航空材料学报

王晓晨, 郭鸿镇, 王涛, 王彦伟, 高艳华, 姚泽坤, 赵张龙

2012, 32(1): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.001

[摘要](1896) [PDF 1222KB](251)

摘要:
研究了不同热处理制度对相区形变热处理的TC21钛合金锻件组织及性能的影响。试验结果表明：不同热处理制度对TC21钛合金等温锻件的组织性能有显著的影响。仅经形变热处理后的锻件显微组织不均匀，强度可高达1,400MPa，但塑性较低；经强韧化处理后的锻件显微组织为：层次感强、编织度较好的网篮组织，在获得较高强度的同时，塑性下降不多；经淬火时效处理后的锻件显微组织中的相编织度较好，锻件强度、塑性获得较佳匹配；等温退火后锻件的显微组织为：相尺寸合适、编织度较佳的网篮组织，但强度有所下降，塑性未有提高。淬火时效处理为推荐的较佳热处理制度。

微量Y对Al-Mg-Si系合金组织性能的影响

张建新, 高爱华

2012, 32(1): 6-9. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.002

[摘要](1803) [PDF 1011KB](300)

摘要:
在熔炼过程中以铝钇中间合金形式加入稀土Y元素，研究了0~0.45%范围内不同Y加入量对AlMgSi系铝合金铸态组织、导电性能及高温蠕变抗力的影响。结果表明：经过适量稀土Y微处理后的合金材料具有细小均匀的铸态组织，平均晶粒尺寸维持在50m左右，材料的导电能力得到一定程度的改善，最佳电导率比原来增加4%，实验材料的热稳定性显著增强，高温下的硬度、抗拉强度分别比原来提高30%和25%。

孪生对热轧AZ31镁合金中低温变形行为的影响

刘俊伟, 陈振华, 陈鼎, 李贵发

2012, 32(1): 10-14. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.003

[摘要](1812) [PDF 1331KB](250)

摘要:
研究了热轧AZ31镁合金板材中低温变形(室温～573K)时孪生所导致的硬化和软化效果，并结合金相显微技术（OM）和透射电子显微技术（TEM）对相关变形机理及孪生类型进行判断。结果发现，有较强基面织构特征的AZ31镁合金板材在室温～573K变形过程中{1011}压缩孪晶起主要作用，同时也存在少量的基面滑移。变形温度越高，变形速率越小，孪晶数量也逐渐减少。中低温变形时AZ31镁合金轧制板材中的压缩孪晶和二次孪晶同时起软化作用与硬化作用，但硬化作用大于软化作用。

基于单向拉伸的防锈铝合金温热力学性能研究

郎利辉, 许爱军, 李涛, 赵香妮

2012, 32(1): 15-19. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.004

[摘要](1731) [PDF 927KB](270)

摘要:
通过不同温度及应变速率下的单向拉伸试验，获得了5A06O防锈铝合金板材关键力学性能参数的变化规律。结果表明，在一定的应变速率下，5A06铝合金的流动应力及抗拉强度随着温度的升高而降低，断后延伸率随着温度的升高而显著的提高。当温度处在20~150℃范围内，均匀延伸率随着温度的升高而升高，而在150℃~300℃范围内，随着温度的升高而降低。另外，基于Fields Backofen本构方程，对5A06铝合金在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨，结果表明，随着温度的逐渐升高，应变强化指数不断减小，应变速率敏感系数则显著增大，应变速率强化作用明显增强。

Ti3Al基合金板材的超塑性研究

王旭, 曹京霞, 黄旭

2012, 32(1): 20-24. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.005

[摘要](1877) [PDF 3642KB](206)

摘要:
研究非典型等轴细晶的两种不同轧制变形量的Ti3Al基合金热轧板的超塑性变形行为及其变形前后的显微组织。研究结果表明：该合金在超塑性变形过程中组织会转化为有利于超塑性的细小等轴组织。其在变形温度为940~1020℃，应变速率为210-4 ~210-3S-1时具有良好的超塑性，其最大伸长率可达859.5%，应变速率敏感指数达0.43，该合金超塑性变形的主要机制是晶界滑动，而且这种非典型等轴细晶条件下超塑性变形时晶内变形以及位错蠕变所起的作用比在等轴细晶态组织条件下的作用更为显著。对非典型等轴细晶的Ti3Al基合金热轧板，无需进行复杂热处理，也可以获得良好的超塑性，更具有工业意义。

TC11钛合金整体叶盘锻件组织均匀性评价方法

杨艳慧, 刘东, 罗子健

2012, 32(1): 25-29. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.006

[摘要](1932) [PDF 4462KB](433)

摘要:
根据锻件内热力参数分布情况建立了基于Taguchi方法的损失函数，探索盘类锻件组织均匀性数值评价方法。应用所建立的损失函数以及TC11钛合金整体叶盘的锻造过程有限元数值模拟结果，对TC11钛合金整体叶盘组织均匀性进行了数值评价，并进行了试验验证。结果表明，对于TC11钛合金整体叶盘锻件，应用本文建立的质量损失函数贡献因子得到的损失函数（情况2）的评价结果与实际生产得到的锻件内组织均匀性一致性好，且当质量损失函数值在0.33～0.44范围内时，锻件的组织均匀性能满足技术条件要求。

