機械工程材料
創刊于1977年，由上海材料研究所有限公司主辦，為中國機械工程學會材料分會會刊，是公開發行的有關工程材料的應用類技術期刊，是中文核心期刊、CSCD中國科學引文數據庫來源期刊、中國科技核心期刊，并被中國學術期刊綜合評價數據庫、《中國期刊網》、《中國學術期刊（光盤版）》、CA、SA和PЖ收錄；2013年被評為“RCCSE中國核心學術期刊”。
報道范圍：金屬材料、無機非金屬材料和有機高分子材料及其復合材料的研究和綜合述評，包括綜述、試驗研究、材料性能及應用、新材料及新工藝、物理模擬和數值模擬、納米材料、殘余應力、材料基因組用數據庫和大數據技術、材料測試新技術、材料失效分析及預測、材料科技信息等。
涉及領域：機械、冶金、電氣、航空航天、石油化工、儀器儀表、交通運輸、船舶海洋等所有涉及材料研究的工程技術。
主要讀者：材料生產、研究相關的企業、大專院校和研究單位的科研與技術人員、管理人員等。
廣告范圍：各類金屬、非金屬、高分子、復合材料；材料加工設備；實驗室各類物理性能、化學分析檢測儀器及相關配件、耗材等。
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第九屆編輯委員會
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| 顧 問： | 丁傳賢(院士) 田永君(院士) 劉昌盛(院士) 李鶴林(院士) 陳蘊博(院士) 周 玉(院士) 鐘群鵬(院士) 徐濱士(院士) 涂善東(院士) 崔 崑(院士) |
| 主 任： | 韓恩厚 |
| 副 主 任： |
馬鳴圖 鞏建鳴 劉 剛 |
| 委 員： |
王孝廣 王澤華 王曉敏 |
| 名譽主編： | 楊 武 |
| 主 編： | 胡 軍 |
| 常務副主編： | 陸靜娟 |
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中國標準連續出版物號 |
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| 主 管： | 上?？茖W院 |
| 主 辦： | 上海材料研究所有限公司 |
| 編輯出版： |
《機械工程材料》編輯部 |
| 發 行： | 電話：(021)65556775×311 |
| 廣告代理： |
上海市邯鄲路99號200437 |
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廣告經營許可證：3101094000060 |
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| 國內總發行：上海市報刊發行局 | |
| 國內訂閱： | 全國各地郵政局（所） |
| 郵發代號： | 4-221 |
| 國外發行： | 中國國際圖書貿易總公司 |
| 國外代號： | M5868 |
| 印 刷： | 上海普順印刷包裝有限公司 |
| 定 價： | 22.00元 |
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《機械工程材料》2023年第8期目錄
目錄
綜述
試驗研究
新材料 新工藝
材料性能及應用
物理模擬與數值模擬
失效分析
2023年47卷
2022年46卷 2021年45卷 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|
2023-08-31 09:21:10
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:某超臨界機組小汽輪機軸封回汽管道運行8.1×104 h時發生斷裂。采用宏觀形貌觀察、金相檢驗、硬度檢測、力學性能試驗等方法分析了該回汽管道斷裂的原因。結果表明:回汽管道所用TP304H奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕能力差,且在冷彎后未進行固溶處理,造成彎頭處位錯密度和殘余應力增加,從而加速了含鉻化合物的析出,形成了晶間貧鉻區;在腐蝕環境及殘余應力等因素綜...[查看更多] 2023-08-31 09:21:09
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:某化工廠柴油加氫循環20碳鋼管道發生脆性爆裂。對該管道殘片分別進行去應力退火處理和去氫處理,通過與未處理原始狀態殘片的顯微組織和力學性能進行對比,并結合化學成分檢測和斷口形貌觀察等方法對管道爆裂原因進行了分析。結果表明:管道材料在長時間服役后發生應變時效脆化,導致管道脆性爆裂;管道材料的氮元素含量相對偏高,且晶粒出現較大的變形,是發生應...[查看更多] 2023-08-31 09:21:09
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:制備了CCF300碳纖維/BA9916-II環氧樹脂復合材料加筋壁板,研究了該加筋壁板在干態和濕熱狀態下的壓縮行為;建立加筋壁板有限元模型,使用經驗公式對濕熱環境下的材料參數進行修正,通過模擬分析了不同狀態加筋壁板的壓縮屈曲與后屈曲行為,并進行了試驗驗證。結果表明:加筋壁板在干態與吸濕狀態下均有較強的后屈曲承載能力;濕熱環境會對加筋壁板穩定性與承載能...[查看更多] 2023-08-31 09:21:08
