2008年28卷3期

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论文
激光重熔对喷射电沉积纳米结构镍涂层性能影响研究
王东生, 黄因慧, 田宗军, 刘志东, 朱军
2008, 28(3): 1-4.
[摘要](27) [PDF 890KB](0)
摘要:
采用喷射电沉积方法在45钢基体表面制备了纳米结构镍涂层,研究了激光重熔工艺对涂层性能的影响.用扫描电镜和X射线衍射仪对涂层表面形貌和晶粒尺寸进行分析,并对涂层做表面显微硬度测试和耐腐蚀性试验.结果表明:在优化的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层表面比较平整、结合较致密,由平均尺寸为13.7nm的纳米晶颗粒组成,但涂层中仍存在一些孔隙及其它缺陷;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,涂层致密化程度有所提高并使涂层与基体由机械结合变为冶金结合,因此涂层的表面显微硬度和耐腐蚀性能得到明显的提高.
长期大气热暴露环境中含钨铌TiAl合金的组织和性能变化
丛韬, 黄泽文
2008, 28(3): 5-11.
[摘要](27) [PDF 854KB](0)
摘要:
研究了10000h大气热暴露对不同热等静压处理状态的含钨铌TiAl合金的组织和力学性能的影响.研究发现:在长期的高温热暴露过程中,亚稳定的α2板条发生了平行于α2/γ板条界面的α2→α2+γ分解,随后在已分解成的α2+γ板条细束上发生了少量的α2+γ→B2+ω的转变.另一方面,该合金中有序共生的B2+ω偏聚物在高温热暴露过程中逐渐发生了Oswald熟化过程,但是,B2相仍有留存.相应的力学性能测试结果表明,含钨铌TiAl合金表现出了良好的热稳定性.在10000h的长期高温热暴露后拉伸和疲劳性能均未发生明显的衰退现象.
Fe和Nb对TiNi形状记忆合金环双程记忆效应的影响
颜莹, 金伟, 曹名洲
2008, 28(3): 12-15.
[摘要](23) [PDF 836KB](0)
摘要:
研究了预变形和热循环对Ti50.8Ni49.2及加入Fe和Nb后合金环的双程记忆应变影响.结果表明:在马氏体状态进行10.4%~13.8%的预变形,TiNi合金环随循环次数增加,双程记忆应变增大,在13.8%预变形和4次循环得到4.15%最大值;加入Fe和Nb后,在10.71%~15.18%的变形范围,合金环的双程记忆应变先增后降,其最大值分别为3.14%和2.56%.在变形量和循环次数相同时,TiNi合金环的记忆应变最高,当变形量和循环次数超过12.50%和2以后,TiNiFe合金环的双程记忆应变快速上升,其双程记忆应变超过TiNiNb合金环的.
钢表面热爆合成耐热金属间化合物基复合材料
高明娟, 王树奇, 杨子润, 陈康敏, 崔向红, 魏敏先
2008, 28(3): 16-19.
[摘要](19) [PDF 682KB](0)
摘要:
利用钢熔体点燃Ti-C-3Ni-Al体系热爆反应,在钢件表面合成一层金属间化合物基复合材料,通过对Ti-C-3Ni-Al体系的反应热力学和热爆产物的形貌的分析,研究了金属间化合物基复合材料的物相、组织形态及界面.结果表明:在熔融钢液作用下,Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,制备出TiC颗粒增强金属间化合物基表面复合材料.研究发现,TiC的含量对表面复合材料的表面组织和界面结合有明显影响,随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大,复合材料更致密,与钢基体界面变为良好的冶金结合.
热等静压温度对新型粉末冶金高温合金显微组织的影响
贾建, 陶宇, 张义文, 张莹
2008, 28(3): 20-23.
[摘要](28) [PDF 1381KB](1)
摘要:
研究了不同热等静压温度下某新型粉末冶金高温合金的显微组织,重点分析了热等静压温度对热等静压态合金锭坯晶粒度、残余枝晶和粉末原始颗粒边界(PPB)以及γ'相的影响.研究结果表明:热等静压温度为1140℃时,获得不完全再结晶组织,存在明显的残余枝晶和PPB,γ'分布不均匀,尺寸、形态各异;热等静压温度为1180℃时,获得较均匀的再结晶组织,残余枝晶和PPB基本消除,γ'分布较均匀,晶内主要为"田"字形,而在晶界呈长条状.
