等数据,并通过与试验结果的对比分析了不同屈服准则对仿真...[查看更多]
2021-10-22 14:11:10
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:在变形温度950~1 050 ℃、应变速率0.01~5 s-1下对F45MnVS非调质钢进行不同变形量(5%~56%)的单道次压缩试验,研究了变形温度、应变速率和变形量对该钢变形行为和晶粒尺寸的影响;基于试验数据建立动态再结晶临界应变模型和平均晶粒尺寸模型,嵌入Deform软件中模拟了试验钢的动态再结晶平均晶粒尺寸。结果表明:随着变形量或应变速率的增大,或者变形温度...[查看更多]
2021-10-22 14:11:09
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:通过选择性激光熔覆(SLM)系统能耗构成及特征分析,构建了系统能耗及比能耗(表征能效)与工艺过程参数间的定量关系,提出了以能效最优化为目标的工艺过程参数优化策略。结果表明:激光功率的选取需要考虑熔覆效率与能耗之间的矛盾;激光扫描速度的合理提升,可在熔覆道尺寸减小的劣势下提高熔覆效率,缩短激光熔覆的工作时间,进而降低能耗;较大的铺粉...[查看更多]
2021-10-22 14:11:09
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:以多层(10层)和少层(3层)碳纤维复合材料缠绕铝合金管(Al-CFRP混合管)为研究对象,采用ABAQUS/Explicit有限元软件建立单层壳模型、多层常规壳模型和多层连续壳模型3种模型,基于Hashin失效准则对混合管轴向压缩变形过程进行仿真,对比了各模型的仿真准确性;将初始峰值载荷、比吸能、平均压缩载荷仿真相对误差和仿真时间进行无量纲化和权重处理,对各...[查看更多]
2021-10-22 14:11:08
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:对TA2纯钛进行超声表面滚压加工,研究了其截面显微组织和残余应力分布;采用纳米压痕试验测定距表面不同距离处的载荷-压入深度曲线并反演得到应力-应变曲线,将该应力-应变关系作为材料属性,采用有限元方法模拟得到载荷-压入深度曲线,通过与试验曲线进行对比对反演方法进行验证,并且研究了初始屈服应力和应变硬化指数对载荷-压入深度曲线的影响。结果表...[查看更多]
2021-10-22 14:11:07
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:对P92钢在600 ℃下进行应力和应变控制的蠕变-疲劳试验,分析了载荷水平、保载时间对蠕变-疲劳损伤的影响;结合应力控制下的蠕变-疲劳试验数据,在黏塑性统一本构理论框架下引入修正的Chaboche非线性随动硬化率及蠕变应变并考虑损伤演化规律,构建了基于Chaboche理论的耦合蠕变-疲劳损伤本构模型,模拟了P92钢的蠕变-疲劳循环曲线。结果表明:P92钢在600 ℃...[查看更多]
2021-10-22 14:11:07
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:使用万能材料试验机、霍普金森拉杆和霍普金森压杆装置研究了航空发动机机匣材料GH907高温合金在常温下的准静态力学性能及20~400 ℃下的动态力学性能;基于试验结果,拟合得到Johnson-Cook(J-C)本构模型和失效模型参数,并对试验合金动态压缩过程进行模拟以验证本构模型参数的有效性。结果表明:常温下在0~3 000 s-1应变速率范围内拉伸时,试验合金具有明...[查看更多]
2021-10-22 14:11:06
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:熔炼制备不同稀土加入量的Al-3.0Mg-xRE(质量分数/%,x=0,0.12,0.31,RE为La+Ce)合金,研究了该合金的显微组织、硬度和拉伸性能在冷拉拔过程中的演变规律。结果表明:冷拉拔过程中,试验合金的晶粒拉长,第二相拉长并破碎成细小粒子,并在晶界和枝晶界处逐渐聚集呈线状分布,Copper {112}〈111〉型变形织构强度逐渐增高;随着变形量的增大,合金的强度...[查看更多]
2021-10-22 14:11:06
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:通过有限元仿真确定蒙皮环向对接结构的疲劳危险部位,计算得到2024-T3铝合金对接结构的理论细节疲劳额定值(DFR)。对2E12-T3铝合金蒙皮环向对接结构进行疲劳试验,分析了疲劳断裂位置和断口形貌,计算得到该对接结构的试验DFR,并与2024-T3铝合金对接结构的理论DFR进行对比分析。结果表明:蒙皮环向对接结构试样均在蒙皮端部钉孔处发生疲劳破坏,与有限元...[查看更多]