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:對TC17鈦合金進行不同溫度(600~950 ℃)和不同應變速率(0.001~10 s-1)的熱壓縮試驗,研究了TC17鈦合金的熱變形行為,建立了TC17鈦合金多元線性回歸本構模型,并進行了試驗驗證。結果表明:TC17鈦合金的流變應力隨變形溫度的升高而減小,隨應變速率的增大而增大;在低溫段(600~850 ℃)變形時,真應力-真應變曲線整體上呈應變軟化特征,在高溫段(850~950 ℃)變形時,則...[查看更多] 2023-08-31 09:21:07
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:采用氟碳罩光漆作為封孔劑,對大氣等離子噴涂質量分數8%氧化釔穩定氧化鋯(8YSZ)熱障涂層進行封孔處理,研究了封孔處理對涂層微觀結構、電化學腐蝕性能及抗鹽霧腐蝕性能的影響。結果表明:氟碳罩光漆因毛細現象而滲透進涂層,封孔后涂層表面粗糙度由未封孔的5.4 μm降低至0.8 μm,潤濕角由未封孔的61.99°增大至70.58°;封孔后涂層的自腐蝕電位由未封孔的-0.308 V...[查看更多] 2023-08-31 09:21:06
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:采用霧化法制備Fe-9Cr-1.5W-0.3Ti-0.3Y合金粉,經不同時間(12,20 h)球磨處理后,使用熱等靜壓工藝制備9Cr氧化物彌散強化(ODS)鋼,研究了9Cr-ODS鋼的顯微組織與拉伸性能。結果表明:霧化合金粉末為規則球狀α-Fe相合金粉,平均粒徑為47.83 μm,晶粒尺寸約為20 μm;球磨20 h后,合金粉末的平均粒徑和晶粒尺寸均明顯下降,分別為30.50 μm,12 nm;隨著球磨時間的延長,...[查看更多] 2023-08-31 09:21:05
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:對S31035鋼進行噴丸處理,再在665 ℃下進行高溫蒸汽氧化試驗,研究了噴丸處理對該鋼抗高溫水蒸氣氧化行為的影響。結果表明:未噴丸試樣在氧化100 h后即出現明顯的氧化物衍射峰,氧化3 000 h后形成雙氧化物層,氧化膜厚度約為8.07 μm;噴丸試樣在氧化1 000 h后才出現微弱的(Fe,Cr)2O3衍射峰,在氧化3 000 h后表面氧化膜仍然較薄,厚度僅為0.45 μm;在氧化過程中,噴...[查看更多] 2023-08-31 09:21:05
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:對鐵道機車用軸承鋼鍛坯進行水淬預處理,再分別對鍛坯和水淬預處理鋼進行奧氏體化+等溫淬火處理,研究了水淬預處理對軸承鋼顯微組織和力學性能的影響。結果表明:軸承鋼鍛坯的顯微組織為珠光體+鐵素體,水淬預處理后組織變為馬氏體+少量鐵素體;奧氏體化+等溫淬火處理后,鍛坯和水淬預處理鋼中都出現了細長貝氏體板條束和塊狀馬氏體/奧氏體(M/A)島,水淬預處理鋼...[查看更多] 2023-08-31 09:21:04
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:用復合磷酸鹽完井液對取自13Cr-L80鋼油管的緊湊拉伸試樣進行預腐蝕處理,再進行疲勞裂紋擴展試驗,通過分析疲勞裂紋擴展區形貌,研究了應力比(0.05~0.25)、加載載荷(10~14 kN)和載荷頻率(0.6~1.8 Hz)對腐蝕疲勞裂紋擴展行為的影響。結果表明:隨應力比增大,疲勞裂紋擴展區二次裂紋數量增多,13Cr-L80鋼的裂紋擴展速率增大;隨加載載荷增大,疲勞裂紋擴展區二次裂...[查看更多] 2023-08-31 09:21:03
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:以自制的高純Y2O3粉為原料,借助大氣等離子噴涂工藝在A6061鋁合金表面制備Y2O3涂層,基于響應曲面法構筑了相應的響應曲面圖,分析了噴涂電壓(60~80 V)、噴涂電流(500~600 A)和噴涂距離(100~120 mm)的交互作用對涂層硬度和孔隙率的影響,優化了等離子噴涂工藝。結果表明:基于響應曲面法建立了涂層顯微硬度和孔隙率的二次數學模型;模型預測Y2O3涂層的優化工藝參...[查看更多] 2023-08-31 09:21:02
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:采用電阻熱與等離子弧雙熱源同步加熱WC增強鐵基合金粉芯絲材的方法制備WC增強鐵基合金熔覆層,研究了不同熱絲電流(0,40,50,60,70 A)下熔覆層的宏觀形貌、顯微組織和性能,獲得了合適的熱絲電流。結果表明:當熱絲電流為50 A時,熔覆層的成形質量較好,稀釋率最低,為51.77%;隨著熱絲電流的增大,熔覆層的平均晶粒尺寸先減小后增大,碳化物含量先增多后減少,當熱絲...[查看更多] 2023-08-31 09:21:02
