2008年28卷6期

显示方式:          |     

论文
第二代定向高温合金DZ6热处理研究
黄朝晖, 贾新云, 谭永宁, 张宏炜, 张强, 张俊, 唐定中
2008, 28(6): 1-4.
[摘要](36) [PDF 835KB](0)
摘要:
为了获得平衡的横纵向性能,二代定向合金DZ6的热处理工艺包括预处理、固溶和三级时效。1120℃的高温时效处理提高了DZ6合金的纵、横向持久寿命;同时,1120℃时效后的缓冷处理,使横向870℃/448MPa持久寿命由未经缓冷处理的36h增加至244h,延伸率由0.6%提高至4.5%;中温870℃/16h时效处理使合金纵向760℃/780MPa持久寿命比900℃/4h时效处理时提高一倍。热处理后γ'呈规则立方状,合金的晶界由γ'和析出的块状MC组成。以高温时效结合缓冷处理为特点的热处理制度,不但使DZ6合金的纵向持久寿命比铸态时提高一倍,而且还获得了良好的横向性能。
FGH97粉末冶金高温合金热处理工艺和组织性能的研究
张莹, 张义文, 张娜, 贾建
2008, 28(6): 5-9.
[摘要](36) [PDF 994KB](1)
摘要:
对采用两种制度热处理的FGH97镍基高温合金进行了组织性能对比。结果表明,固溶淬火和时效温度、保温时间及冷却方式直接影响该合金中γ'强化相、不同类型碳化物等析出相的形貌、尺寸、数量和分布。两种制度热处理后的试样中γ'相和碳化物的不同匹配度,决定其各自具备良好的综合力学性能。制度Ⅰ试样的拉伸和持久塑性和750℃持久性能高于制度Ⅱ;制度Ⅱ试样的拉伸强度、650℃持久强度以及抗蠕变性和低周疲劳性能高于制度Ⅰ。
镁合金微弧氧化膜的相结构研究
李颂, 刘耀辉, 张继成, 宋丽敏
2008, 28(6): 10-15.
[摘要](33) [PDF 1137KB](1)
摘要:
针对镁合金微弧氧化膜层,对其相组成和晶粒尺寸随工艺参数的变化规律进行了定性和定量分析,并考察了相组成对膜层耐蚀性能的影响。结果表明:不同工艺参数条件下制备的微弧氧化膜层均由镁铝尖晶石和方镁石两相组成,但两相的含量差别很大。当这两相含量的比值在0.6~1.0范围内时,膜层的耐蚀性明显提高。不同时间内制备的膜层中MgAl2O4晶粒尺寸都在40~50nm的范围内,随着氧化时间的增加,晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势。
变摩擦控制厚度分布的TC4深筒形件正反向超塑成形
蒋少松, 张凯锋, 吴海峰, 许沂, 雷鹍, 王斌
2008, 28(6): 16-22.
[摘要](26) [PDF 1142KB](0)
摘要:
以正反向超塑成形厚度均匀的TC4钛合金深筒形件为背景,采用MARC有限元模拟分析了正反向超塑成形时预成形模和终成形模的表面摩擦系数对成形件壁厚分布的影响。结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利。同时,合理减小终成形模的摩擦力,可以使板料整体变形均匀化,壁厚分布趋于均匀。根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面粗糙度以增大摩擦力,在终成形模表面喷涂润滑剂以降低摩擦力,通过正反向超塑成形实验制得厚度分布在1.50~1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深筒形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18~2.24mm)有了很大改善。
时效状态对7055铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响
黄敏, 陈军洲, 戴圣龙, 甄良, 杨守杰
2008, 28(6): 23-26.
[摘要](30) [PDF 1154KB](1)
摘要:
研究了室温大气环境下欠时效态和峰时效态7055铝合金的疲劳裂纹扩展行为,并分别利用透射电镜和扫描电镜对合金的微观组织及疲劳断口进行分析。结果表明,欠时效态合金的疲劳裂纹扩展速率较慢,表现出较大的疲劳裂纹扩展抗力。而峰时效态合金的疲劳裂纹扩展速率较快,疲劳裂纹扩展抗力较小。用位错的平面滑移性和循环滑移可逆性解释了时效对疲劳裂纹扩展速率的影响。欠时效态和峰时效态的疲劳断口均以穿晶为主。在疲劳裂纹的第二扩展阶段,欠时效态合金呈现清晰的疲劳条纹,而峰时效态合金出现二次裂纹,未发现疲劳条纹。
喷丸强化对AISI420不锈钢固体粒子冲蚀行为的影响
奚运涛, 刘道新, 韩栋
2008, 28(6): 27-31.