热等静压后炉冷对K488合金显微组织和力学性能的影响
刘晓功, 饶洋, 肖程波, 唐定中
2008, 28(3): 24-27.
[摘要](29) [PDF 1634KB](0)
摘要:
采用热等静压及不同的热处理工艺对铸造高温合金K488进行了处理,研究了不同工艺方法对合金微观组织、高温拉伸性能和持久性能的影响.结果表明:与铸态合金相比较,经过1180℃/150MPa/4h热等静压并炉冷后,枝晶干区γ'相形态不规则,数量减少,枝晶间区γ-γ'共晶体仍然存在,900℃拉伸和持久性能降低.热等静压试样再经过标准热处理(1170℃/4.5h固溶+1050℃/4.5h时效+850℃/16h时效)后,枝晶杆区γ'相的形态从不规则形态恢复到近立方状,分布也变得更均匀,枝晶间区γ/γ'共晶体完全消失,使900℃拉伸和持久性能得到提高并超过铸态合金的.不同工艺状态中,标准热处理试样的枝晶杆区γ'相尺寸最细、分布最均匀,力学性能最高.
IC10高温合金的微观组织
赵希宏, 黄朝晖, 谭永宁, 张强, 贾新云, 徐惠彬
2008, 28(3): 28-33.
[摘要](23) [PDF 2367KB](0)
摘要:
研究了IC10高温合金的微观组织.研究表明:铸态组织包括γ'和γ,'以及γ+γ'共晶相和MC碳化物,其中γ'体积百分数为64%,碳化物相主要是TaC和HfC,碳化物呈骨架状和点状、块状分布,共晶相多为葵花状.热处理后有残留的γ+γ'共晶相,碳化物分解并有γ'包覆,γ'相发生球化,晶界上MC分解,并有HfC析出.IC10合金经950℃,3000h长期时效后组织保持稳定,未析出有害的TCP相;长期时效的组织变化表现为γ'的长大和条状化;枝晶间二次析出细小的富Hf的MC相;晶界上析出少量的M6C和M23C6.
电沉积ZrO2/Ni纳米复合材料低温高应变速率超塑性的研究
丁水, 张凯锋, 王国峰
2008, 28(3): 34-38.
[摘要](23) [PDF 1507KB](0)
摘要:
采用电沉积方法制备了平均晶粒尺寸为45nm的ZrO2/Ni复合材料,并通过拉伸和胀形试验对该材料的超塑性能进行了研究.拉伸试验结果表明:材料在温度为420~500℃,应变速率为8.33×10-4s-1~1.67×10-2s-1时均获得了高于200%的延伸率.在温度为450℃和应变速率为1.67×10-3s-1时,得到最大延伸率605%.用扫描电镜SEM对拉伸前后试件的显微组织进行了观察,发现晶粒在温度的作用下明显长大.采用内径5mm的凹模对ZrO2/Ni复合材料进行超塑胀形试验,在温度为420~500℃获得高径比H/d高于0.5的胀形件,说明该材料具有良好的超塑性能.
预烧结对反应烧结多孔氮化硅陶瓷性能的影响
徐洁, 罗发, 朱冬梅, 周万城
2008, 28(3): 39-43.
[摘要](19) [PDF 1769KB](0)
摘要:
研究了预烧结对反应烧结多孔氮化硅陶瓷的介电性能和力学性能的影响.通过添加30wt%的成孔剂颗粒,制备出孔隙率在55%左右的具有宏观球形孔的多孔氮化硅陶瓷.反应烧结前,在低于硅熔点的温度下,对多孔硅坯体进行不同温度和不同时间的预烧.结果表明,随着预烧结温度的增高和时间的加长,反应烧结后烧结体的强度明显提高,介电常数ε'和介电损耗tanδ都有小幅度的增加.在硅粉中添加5wt%Y2O3+5wt%Al2O3进行预烧,可以减小反应烧结后试样的ε',并且随预烧结时间的增加而减小.
超细晶Laves相NbCr2颗粒增强Nb基复合材料的制备及其组织性能研究
肖璇, 鲁世强, 胡平, 黄铭刚, 李鑫
2008, 28(3): 44-48.