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:采用TC4鈦合金薄板防屈曲裝置,在不同扭矩(1.5~2.5 N·m)和不同應變水平(0.25%~1.0%)下對SAPH440鋼薄板試樣進行拉壓疲勞試驗,研究了摩擦力對薄板試樣疲勞壽命的影響,驗證了防屈曲裝置的適用性。結果表明:在以彈性應變為主導的低應變水平(0.25%)下,試樣的疲勞壽命隨摩擦力的增大而略微降低;在以塑性應變為主導的中高應變水平(0.5%~1.0%)下,試樣的疲勞壽命隨摩...[查看更多] 2023-08-31 09:21:01
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:對A356鋁合金進行T6熱處理,在時效時施加33 mT低強度脈沖磁場,研究了時效溫度(175,185 ℃)和時效時間(50,60,70 min)對A356鋁合金顯微組織和力學性能的影響。結果表明:在脈沖磁場作用下時效后,A356鋁合金的二次枝晶間距隨時效溫度升高或時效時間延長而減小,共晶硅的長徑比隨時效時間延長先減小后增大;時效溫度為185 ℃時共晶硅的直徑和長徑比較175 ℃時有所...[查看更多] 2023-08-31 09:21:00
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:通過850,950 ℃退火制備得到平均晶粒尺寸分別為40,210 μm的IF鋼,研究了晶粒尺寸對其低周疲勞行為和疲勞后顯微組織的影響。結果表明:在疲勞循環過程中,細晶試驗鋼的初始平均峰值應力高于粗晶試驗鋼,隨著循環次數增加,2種試驗鋼的平均峰值應力趨于相近;細晶試驗鋼始終表現為循環加工硬化,粗晶試驗鋼表現為初始循環硬化、循環飽和和二次循環硬化。經400周次...[查看更多] 2023-08-31 09:21:00
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:以銅粉、鋁粉、鎳粉和銅包鐵粉為原料,采用粉末冶金工藝制備含不同質量分數(0,1.6%,3.2%,4.8%,6.4%)鐵元素的Cu-10Al-4Ni合金,研究了鐵含量對合金顯微組織和性能的影響。結果表明:未添加鐵元素的合金組織由κⅢ相、α相和Al4Cu9相組成;當添加質量分數1.6%的鐵元素后,合金中的κⅢ相增多,Al4Cu9相減少;當鐵元素質量分數達到3.2%時,Al4Cu9相進一步減少,合金中...[查看更多] 2023-08-31 09:20:59
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:通過銑削試驗分別研究了主軸轉速(300,500,650,800,1 200 r·min-1)、銑削進給量(0.030,0.045,0.060,0.075,0.090 mm·r-1)和單道次銑削深度(0.20,0.35,0.50,0.65,0.80 mm)對FGH4113A鎳基高溫合金加工表面完整性的影響。結果表明:隨著銑削進給量或單道次銑削深度的增大,加工表面的缺陷增多,表面粗糙度和硬度增大,表面殘余應力逐漸由壓應力轉變成拉應力;隨著主...[查看更多] 2023-08-31 09:20:57
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第8期
摘要:激光熔覆技術是一種發展前景廣闊的新型表面改性技術,既滿足了材料表面特定性能的要求,又節約了大量的貴重元素。裂紋問題是制約激光熔覆技術廣泛工業化應用與進一步發展的主要阻礙之一。介紹了激光熔覆層裂紋產生的原因,綜述了裂紋的控制措施,包括熔覆層材料成分設計、設置過渡層、工藝參數優化、基體預熱、外場(力)輔助等,最后對當前激光熔覆層裂紋控制措...[查看更多] 2023-07-31 16:11:41
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:基于熱力學理論和等效夾雜原理建立了包含機械能、化學自由能、磁晶各向異性能、Zeeman能和再取向過程硬化函數的NiMnGa合金/環氧樹脂(NiMnGa/ER)復合材料的力磁耦合細觀模型,模擬了零場下復合材料的應力-應變曲線,并與試驗結果進行對比,最后預測了不同磁場強度(0~1.8 T)和磁場角度(與應力方向的夾角,0°,45°)下復合材料的應力-應變曲線。結果表明:...[查看更多] 2023-07-31 16:11:40
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:基于MATLAB模擬平臺并結合晶粒的形核與生長理論,采用元胞自動機-有限差分方法構建了Inconel625合金激光熔覆層顯微組織演變的數值計算模型,利用該模型對單道激光熔覆過程中合金的顯微組織演變進行了模擬,并進行了試驗驗證,同時研究了激光熱輸入和異質形核數量對熔覆層晶粒形貌的影響。結果表明:采用建立的模型模擬得到熔覆層內部由柱狀晶以及分布在柱狀晶之...[查看更多] 2023-07-31 16:11:40