TC4-DT钛合金高温热变形行为研究

王小芳, 陈明和, 陈伟, 朱知寿

2012, 32(1): 30-34. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.007

[摘要](1856) [PDF 8355KB](241)

摘要:
利用Gleeble3500型热模拟实验机，研究了TC4DT损伤容限型钛合金在温度850℃~1000℃、应变速率0.01~10s-1、变形程度为40%~70%条件下的热变形行为，分析了该合金的流变应力行为及微观组织演变规律，并建立了本构关系模型。研究结果表明，TC4DT合金在950℃以下的较低温度变形时应力软化现象非常明显，变形机制和热变形激活能不同于950℃以上的较高温度变形机制；在950℃以上高温度变形时，低应变速率(如=0.01s－1)促进了动态再结晶行为的发生，而在较高的应变速率(如=10s－1)时，一般只发生动态回复现象，动态再结晶行为受抑制。

SiO2f/SiO2复合材料自身及其与铜、不锈钢的钎焊

陈波, 熊华平, 毛唯, 程耀永

2012, 32(1): 35-40. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.008

[摘要](1782) [PDF 1739KB](322)

摘要:
采用AgCuTi活性钎料，在880℃/10min规范下成功实现了SiO2f/SiO2自身、SiO2f/SiO2与Cu和SiO2f/SiO2与1Cr18Ni9Ti三种接头的连接。实验结果表明，三种接头中靠近SiO2f/SiO2母材的界面处均形成了一层薄薄的扩散反应层组织，反应层中出现了Ti和O的富集，根据两者的原子比例推断生成了TiO2相；另外，三种接头中心区都形成了由灰色相和白色相共同组成的AgCu共晶组织，其中灰色相为Cu基固溶体，白色相为Ag基固溶体。接头剪切强度结果显示，SiO2f/SiO2/Cu接头剪切强度为12.4MPa，SiO2f/SiO2/1Cr18Ni9Ti接头剪切强度为18.4MPa，接头中的残余应力是决定接头强度大小的重要因素之一。

铝合金FSW过程中搅拌针前缘金属周期性流动行为研究

黄甫, 熊江涛, 李京龙, 张赋升, 李瑞迪

2012, 32(1): 41-44. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.009

[摘要](1768) [PDF 1691KB](255)

摘要:
利用高速摄像技术研究了搅拌摩擦焊过程中不同工艺参数条件下搅拌工具与被焊材料之间的相对运动，并结合焊核区金属组织形貌对搅拌针前缘金属流动行为进行分析。结果表明在搅拌摩擦焊接过程中搅拌工具与被焊接板材之间的相对运动存在着明显的周期性现象。并且搅拌针对其前缘金属作用的一个周期可分为两个阶段即平台阶段和进给阶段。在进给阶段前缘金属流动方式主要以整体流动的方式进行。

钛合金T-型结构单面焊背面双侧成形焊接接头组织与性能

王敏, 杨磊, 于瑛, 吴林

2012, 32(1): 45-50. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.010

[摘要](1732) [PDF 2236KB](238)

摘要:
应用TIG焊、激光TIG电弧复合焊工艺，采用单面焊背面双侧成形焊接技术对钛合金T型结构进行焊接。对两种工艺进行金相组织、拉伸、弯曲、疲劳性能对比试验。研究结果表明，激光TIG电弧复合焊工艺焊接钛合金T型结构，近缝区及热影响区晶粒长大倾向明显要小于TIG焊接头，激光TIG电弧复合焊工艺的明显高于TIG焊工艺，复合焊接的疲劳强度相比TIG焊提高约50%。因此，激光TIG电弧复合焊工艺焊接钛合金T型结构综合力学性能优于TIG焊接头。

Fe²⁺对碳钢硫酸盐还原菌腐蚀行为的影响

汪崧, 李晓刚, 黄一中, 杜翠薇

2012, 32(1): 51-56. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.011

[摘要](1892) [PDF 2547KB](318)

摘要:
对比分析了Q235钢在无Fe2+的接菌培养基和Fe2+浓度为30mg/L的接菌培养基中的腐蚀行为。使用光学显微镜跟踪观察Q235钢在两种介质中的表面形貌随时间的变化，用电化学阻抗谱研究Q235钢在两种培养基中的电化学行为。用聚焦离子束显微镜制作Q235钢在两种培养基中的腐蚀产物剖面，并用能谱对腐蚀产物进行成分分析。对电化学阻抗谱所得结果进行拟合，结果表明，Fe2+会使Q235钢表面形成的生物膜电阻降低，电容升高， Q235钢反应电阻保持较低，从而使反应持续进行，铁不断溶解。培养基中加入30mg/L的Fe2+后，Q235钢表面附着的细菌显著增多，形成的生物膜厚而疏松，膜中混合有腐蚀产物硫化物，膜下的金属出现众多微小的点蚀。电化学阻抗谱拟合结果与形貌观察及成分分析结果吻合，Fe2+对Q235钢的SRB腐蚀反应具有催化作用。