[摘要](27) [PDF 395KB](0)
摘要:
采用机械合金化+热压工艺制备了Laves相NbCr2增强的Nb基复合材料.研究了Nb-22.5Cr配比成分的Nb,Cr元素粉经MA30h后在1250℃分别热压10min,20min和30min所获得的Nb/NbCr2复合材料的组织和性能.结果表明:三种热压时间均可制备出组织均匀,致密度高的Nb/NbCr2复合材料,体积分数约为30%的近等轴状的Laves相NbCr2颗粒弥散分布于Nb固溶体基体中.热压20min的试样具有最佳的组织和性能,其Laves相NbCr2的晶粒尺寸达到亚微米级,致密度达到99.2%,维氏硬度为9.41GPa,屈服强度为2950MPa,抗压强度为3345MPa,塑性应变达到了7.01%,充分实现了Laves相NbCr2颗粒强化和细晶强韧化的效果.
氧化铝陶瓷凝胶注模成型凝固动力学研究
仝建峰, 陈大明, 李宝伟, 黄浩
2008, 28(3): 49-52.
[摘要](24) [PDF 485KB](0)
摘要:
凝胶注模成型(Gelcasting)是一种近净尺寸陶瓷成型工艺,它是通过高分子聚合物自由基聚合反应来实现陶瓷料浆的原位固化的.通过建立料浆温度与凝固时间的曲线,来研究陶瓷料浆的凝固动力学,是简便可行的研究方法,结果表明:"驰豫时间"可以成功地描述陶瓷料浆的凝固过程.在Al2O3陶瓷料浆Gelcasting成型工艺条件优化的基础上,制备出了气孔分布均匀的Al2O3坯体.
填充型吸波体阻燃外壳材料的研究
杨玮玮, 刘顺华, 段玉平
2008, 28(3): 53-56.
[摘要](24) [PDF 892KB](0)
摘要:
针对现有吸波材料外壳阻燃性能的不足,提出以玻璃纤维为主的新型复合外壳材料,并与聚丙烯空心板制备的方体的反射损耗进行对比.研究结果表明:在保证阻燃性的情况下,在低频下使用此类复合材料整体吸波性能较聚丙烯空心板材料提升了大约5~10dB,在高频区有所下降,下降约10dB,具有一定的应用价值.
工艺因素对RFI复合材料渗透成型影响的试验研究
唐邦铭, 梁子青, 安学锋, 李艳亮, 张明, 益小苏
2008, 28(3): 57-61.
[摘要](20) [PDF 1347KB](0)
摘要:
采用模拟试验的方法研究了复合材料树脂膜渗透成型(Resin Film Infusion RFI)过程中树脂粘度及压力对渗透高度及浸渍质量的影响.实验结果表明,总体上树脂的粘度提高,复合材料的渗透浸渍高度下降.成型压力则对不同粘度体系及增强材料预处理情况有不同的结果,一方面提高树脂渗透驱动力,另一方面压实纤维床从而降低渗透率.但压力的提高总是有利于提高渗透浸渍质量,减少孔隙率.分析认为压力影响渗透高度的实质是渗透压力变化及纤维床的压实两种因素的共同作用结果.
热工艺对Ti3Al基合金力学性能和焊接性影响
刘卫红, 曹春晓, 李艳, 毛唯, 李晓红
2008, 28(3): 62-65.
[摘要](23) [PDF 497KB](0)
摘要:
研究了不同热工艺(锻造、热轧和固溶处理)条件下Ti-24Al-15Nb-1Mo合金显微结构和力学性能特点,比较了它们钨极氩弧焊的焊接性.结果表明,热加工工艺对母材显微结构和力学性能影响显著,固溶温度影响相对较小;锻制的母材具有较低的冷裂纹敏感性和较高的接头力学性能;降低接头拘束度、控制接头焊后冷却速度和焊后及时热处理是防止裂纹的有效工艺措施.
K640合金TLP连接接头组织及力学性能
张蕾, 侯金保, 魏友辉
2008, 28(3): 66-70.
[摘要](25) [PDF 730KB](0)
摘要:
为考察瞬时液相(TLP)连接方法对钴基高温合金K640合金的适用性,采用非晶态中间层进行连接试验,观察接头区显微组织,测试接头的力学性能并进行断口分析.结果表明:瞬时液相连接能够实现K640合金的良好结合,接头组织致密,成分均匀,组织与成分均与母材接近;接头高温拉伸强度达到等条件下母材强度74%,断口具有明显的韧窝形貌;高温持久强度达到等条件下母材强度的70%以上.
纯镁和镁锂合金在中性3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为
黄晓梅, 张春红, 张密林
2008, 28(3): 71-76.