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:以自行開發的貝氏體軸承鋼為研究對象,采用熱模擬試驗機在變形溫度900~1 200 ℃、應變速率0.01~5 s-1條件下進行單道次熱壓縮試驗,研究了該鋼的熱壓縮變形行為,基于真應力、真應變數據,建立熱變形本構方程,并繪制熱加工圖。結果表明:當變形溫度不低于1 000 ℃、應變速率低于0.1 s-1時,試驗鋼在熱壓縮過程中的動態再結晶較明顯。在相同應變速率下,變形溫度越...[查看更多] 2023-07-31 16:11:39
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:以Q345低合金高強鋼對接接頭為研究對象,建立熱-冶金-力學耦合的三維有限元模型,在考慮相變情況下采用三維雙橢球體熱源模型對單道焊的焊接溫度場進行數值模擬,再基于提取的熱循環曲線(TCC)對該熱源模型進行簡化。分別采用三維雙橢球體熱源模型和基于TCC簡化的熱源模型對單道焊和多道焊對接接頭的殘余應力進行計算,并進行了試驗驗證。結果表明:根據溫度場模...[查看更多] 2023-07-31 16:11:38
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:通過有限元模擬方法研究了點/面載荷作用下不同長寬比和寬厚比鋁合金三明治板的面外屈曲特性,并進行試驗驗證;通過試驗研究了不同尺寸參數鋁合金三明治板的面外承載特性。結果表明:模擬得到點/面載荷下三明治板的載荷-位移曲線與試驗結果基本吻合,平均相對誤差小于5%,證明了有限元模擬的可靠性;三明治板在點載荷下發生整體刺穿破壞,在面載荷下發生芯板壓縮破...[查看更多] 2023-07-31 16:11:38
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:設計了不同錳含量的DP600鋼,在不同層流冷卻空冷時間下對該鋼進行工業試生產,研究了錳質量分數(0.65%~1.25%)和空冷時間(8~11 s)對其顯微組織和強度的影響。結果表明:隨著錳含量的增加或者層流冷卻空冷時間的縮短,DP600鋼的平均晶粒尺寸降低,馬氏體含量增加,屈服強度、抗拉強度增大;隨著錳含量增加,馬氏體形態由彌散分布變為線鏈狀分布;當錳質量分數為0.85%,...[查看更多] 2023-07-31 16:11:37
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:對厚度為6.5 mm的S32101雙相不銹鋼板進行激光焊接,并進行不同溫度(800~1 100 ℃)和不同保溫時間(0~180 s)的焊后熱處理,研究了焊后熱處理對焊縫顯微組織和性能的影響。結果表明:熱處理后焊縫中奧氏體含量高于焊態焊縫,并且其含量隨保溫時間的延長整體呈增大的趨勢,隨熱處理溫度的升高整體呈先增大后減小的趨勢;在1 000~1 100 ℃下保溫0~180 s后焊縫中的奧氏...[查看更多] 2023-07-31 16:11:37
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:對Fe-0.9C-1.4Si-1.6Mn-0.8Cr-0.2Mo-0.25Al鋼錠分別進行冷軋與熱軋變形處理,再進行850~1 100 ℃奧氏體化處理和300 ℃等溫處理,研究了軋制預變形和奧氏體化溫度對顯微組織和拉伸性能的影響。結果表明:經950 ℃奧氏體化后,冷軋預變形鋼主要由貝氏體鐵素體和殘余奧氏體組成,熱軋預變形鋼則由貝氏體和殘余奧氏體組成,相比于未預變形鋼,殘余奧氏體含量減少;冷軋...[查看更多] 2023-07-31 16:11:36
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:研究了預應變(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%)、加載應變速率(4.0×10-5,1.2×10-4,4.0×10-4 s-1)和連續溫度應力松弛試驗的初始溫度(750,900 ℃)對DZ411定向凝固鎳基合金應力松弛行為的影響;基于加工硬化和回復軟化動態平衡的穩態變形,假設穩態松弛應變速率與傳統蠕變持久試驗的最小蠕變速率隨應力的變化規律一致,通過短時應力松弛試驗對最小蠕變...[查看更多] 2023-07-31 16:11:36
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:采用選區激光熔化成形(SLM)技術制備CoCrFeNiCuAl0.8高熵合金,研究了不同激光熱輸入(0.06~0.36 J·mm-1)下合金的成形質量和密度,確定最優成形工藝參數,并分析了在最優成形工藝參數下合金的顯微組織和拉伸性能。結果表明:隨著熱輸入的增加,SLM成形合金的密度先增大,當熱輸入大于0.15 J·mm-1時,密度基本保持不變;當熱輸入為0.34 J·mm-1時,密度...[查看更多] 2023-07-31 16:11:35