2021-10-22 14:11:04
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:断裂韧度是材料重要的抗断指标。总结了平面应变断裂韧度、弹塑性断裂韧度、裂纹尖端张开位移和动态断裂韧度测试技术的研究概况及在球墨铸铁材料上的应用,介绍了温度、显微组织、试样尺寸对球墨铸铁断裂韧度的影响规律,探讨了球墨铸铁断裂韧度试样中的裂纹长度测试问题,介绍了基于J-Q(J积分-三轴性应力因子)理论的球墨铸铁断裂韧度测试方法;认为基于J...[查看更多]
2021-10-22 14:11:03
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:高新科技的快速发展对高性能铜材料的开发提出了更高的要求,铜基复合材料因具有较高的强度和良好的导电导热性、耐磨耐腐蚀性、高温稳定性等而得到广泛的应用,其制备工艺在不断发展,且近年来取得了很大进展。综述了铜基复合材料主要制备工艺,包括粉末冶金法、铸造法、机械合金化法、内氧化法、原位合成法、熔体浸渗法和搅拌摩擦法等的特点及其研究进展,...[查看更多]
2021-10-22 14:11:01
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第10期
摘要:接管安全端异种金属焊接接头是压水堆核电站中连接主设备低合金钢压力容器接管嘴与不锈钢管道的一种典型结构,易发生一次侧应力腐蚀开裂,而焊接残余拉应力是造成此种应力腐蚀开裂的主要因素之一。因此,准确评估接管安全端异种金属接头的焊接残余应力分布至关重要。通过有限元模拟研究焊接残余应力旨在保障核电设备的结构完整性。介绍了接管安全端异种金属...[查看更多]
2021-09-18 14:29:23
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:以Vossloh300-1型扣件系统中的ω型SKL15弹条为研究对象,采用有限元软件建立扣件系统仿真模型,在3种材料属性(线弹性模型、双线性模型、拉伸试验获取的弹塑性模型)和2种接触属性(绑定约束、非线性接触)下对弹条的力学行为进行模拟,通过疲劳试验验证模型的有效性,并研究了弹条材料属性以及弹条与嵌入块的接触属性对弹条非线性力学行为的影响。结果表...[查看更多]
2021-09-18 14:29:22
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:采用ABAQUS有限元仿真软件模拟了TC4钛合金蜂窝芯的扩散连接/拉伸成形过程,基于仿真结果获得最优的拉伸长度,通过扩散连接/拉伸成形试验,研究了蜂窝芯的胞体轮廓、壁厚分布以及扩散连接界面形貌。结果表明:在920℃/3 MPa/60 min参数下扩散连接得到层叠板,并在温度800℃、拉伸速度1 mm·s-1下拉伸75 mm后得到蜂窝芯,该蜂窝芯中形成了规则的正六边形...[查看更多]
2021-09-18 14:29:21
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:利用分离式Hopkinson压杆试验装置对体积分数15% SiCp/Al复合材料进行动态压缩试验,研究了该复合材料在500~2 000 s-1高应变速率下的动态力学性能及其显微组织演变;基于试验数据,通过包含与应变速率和塑性应变相关的绝热温升软化项的Johnson-Cook本构模型对应力-应变曲线进行预测,并将模型预测结果与试验结果进行对比。结果表明:复合材料的应变速率强化...[查看更多]
2021-09-18 14:29:21
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:对110钢套管进行几何尺寸测量、拉伸试验以及残余应力测试,采用一次二阶矩法计算了套管的平均极限挤毁强度;对套管进行了挤毁试验,并采用有限元模型模拟了套管的极限挤毁强度;将极限挤毁强度的计算结果、模拟结果及试验结果进行了对比。结果表明:试验套管平均极限挤毁强度的计算结果高于目标置信水平,且与试验结果相近,该计算方法适用于试验套管极限...[查看更多]
2021-09-18 14:29:20
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:在Instron 8862型疲劳试验机上对油井套管用N80Q钢进行完全对称循环载荷(平均应变为0)和非对称循环载荷(平均应变为0.5%和1.0%)下的低周疲劳试验,研究该钢的低周疲劳特性,并讨论了考虑不同因素的低周疲劳寿命模型的预测精度。结果表明:塑性应变能随应变幅的增大呈线性增长趋势,平均应变对塑性应变能几乎无影响;在对称载荷、不同应变幅(0.5%~2.0%)...[查看更多]