[摘要](32) [PDF 2042KB](0)
摘要:
采用电化学方法研究了纯Mg和Mg-Li合金在中性3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察了腐蚀后的表面形貌,利用XRD测试了腐蚀前后纯Mg和Mg-Li合金表面的组成成分,并用失重法测试了腐蚀速率.结果表明:腐蚀初期,纯Mg的腐蚀电流小于Mg-Li合金,纯Mg的腐蚀电位高于Mg-Li合金,纯Mg的电化学反应电阻大于Mg-Li合金.经过24h腐蚀后,纯Mg的腐蚀速率大于Mg-Li合金,且两者腐蚀形貌不同,纯Mg的腐蚀坑大而深,蚀坑数量少;Mg-Li合金的腐蚀坑小而浅,蚀坑数量多并且表面变黑.纯Mg的腐蚀产物主要为Mg(OH)2,Mg-Li合金的腐蚀产物主要为Mg(OH)2,LiOH,MgLi,Mg3Li7,Al2O3.
铝合金加速腐蚀因子模型与分析
贺小帆, 刘文, 杨洪源
2008, 28(3): 77-81.
[摘要](23) [PDF 1736KB](0)
摘要:
以腐蚀深度衡量铝合金的腐蚀损伤,假设蚀坑深度服从对数正态分布、腐蚀深度与腐蚀时间的关系为幂函数式,建立了加速腐蚀因子模型,给出了常用铝合金加速腐蚀因子的表达式;得到了加速腐蚀因子与腐蚀时间无关的结论.并建立了加速腐蚀因子估计值的分布特性和统计分析方法.
具有α''马氏体组织的Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金拉伸变形行为
李兴无, 苏生明, 路民旭, 沙爱学, 储俊鹏
2008, 28(3): 82-86.
[摘要](26) [PDF 664KB](2)
摘要:
研究了具有α"马氏体组织的Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金拉伸变形行为.结果表明:具有α"马氏体组织的Ti-3Al-4.5V-5Mo钛合金具有较低的屈服强度和良好的塑性.在拉伸变形时,α"马氏体晶格重新取向:[010]α"方向平行于拉伸轴线,[100]α"方向垂直于拉伸轴线;b/√3a增加,产生了斜方结构α"向密排六方结构α'相的转变.应变产生的α"→α'马氏体转变为位移型无扩散二级相变,热力学计算表明,在拉伸变形条件下发生α"→α'马氏体转变时,体系的自由能降低.
SiCp/Al复合材料-GCr15钢干摩擦磨损行为研究
吕一中, 王宝顺, 崔岩, 曲敬信
2008, 28(3): 87-92.
[摘要](23) [PDF 711KB](0)
摘要:
采用无压浸渗法制备了SiC颗粒体积分数分别为15%、25%、35%、45%、55%、65%的铝基复合材料.在M-200磨损试验机上研究了SiC颗粒体积分数及载荷对铝基复合材料干摩擦滑动磨损行为的影响,对摩材料为GCr15钢环.采用SEM对铝基复合材料磨损表面及亚表面形貌进行了分析,采用EDX分析了磨损表面及亚表面的元素组成.研究结果表明,铝基复合材料的摩擦系数随着SiC颗粒体积分数的增加而上升,随着载荷的升高而降低,磨损率随着SiC颗粒体积分数的增加而下降.铝基复合材料磨损表面有一层机械混合层,它的出现有利于降低铝基复合材料的磨损率,混合层的厚度随着SiC颗粒体积分数和外加载荷的增加而增加,随着载荷的增加,混合层内出现裂纹并产生剥落.铝基复合材料的磨损机理主要是磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损.
9Cr13Ni6Co5Be超硬不锈钢的接触疲劳行为研究
金建军, 古宝珠, 冯慎田, 古立新, 润长生, 孟维冬, 赵燕明, 雷建中
2008, 28(3): 93-96.
[摘要](21) [PDF 292KB](0)
摘要:
采用推力式接触方式研究了9Cr13Ni6Co5Be钢的接触疲劳性能,获得了不同破坏概率下接触应力与疲劳寿命的关系式,得到了P-S-N曲线.当破坏概率P=0.01,0.05,0.10和0.50时,不同接触应力下的疲劳寿命表达式分别为N=3.0930×1042×S-9.9602、N=2.9196×1039×S-9.0090、N=1.6505×1038×S-8.6133和N=1.0679×1035×S-7.5988,指定疲劳寿命为5×107的疲劳极限分别为S=3112MPa,3358MPa,3493MPa和3950MPa.
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