[摘要](29) [PDF 1460KB](0)
摘要:
研究了喷丸强化(SP)对AISI420马氏体不锈钢抗固体粒子冲蚀(SPE)行为的影响,探讨了喷丸引起的表面残余压应力,表面粗糙度增大和表面加工硬化等三因素对SPE抗力的作用机制。结果表明:SP处理对AISI420不锈钢在30°攻角下的SPE抗力无明显影响,但却降低了该钢在90°攻角下的SPE抗力。SP处理后进行表面抛光,则使该钢在两种攻角下的SPE抗力均得以提高。SP三因素对SPE抗力的作用机制主要有:表面粗糙化增大了试样表面对冲蚀粒子的有效暴露面积,因而降低了不锈钢在两种攻角下的SPE抗力;表面残余压应力能够有效抑制疲劳裂纹萌生和早期扩展,因而能有效提高AISI420不锈钢的SPE抗力,特别是对90°垂直冲击条件下SPE抗力的提高作用更为明显;表面加工硬化提高了材料表面的微犁削抗力,因而对提高AISI420钢在30°攻角下的SPE抗力有贡献,但是表面加工硬化层的抗多冲疲劳性能差,却不利于AISI420钢在90°攻角下抗SPE性能的改善。
喷射成形高速钢沉积坯性能分析
张勇, 张国庆, 李周, 袁华, 许文勇, 刘娜
2008, 28(6): 32-35.
[摘要](22) [PDF 897KB](0)
摘要:
研究了喷射成形高速钢T15沉积坯的部分力学性能及微观组织。结果表明,喷射成形制备的高速钢,晶粒细小,无宏观偏析,平均体密度为8.208g/cm3,三点抗弯强度达到1860MPa。但通过SEM观察发现沉积坯内存在局部显微疏松,为了进一步提高材料性能,需要对高速钢沉积坯做热等静压等后续热加工。
AZ31B变形镁合金激光-MIG复合焊焊接组织和性能分析
谭兵, 陈东高, 高明, 冯杰材, 王有祁
2008, 28(6): 36-40.
[摘要](31) [PDF 534KB](0)
摘要:
采用激光-MIG复合焊对10mm厚的AZ31B变形镁合金进行焊接。利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等手段分析了焊接接头的外观和截面特征、显微组织、元素分布、焊缝物相和断口形貌等,并检测了接头区域硬度和接头强度。试验结果表明:采用激光-MIG复合焊能获得成形美观的焊缝,无明显的缺陷;焊缝热影响最大宽度位于激光区,约为100μm,焊缝组织为15~25μm的等轴晶粒;相比于母材,焊缝区的镁元素出现烧损,铝和锰元素的比例有一定增加;焊缝区主要为Mg,Al和少量的MgO相。焊接接头硬度值较均匀;焊缝抗拉强度达到222MPa,断口形貌为混合断裂断口。
半固态加工Ti14阻燃合金的高温拉伸性能和断口特征
陈永楠, 魏建锋, 赵永庆, 屈可朋, 王慧
2008, 28(6): 41-45.
[摘要](24) [PDF 793KB](0)
摘要:
以新型阻燃合金Ti14为研究对象,通过力学性能测试和断口分析等方法对比研究了合金常规加工和半固态加工后,试样在不同温度区间的宏观力学行为,分析了断口的宏观、微观形貌及断裂机制。结果表明:半固态加工试样300℃以下拉伸,表现出高强度、低塑性特征,400℃以上拉伸两种加工方法的强度和塑性非常接近;半固态高温断口特征表现为韧性断裂,宏观断口存在明显的二次裂纹。
颗粒增强金属基纳米复合材料脉冲电沉积制备研究
徐瑞东, 王军丽, 郭忠诚, 王华
2008, 28(6): 46-50.
[摘要](25) [PDF 1198KB](0)
摘要:
采用脉冲电沉积,在普通碳钢表面制备了Ni-W-P/CeO2-SiO2颗粒增强金属基纳米复合材料,研究了脉冲峰值电流密度和脉冲占空比对电沉积过程的影响,采用纳米颗粒的质量百分含量、沉积速率、显微硬度和表面形貌进行表征。结果表明:增加脉冲峰值电流密度或脉冲占空比,Ni-W-P基质金属晶粒细化,CeO2和SiO2纳米颗粒的质量百分含量提高。当脉冲频率为1000Hz,脉冲峰值电流密度和脉冲占空比分别为40A/dm2和50%时,沉积速率最快(56.24μm/h),显微硬度最高(712Hv)。此时,Ni-W-P基质金属轮廓清晰,晶粒细小而均匀,CeO2和SiO2纳米颗粒以弥散态均匀分散在基质金属中。
TiAl合金表面激光重熔Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层组织结构
王东生, 田宗军, 沈理达, 刘志东, 黄因慧
2008, 28(6): 51-56.