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:以Cu+催化疊氮炔環偶極加成點擊化學反應,在不同催化劑(CuBr/五甲基二乙烯三胺或CuSO4·5H2O/抗壞血酸鈉)和反應溫度(55,65,75 ℃)下制備三唑環基含氟芳香烴改性納米氧化鋅(ZnO-sTRF),研究了不同ZnO-sTRF的化學結構和元素組成;將表面接枝量最高的ZnO-sTRF與聚氨酯(PU)復合制備ZnO-sTRF/PU涂層,研究了該涂層的疏水性能、抗菌性能以及防污性能。結果表明:...[查看更多] 2023-07-31 16:11:34
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:以鋅粉、鋁粉為原料,硝酸鑭為添加劑,制備了硝酸鑭改性無鉻達克羅涂層,研究了改性涂層在質量分數5% NaCl溶液中浸泡后的腐蝕產物物相組成和微觀形貌,探究了涂層的腐蝕行為和防腐機理。結果表明:在NaCl溶液中浸泡10 d后,涂層中部分富鋅相優先腐蝕形成Zn5(OH)8Cl2·H2O,表面呈蜂窩狀形貌;浸泡30 d后,腐蝕產物增多,生成Zn5(OH)6(CO3)2,表面呈海綿狀結構;浸...[查看更多] 2023-07-31 16:11:33
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:將核電廠水池覆面用S30403、S32101和S32205不銹鋼焊接結構件在含SO2-4及Cl-的硼酸溶液中腐蝕6個月,對比研究了3種不銹鋼結構件的耐腐蝕性能并分析了腐蝕機理。結果表明:S32205不銹鋼結構件發生均勻腐蝕,表面腐蝕產物較少,腐蝕程度較輕;S32101不銹鋼結構件發生選擇性腐蝕,出現較深的點蝕坑,點蝕坑內存在藍綠色腐蝕產物;S30403不銹鋼結構件發生應力腐蝕開裂,...[查看更多] 2023-07-31 16:11:33
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:以Er2319焊絲為釬料,在不同激光功率(1.0~1.4 kW)下對6061-T6鋁合金和Q235A鍍鋅鋼進行激光對接熔釬焊,研究了激光功率對接頭顯微組織和拉伸性能的影響。結果表明:在1.1~1.3 kW激光功率下均可實現鋁合金和鋼的有效連接,激光功率為1.2 kW時的成形質量最好;1.1,1.2 kW激光功率下焊縫區組織為大量的等軸晶以及少量的破碎枝晶,1.3 kW激光功率下則以粗大的針狀晶為...[查看更多] 2023-07-31 16:11:32
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:對比研究了金剛石刀具和硬質合金刀具鏡像銑,以及化學銑切2A12-T4鋁合金試樣的表面形貌、表面粗糙度、殘余應力、硬度和疲勞性能。結果表明:鏡像銑等厚度平板試樣(一面硬質合金刀具加工,一面金剛石刀具加工)的細節疲勞額定強度比化學銑切試樣提高了4.27%,而金剛石刀具鏡像銑下陷試樣的細節疲勞額定強度則提高了22.46%;金剛石刀具鏡像銑試樣獲得了比硬質合金...[查看更多] 2023-07-31 16:11:31
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:采用下引連鑄定向凝固技術制備直徑為14 mm的Cu-2Ag-0.04La合金棒,再經過連續擠壓獲得直徑為7 mm的合金絲,最后經過6道次拉拔獲得直徑為2 mm的合金線,研究了連續擠壓及拉拔對合金組織和性能的影響。結果表明:鑄態合金在連續擠壓時,{001}〈100〉織構減弱并形成少量的{111}〈112〉和{110}〈112〉織構,經過拉拔后,{001}〈100〉織構基本消失,{111}〈112〉和{110}...[查看更多] 2023-07-31 16:11:30
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第7期
摘要:金屬陶瓷因既具備金屬材料優異的強度、高溫導熱性和熱穩定性,又具備陶瓷材料的耐高溫、耐腐蝕等特性而廣泛用于制造切削刀具。金屬陶瓷耐磨性和硬度不足的問題限制了其應用范圍,在其表面制備硬質涂層可以解決這一問題,但是涂層的結合強度弱,易剝落。介紹了硬質涂層的制備方法、涂層與基體結合強度的影響因素,闡述了提高硬質涂層結合強度的方法,最后對金屬陶...[查看更多] 2023-07-05 18:21:18
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:建立TC4鈦合金半球零件超塑成形有限元模型,研究了恒溫條件下正向氣脹和先反向后正向氣脹成形對半球零件壁厚的影響;基于溫度場修正的Backofen本構方程,模擬了在非均勻溫度場條件下半球零件的超塑成形并分析了其壁厚分布。試制出TC4鈦合金半球零件,通過實測壁厚對模擬結果進行驗證。結果表明:先反向后正向氣脹成形工藝有利于半球零件壁厚的均勻分布,降低了零...[查看更多] 2023-07-05 18:21:17