2021-09-18 14:29:19
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:在AlSi7Mg铝合金表面制备单道和多道WC增强镍基合金激光熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成、稀释率和显微硬度。结果表明:当激光扫描速度由3.3 mm·s-1增至6.0 mm·s-1时,单道激光熔覆层中的气孔和裂纹变少;在扫描速度4.6 mm·s-1、光斑直径1.0 mm、搭接率20%条件下,多道熔覆层中WC颗粒主要分布在熔覆区与过渡区界面处,裂纹和气孔...[查看更多]
2021-09-18 14:29:19
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:采用溶液共混母胶法制备了纳米石墨/氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,研究了其微观结构、硫化性能、力学性能、耐磨性能等,并将其与采用传统机械共混法制备得到的复合材料进行对比。结果表明:溶液共混母胶法可使纳米石墨更加均匀地分散在HNBR基体中;与传统机械共混法相比,用溶液共混母胶法制备的复合材料的硫化性能和力学性能更优,最大综合扭矩、弹性模...[查看更多]
2021-09-18 14:29:18
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:在45钢表面、不同激光功率(1 000~1 400 W)和扫描速度(6~10 mm·s-1)下激光熔覆质量分数20% SiC增强Ni35合金熔覆层,根据熔覆层宏观形貌确定最佳工艺参数,研究了最佳参数下熔覆层的组织和性能。结果表明:该激光熔覆层的最佳工艺参数为激光功率1 000 W、扫描速度8 mm·s-1,该参数下熔覆层的组织为树枝晶和等轴晶,物相包括SiC、Ni4B3、CrB、N...[查看更多]
2021-09-18 14:29:18
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:采用选区激光熔化工艺成形TC4钛合金试样,研究了激光功率(50~300 W)和激光扫描速度(250~1 750 mm·s-1)对试样组织和性能的影响。结果表明:随着扫描速度的降低或激光功率的增大,试样成形质量提高,表面粗糙度减小,纵截面硬度增大;试样组织中均存在针状α'相和纳米级β相,较高扫描速度下的α'相尺寸较小,β相含量较低;改变扫描速度或激光功率...[查看更多]
2021-09-18 14:29:17
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:对汽轮机用3.5NiCrMoV贝氏体钢和20Cr13马氏体钢进行对称和非对称应变控制疲劳试验,对比研究其疲劳行为;采用基于对称应变疲劳参数的Morrow模型、SWT模型和Ellyin模型对非对称疲劳寿命进行预测,讨论模型的适用性。结果表明:3.5NiCrMoV钢的非对称疲劳寿命不高于对称疲劳寿命,20Cr13钢的非对称疲劳寿命高于对称疲劳寿命;3.5NiCrMoV钢的对称和非对称循环...[查看更多]
2021-09-18 14:29:16
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:为满足用户定制的C250b门架型钢屈服强度不低于500 MPa,抗拉强度不低于610 MPa,断后伸长率不小于17%,-20℃冲击功不低于27 J的指标要求,设计了C-Mn-Nb-V-Cr-N体系钢,参考实际生产工艺,在不同的开轧温度和终轧温度下对试验钢进行精轧,研究了试验钢的组织和力学性能,分析了其强化机制。结果表明:设计试验钢的化学成分(质量分数/%)为0.16~0.20 C,0....[查看更多]
2021-09-18 14:29:15
《机械工程材料》/ 2021年第45卷/ 第9期
摘要:以国产第三代碳化硅纤维(SiCf)为增强体,通过化学气相渗透(CVI)工艺在SiCf表面同时沉积热解碳(PyC)和SiC形成共沉积界面层,沉积时间为20~70 min,然后继续沉积SiC制备出致密的Mini SiCf/SiC复合材料,研究复合材料的界面结构和拉伸行为。结果表明:20,40,70 min沉积时间下得到共沉积界面层的平均厚度分别为500,1 100,2 100 nm,界面层厚度均匀,...[查看更多]
 
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