[摘要](31) [PDF 789KB](0)
摘要:
采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在TiAl合金表面制备了Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层。为了减少重熔层裂纹等缺陷,采用较低的激光功率和能量密度进行重熔。用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层形貌、微观结构和相组成。结果表明,经过激光重熔处理后,陶瓷涂层颗粒细化,片层状组织得以消失,致密性提高,获得了基本没有裂纹等缺陷的重熔层;激光重熔亚稳相-γAl2O3转变为稳定相-αAl2O3;由于陶瓷材料导热系数较低的影响,激光重熔时无法使整个陶瓷层实现重熔,重熔后的陶瓷涂层形成了晶粒细小的等轴晶重熔区、烧结区以及片层状残余等离子喷涂区。
镍基合金激光熔覆MCrAlY涂层基体裂纹的成因与控制
王宏宇, 左敦稳, 陆英艳, 许鸿昊
2008, 28(6): 57-60.
[摘要](30) [PDF 850KB](0)
摘要:
在分析激光熔覆涂层基体裂纹形成机理的基础上,针对采用激光熔覆技术在镍基合金基体上制备MCrAlY涂层存在基体裂纹的问题,提出了缓冷处理的止裂措施,研究了将熔覆后的涂层置于300℃下保温30min随炉缓冷和置于已预热至300℃的保温箱中随箱缓冷两种缓冷工艺对基体裂纹的控制行为。结果表明:镍基合金激光熔覆MCrAlY涂层基体裂纹主要是由于熔覆过程中的快速冷却所致;两种缓冷工艺均能有效地避免基体裂纹的产生,但保温随炉缓冷处理会引起熔覆层组织粗大、枝晶特征明显等不良影响,而随箱缓冷处理涂层对熔覆层组织并未产生不良影响。
典型高强铝合金材料的点腐蚀坑前缘特征的研究
朱立群, 谷岸, 刘慧丛, 刘建中, 叶序彬, 胡本润
2008, 28(6): 61-66.
[摘要](27) [PDF 1458KB](0)
摘要:
针对2024和7B04两种典型高强铝合金的点腐蚀坑的前缘微观结构进行了研究。发现:在3.5%NaCl溶液腐蚀环境下,经过不同的腐蚀时间,这两种铝合金材料的点腐蚀坑在扩展速度、坑的形态类型、腐蚀坑的前缘微裂纹及形貌特征等方面具有明显不同。对于点腐蚀坑前缘特征的形成机理以及点腐蚀坑对这两种材料的疲劳性能影响也进行了分析讨论。同时将分形理论应用于腐蚀坑前缘的特征分析,求得了腐蚀坑截面轮廓分形维数。
Y2O3对Cr-Nb合金高温抗氧化性能作用机制的研究
苏倩, 鲁世强, 刘志和, 郑海忠
2008, 28(6): 67-71.
[摘要](43) [PDF 483KB](0)
摘要:
采用球磨+热压工艺制备添加0.5wt.%稀土氧化物Y2O3的Cr-Nb合金,研究了Y2O3对Cr-Nb合金在1100℃和1200℃高温氧化性能的作用机制。结果发现,Y2O3的加入,减缓了Cr-Nb合金在1100℃的氧化速度;虽然在1200℃氧化增重比未加Y2O3的Cr-Nb合金高,但是大大增加了氧化膜/基体的结合力,改善了氧化膜的抗剥落性,在一定程度上改善了Cr-Nb合金的高温抗氧化性能。
RTM聚酰亚胺复合材料“离位”增韧技术研究
刘志真, 李宏运, 邢军, 益小苏, 杨慧丽, 王震
2008, 28(6): 72-77.
[摘要](28) [PDF 844KB](0)
摘要:
研究"离位"增韧对RTM聚酰亚胺树脂基复合材料力学以及韧性性能的影响。结果表明:当增韧剂的含量为15wt%时,经"离位"增韧复合材料的室温层间剪切强度从97.9MPa提高到110MPa,而玻璃化转变温度和高温(288℃)复合材料层间剪切强度略有降低。"离位"增韧后,PI-9731ES(F)/G0827复合材料的I型层间断裂韧性(GIC)从310J/m2提高到459J/m2。经电镜分析表明,主要是由于将热塑性聚酰亚胺"离位"增韧PI-9731制备复合材料时,可以在复合材料富树脂区形成相反转结构,在裂纹扩展的过程中,包覆热塑性聚酰亚胺的PI-9731粒子发生明显地取向和变形。
SiC含量对Ti3SiC2/SiC复合材料性能的影响
尹洪峰, 范强, 任耘, 张军战
2008, 28(6): 78-81.