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:采用晶體塑性有限元法和內聚力模型建立考慮激光選區熔化(SLM)成形316L不銹鋼顯微組織特征的代表體積單元(RVE)模型,基于模擬得到的應力、應變數據模擬了不同體能量密度SLM成形緊湊拉伸試樣的斷裂過程,得到J積分曲線并與試驗結果進行了對比。結果表明:SLM成形316L不銹鋼試樣在拉伸過程中內部受力不均勻,在改變內聚力單元最大名義應力后,模擬得到不同體能量密...[查看更多] 2023-07-05 18:21:17
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:在應力117,137,157 MPa及溫度633,658,683 K條件下對包殼管用SZA-6鋯合金進行單軸拉伸蠕變試驗,研究了該合金的單軸拉伸蠕變行為,并通過蠕變應力指數和蠕變激活能分析其蠕變控制機制。結果表明:SZA-6鋯合金在不同試驗條件下的穩態蠕變速率在0.34×10-8~9.77×10-8 s-1范圍,隨著試驗溫度的升高或應力的增大,穩態蠕變速率增大;在658 K溫度下,當應力由117 MPa增大...[查看更多] 2023-07-05 18:21:16
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:利用萬能材料試驗機對多種汽車用板材,包括不同強度級別的先進高強鋼、傳統高強鋼、鋁合金板材進行室溫拉伸試驗,采用數字圖像相關(DIC)技術獲取材料在拉伸過程中的全場應變,對比了不同板材的成形性,討論了材料成形性能的評估方法。結果表明:汽車用板材的斷裂應變整體上遠大于斷裂總延伸率,相比于斷裂總延伸率,斷裂應變與強度更符合負相關的關系;最大力總延...[查看更多] 2023-07-05 18:21:16
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:采用焊條電弧焊對30CrMnSiA鋼焊接接頭進行多次(3,4次)補焊試驗,研究了補焊次數對接頭組織和力學性能的影響。結果表明:補焊次數的增加對接頭焊縫區域的顯微組織類型影響不大,原始焊縫和補焊焊縫組織均為奧氏體柱狀晶,但會導致原始焊縫區域的晶粒粗化和熱影響區的大角度晶界分布密度下降,并減少熱影響區的馬氏體數量,從而對接頭強度產生不利影響。補焊4次接...[查看更多] 2023-07-05 18:21:15
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:采用激光熔覆工藝在Q235鋼板表面制備Mo2FeB2金屬陶瓷熔覆層,研究了激光掃描速度對熔覆層組織、顯微硬度和耐磨性能的影響。結果表明:Mo2FeB2金屬陶瓷熔覆層由Mo2FeB2、(Mo,Fe,Cr)3B2、CrB、MoB、Fe-Cr等相組成;隨著掃描速度的增大,Mo2FeB2硬質相由長條狀轉變成塊狀,尺寸減小;掃描速度對硬質相含量的影響不大;隨著掃描速度的增大,Mo2FeB2金屬陶瓷熔覆層的平...[查看更多] 2023-07-05 18:21:15
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:選用低強、等強和高強匹配的3種低氫型焊條,在80 ℃預熱條件下分別對X80鋼板進行U形坡口和斜Y形坡口打底焊,計算了接頭斷面裂紋率,并進行了維氏硬度測試,評價了等強和高強匹配焊條打底焊接頭的冷裂敏感性。結果表明:焊條的冷裂紋敏感指數隨強度等級提高而增大,但焊縫表面及斷面均未發現裂紋,斷面裂紋率為0,說明冷裂敏感性并未隨焊條強度增大而增強。與低強匹...[查看更多] 2023-07-05 18:21:14
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:利用靜電引力在MnO2納米線表面吸附鹽酸處理的三聚氰胺(H-melamine),H-melamine和MnO2納米線的質量比分別為1\:1,3\:1,5\:1,然后進行退火以制備氮摻雜納米碳包覆MnO(MnO@N-C)復合材料,研究了復合材料的物相組成、微觀結構和電化學性能。結果表明:退火處理使得MnO2納米線和包覆在其表面的H-melamine分別轉變為MnO及氮摻雜碳材料,得到的MnO@N-C復合材料呈現串...[查看更多] 2023-07-05 18:21:14
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:對艦船用低碳高強鋼進行900 ℃奧氏體化淬火+不同溫度(770,790,810,830 ℃)臨界區退火+500 ℃回火處理,研究了臨界區退火溫度對試驗鋼顯微組織和力學性能的影響。結果表明:隨著臨界區退火溫度的升高,退火后形成的板條馬氏體和貝氏體發生回復,趨于合并而呈塊狀特征;在770 ℃退火條件下,試驗鋼的強度較低,-20 ℃沖擊功較高,沖擊斷裂模式為韌性斷裂;當退火溫度...[查看更多] 2023-07-05 18:21:13