[摘要](30) [PDF 1183KB](0)
摘要:
采用反应热压烧结法制备了Ti3SiC2/SiC复合材料,针对SiC含量对该复合材料致密化程度、力学性能以及应力-应变行为的影响进行了研究。结果表明:(1)随着SiC含量的增加,试样难于致密,试样需要在更高的温度才能达到较高的致密度;(2)随SiC含量的增加,Ti3SiC2/SiC复合材料弯曲强度和断裂韧性提高,但SiC含量达到50%时,由于复合材料含有较多的孔洞,使强度和断裂韧性降低;(3)Ti3SiC2/SiC复合材料在常温下表现为非脆性断裂。
基于光学畸变要求的注射成型透明平板应力翘曲分析
陈宇宏, 袁渊, 张宜生, 李曦, 詹茂盛
2008, 28(6): 82-87.
[摘要](30) [PDF 1691KB](0)
摘要:
研究了注射成型翘曲应力计算模拟对成型透明件光学畸变预测的意义。首先建立了残余应力计算模型和翘曲计算模型,采用了HsCAE软件的相应模块,对透明平板注射过程中的残余应力、翘曲变形及收缩进行了分析。结果表明,平板边缘的残余应力和厚向收缩大而且不均;而中间区域的残余应力和厚向收缩率小且比较均匀;平板中间区域的翘曲变形量最大,且沿平板平面向四周均匀递减。实测了注射成型平板的外形尺寸,验证了模拟结果。光学畸变测试表明,计算模拟显示残余应力和厚向收缩分布不均的区域光学畸变相对严重,而残余应力和厚向收缩均匀的区域具有低光学畸变;翘曲变形均匀也有利于获得低光学畸变,从而显示了翘曲应力的计算模拟对光学畸变预测的指导意义。
光固化巯基-乙烯基硅氮烷陶瓷前驱体制备氮化硅陶瓷
宋家乐, 陈立新, 王亚洲, 郁成岩, 王汝敏
2008, 28(6): 88-92.
[摘要](36) [PDF 534KB](0)
摘要:
以不同用量的多官能巯基化合物与乙烯基硅氮烷预聚物组成液态光固化体系,经紫外光辐照后固化成聚合物陶瓷前驱体,后经1400℃无压热裂解制备氮化硅。采用热失重(TGA)分析陶瓷前驱体的热解特性,X射线衍射(XRD)分析热解后材料的相组成及晶态结构,场发射枪扫描电子显微镜(SEM)观察和表征材料的微观形貌。陶瓷前驱体在热解过程中分别在325~350℃和475~505℃出现两个失重峰,随着体系中巯基化合物含量的增加,前驱体的热解失重率增加,陶瓷收率降低,最终陶瓷的相对密度下降,结晶度增高,晶粒尺寸增大。经1400℃热解15h,得到部分-αSi3N4晶体;热解24h,得到大量-αSi3N4和少量-βSi3N4的材料,在空洞中发现富氮的细长纤状和片状晶体。
以MgO为助剂-βSi3N4晶种的制备与表征
仝建峰, 钟凌生
2008, 28(6): 93-95.
[摘要](25) [PDF 295KB](0)
摘要:
在自增韧陶瓷的致密化过程中,添加-βSi3N4晶种有利于长柱状晶的形成与生长,可以改善陶瓷的强度和韧性;以MgO为添加剂,通过对原始Si3N4粉进行热处理,制备出转相充分、具有柱状形貌β-Si3N4晶种。重点研究了MgO对氮化硅相变和晶种形貌的影响。实验结果表明在MgO添加量在1.5wt%和2wt%时,在1750℃下热处理2小时能得到β相含量95%以上和具有大长径比的-βSi3N4晶种。
Z-pins对2D编织陶瓷基复合材料搭接接头连接性能的影响
陶永强, 矫桂琼, 王波, 常岩军
2008, 28(6): 96-101.
[摘要](34) [PDF 1256KB](0)
摘要:
对Z-pins增强2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头在单向载荷作用下的连接性能进行了试验研究。试验结果表明Z-pins的加入能够改善2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头的连接性能,反映在载荷-位移曲线的后半段,载荷变化出现了波动不大的起伏区域。产生此区域的原因为Z-pins从搭接接头拔出的过程中,与复合材料形成桥联,消耗了部分本该作用在开裂尖端的能量。利用有限元的方法模拟了有、无Z-pins,Z-pins在不同直径和间距下搭接接头的失效过程,并与试验结果相比较,吻合较好。
微信 | 公众号

扫一扫关注我们