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:通過改變中包過熱度(20,40 ℃)、鋼液中鈣硫質量比(0~0.9)、粗軋單道次變形量(14%,20%)、中間坯厚度(49,52,53 mm)、精軋后三道累積變形量(29%,34%)生產中碳石油套管鋼,分析了中包過熱度、軋制變形量和鈣硫質量比對試驗鋼組織和-10 ℃沖擊功的影響。結果表明:在中包過熱度為20 ℃下連鑄鑄坯的中心偏析和碳元素偏析減輕,由線鏈狀分布變為點狀分布;軋制變形量...[查看更多] 2023-07-05 18:21:13
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:以TC4合金粉末為原料,利用電子束選區熔化技術成形TC4合金拉伸試樣,研究了軸向和徑向2種成形方向以及添加支撐對合金顯微組織和拉伸性能的影響。結果表明:無支撐徑向成形合金存在等軸β晶及晶內針狀α'相,形成魏氏集束組織和網籃組織,添加支撐后由粗大β柱狀晶及兩側網籃組織組成;無支撐和添加支撐軸向成形合金上部分組織由初生α相和α'相組成,而下部分為等...[查看更多] 2023-07-05 18:21:12
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:以乙基硅油、羰基鐵粉、十二羥基硬脂酸和氫氧化鋰為原料,采用原位皂化法制備鋰基磁流變脂(MRG),并分別在60,120,180 ℃下進行熱氧化,研究了熱氧化對MRG質量、分子結構、靜態屈服應力和磁流變性能的影響。結果表明:熱氧化會使MRG的質量發生損失,乙基硅油分子中的-CH3、-CH2-和Si-C2H5基團含量減少,交聯Si-O-Si含量增加;隨著熱氧化溫度升高,MRG的剪切應力和靜...[查看更多] 2023-07-05 18:21:11
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:以SnO2粉、CoO粉、Cr2O3粉、Sb2O5粉、In2O3粉為原料,在100 MPa壓力和1 300 ℃溫度下燒結制備(98.85-x)SnO2-1CoO-0.05Cr2O3-0.1Sb2O5-xIn2O3(x=0,0.05,0.10,0.15,物質的量分數/%)銻基SnO2壓敏電阻,研究了In2O3摻雜量對壓敏電阻微觀結構和電氣性能的影響。結果表明:隨著In2O3摻雜量的增加,銻基SnO2壓敏電阻的平均晶粒尺寸減小,密度先增大后減小,非線性系數、...[查看更多] 2023-07-05 18:21:11
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:對熱軋態中錳鋼進行淬火-配分處理,研究了淬火冷卻溫度(195,220,255,280 ℃)對其顯微組織、物相組成、硬度和拉伸性能的影響。結果表明:淬火-配分處理后中錳鋼中存在板條馬氏體、塊狀馬氏體和殘余奧氏體;隨著淬火冷卻溫度升高,板條馬氏體含量減少,塊狀馬氏體含量增加,殘余奧氏體體積分數先增大后減小,當淬火冷卻溫度為220 ℃時最大,為19.81%;隨著淬火冷卻溫...[查看更多] 2023-07-05 18:21:10
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:采用不同參數的輥壓成形工藝制備平板和套筒金屬橡膠試樣,與沖壓成形平板金屬橡膠試樣進行形貌與動態力學性能對比分析,并研究了輥壓工藝參數對試樣動態力學性能的影響。結果表明:相比于沖壓成形,輥壓成形平板金屬橡膠試樣的結構均勻且金屬絲間勾連效果更好,損耗因子和動剛度更小;輥壓平板金屬橡膠試樣的損耗因子隨輥壓轉速的增大而增大,隨壓下率和進料角度...[查看更多] 2023-07-05 18:21:09
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:TiO2抗菌涂層具有殺菌時效長、污染損害小等特點,有著傳統殺菌劑無法比擬的應用前景。綜述了TiO2涂層的殺菌機理和涂層種類,對主要的制備工藝,如溶膠-凝膠法、電沉積法、磁控濺射法、等離子噴涂法、微弧氧化法的優缺點和應用現狀進行了介紹,并對未來TiO2抗菌涂層的研究方向進行了展望。[查看更多] 2023-07-05 18:21:07
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第6期
摘要:獨特的γ'相使鎳基高溫合金具有良好的疲勞和蠕變性能,在航空航天和高參數發電等領域具有廣闊的應用前景。從γ'相的尺寸、含量和位錯強化方面介紹了γ'相對鎳基高溫合金強化行為的影響以及位錯與析出相交互作用的剪切、Orowan繞過和攀移等強化機制,闡述了γ'相對鎳基高溫合金疲勞和蠕變性能的影響。最后,對鎳基高溫合金中γ'相的優化及相關性能調控進行了展...[查看更多] 2023-06-09 15:39:22
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:采用激光熔覆技術在42CrMo鋼表面制備出厚度超過3 mm的含硼高強韌鐵基合金涂層(S1涂層),研究了該涂層的顯微組織及其軸承滾道服役性能,并與商用高硬度M2涂層進行了對比。結果表明:S1涂層與基體之間結合良好,組織由馬氏體基體相和島狀共晶強化相M3C型碳化物組成;S1涂層的平均硬度約為883 HV,是M2涂層的1.1倍。在許用接觸應力試驗中,S1涂層表面的壓痕深度均小...[查看更多] 2023-06-09 15:39:20
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:銅及銅合金具有優異的導電、導熱和延展性,但是較差的力學性能限制了其在工業領域中的進一步應用,而復合化被認為是提升其綜合性能的有效途徑之一?？偨Y了顆粒增強銅基復合材料常見增強相的選擇依據,綜述了顆粒增強銅基復合材料的制備方法、影響其性能的關鍵因素以及性能調控措施,最后結合制備方法中存在的問題對未來研究方向提出了一些新思路。[查看更多] 2023-06-09 15:39:18
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:變形孿生作為重要的塑性變形機制之一,與金屬材料的力學性能密切相關。體心立方金屬的晶體中存在非平面位錯核和本征不穩定層錯,導致其變形孿生行為偏離了傳統變形孿生理論。從體心立方金屬獨特的變形行為出發,詳細討論了變形的微觀原因及其與變形孿生之間的密切聯系,總結了變形孿生模式及孿晶形核和長大模型的研究進展,討論了變形孿生對力學性能的影響,最后...[查看更多] 2023-06-09 15:39:16
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:鎂鋰合金作為密度最小的金屬結構材料,具有高比強度和比剛度、優異的阻尼性能和電磁屏蔽性能等優點,但其絕對強度低,極大限制了其在實際工程中的規?；瘧?。對近年來鎂鋰合金的合金化強化、變形加工強化、熱處理強化以及復合強化等強化方法的研究現狀進行了總結,并給出了未來鎂鋰合金強化方法的研究方向。[查看更多] 2023-06-09 15:39:14
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:溶質原子團簇是指合金中幾個到幾十個溶質原子的無序聚集。作為時效析出序列的重要一環,溶質原子團簇不僅可以通過調控鋁合金時效析出行為而改善顯微組織,而且可以有效地改善合金的力學性能。對鋁合金中溶質原子團簇的表征方法、強韌化調控機制及其在鋁合金中的典型應用等幾個方面進行了綜述,對溶質原子團簇未來的研究方向進行了展望。[查看更多] 2023-06-09 15:39:11
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:異構金屬材料因其特殊的微觀結構,在具有較高強度的同時仍然能保持良好的韌性,但是復雜的結構參數使其性能預測和結構設計變得非常困難。機器學習(ML)在處理高維物理量之間的復雜非線性關系方面表現出強大的能力,從而成為異構金屬材料性能預測和結構設計的有力工具。介紹了異構金屬材料的特征,總結了ML算法及其相關的數據處理問題,綜述了ML在異構金屬材料性...[查看更多] 2023-06-09 15:39:10
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:某合成氨甲烷化裝置中的15CrMoR鋼脫硫槽在運行10萬h后,其焊接接頭發生開裂導致泄漏。采用宏觀形貌觀察、化學成分測試、力學性能試驗、顯微組織觀察和斷口分析等方法,對接頭開裂原因進行分析。結果表明:氫脆是脫硫槽接頭開裂失效的主要原因。相比于母材,焊縫和熱影響區強度高,氫脆敏感性強,長期在高溫高壓臨氫環境中服役后,氫原子在脫硫槽內表面焊縫和熱影...[查看更多] 2023-06-09 15:39:10
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:通過Gleeble-3500型熱/力模擬試驗機對Fe-0.1C-5Mn鋼進行雙道次熱壓縮試驗,研究了變形溫度(850,900,950,1 000 ℃)、道次間隔時間(1,5,10,20,50,100 s)、應變速率(0.01,0.1,1 s-1)對該鋼在熱變形期間靜態再結晶行為的影響,并基于應力、應變數據,繪制功率耗散效率圖。結果表明:提高變形溫度、延長道次間隔時間、增加應變速率有助于試驗鋼在雙道次熱壓縮變形期...[查看更多] 2023-06-09 15:39:09
《機械工程材料》／ 2023年第47卷／ 第5期
摘要:采用Ansys Workbench有限元分析軟件模擬316L不銹鋼液控管線在200~350 ℃下的熱應力分布,結合高溫腐蝕模擬試驗,研究了稠油熱采服役環境下液控管線的應力腐蝕行為。結果表明:模擬得到液控管線在200～350 ℃溫度范圍內的最大熱應力出現在接近油管接箍側區域,其數值隨溫度的升高而增大。高溫腐蝕模擬后,應力加載狀態下液控管線的受拉伸區域出現多條徑向裂紋,而...[查看更多] |
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