纳米锑颗粒的制备及其分散性研究

徐建林, 杨树华, 高威, 康昭, 顾玉芬, 张建斌

2012, 32(1): 57-62. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.012

[摘要](1706) [PDF 1835KB](220)

摘要:
采用电化学方法电沉积制得不同形貌及粒径的纳米锑颗粒，并在制备过程中使用OP10对纳米锑颗粒表面进行了原位改性。通过TEM、XRD、FTIR等方法对纳米锑颗粒的形态、物相和包覆效果进行表征。结果显示，纳米锑颗粒的制备具有时间效应和电流效应。随着反应时间的加长，纳米锑颗粒粒径变大，且在某种程度上存在着团聚现象；电流密度在一定范围内，适当增大电流密度有利于纳米锑颗粒的形成。纳米锑颗粒的表面改性，主要是通过OP10的长链分子结构与纳米锑颗粒之间的化学吸附以及OP10的长链烷基分子之间的氢键、范德华力相互作用，分子链相互缠结，部分通过CH键互相渗入，最终有效地包覆在纳米锑颗粒表面来达到其表面改性效果，同时在反应过程中醚键也起了一定作用。纳米锑颗粒在纯液体石蜡油中的分散稳定性能与其添加量有关，其最佳添加量为0.5%。

新型碳基复合吸波材料的制备及性能研究

王雯, 王成国, 郭宇, 陈旸

2012, 32(1): 63-67. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.013

[摘要](1727) [PDF 2632KB](381)

摘要:
在聚丙烯腈（PAN）聚合液中分别加入Fe，nanoFe和FeC2O42H2O，经热处理后制备了三种新型的电磁损耗型碳基复合吸波材料。通过X射线衍射仪（XRD）对复合材料分别进行物相分析，三种复合材料中，Fe元素主要以Fe3O4的形式存在。根据所测得的介电常数和磁导率比较分析了三种碳基复合材料和纯碳材料的吸波性能，结果表明加入Fe和nanoFe制备的碳基复合材料有效改善了纯碳材料的输入波阻抗匹配程度，提高了微波吸收性能。结果表明，加入Fe和nanoFe制备的碳基复合材料，涂层厚度分别为1.9和2.2mm时，在12.7～18GHz频段内，反射损失值都小于-10dB，有效吸收带宽为5.3GHz。涂层厚度均增至2.5mm，最小反射损失值分别达到-46和-29.8dB，有效改善了纯碳基体输入波阻抗匹配程度，提高了微波吸收性能。

纳米SiO2复合对铝合金表面微弧氧化层生长动力学的影响

马世宁, 索相波, 邱骥, 朱海燕

2012, 32(1): 68-71. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.014

[摘要](1774) [PDF 1289KB](227)

摘要:
通过在微弧氧化电解液中添加纳米SiO2颗粒配制纳米电解液，在铝合金表面制备了纳米复合微弧氧化层，考察了恒电压和恒电流两种模式下纳米SiO2复合对微弧氧化层生长动力学的影响。结果表明，恒电压模式下，纳米SiO2复合大幅度提高了生长电流和微弧氧化层生长速率；恒电流模式下，纳米SiO2复合提高了微弧氧化层生长速率，电流效率提高。纳米SiO2颗粒在纳米复合微弧氧化层中掺杂，形成杂质能级，并且降低了微弧氧化层材料的禁带宽度，促进了微弧氧化电击穿过程，是纳米SiO2复合促进微弧氧化层生长的主要原因。

脉冲热像法在航空复合材料构件无损检测中的应用

刘颖韬, 郭广平, 杨党纲, 何方成, 霍雁, 赵石彬

2012, 32(1): 72-77. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.015

[摘要](1827) [PDF 5464KB](458)

摘要:
对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍，对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析，并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明：对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件，闪光灯激励脉冲热像法能够给出清晰的检测结果和丰富的构件内部信息，可以检测出脱粘缺陷、损伤和蜂窝积水，能够用于雷达罩的在役检测。闪光灯激励脉冲热像法适于检测厚度较薄的层合板构件。

不锈钢材料高温、高应变率下动态力学性能的试验研究

张红, 索涛, 李玉龙

2012, 32(1): 78-83. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.016

[摘要](1776) [PDF 2162KB](723)

摘要:
利用带有加热装置和同步组装系统的高温Hopkinson压杆系统对某不锈钢材料在温度20~800℃时，应变率103~104s-1下的动态压缩力学性能进行了测试，得到了材料在不同温度和应变率耦合作用下的真实应力应变曲线。对比准静态结果，考察了材料流动应力的温度和应变率敏感性，并根据热激活位错运动理论对其内在机理进行了解释和探讨。试验表明，材料具有显著的热软化和应变率强化效应；且高温时，材料的温度敏感性、应变率敏感性均显著增加。

超声冲击残余应力场的有限元模拟

李进一, 凌祥, 周建新

2012, 32(1): 84-88. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.017

[摘要](1832) [PDF 3481KB](319)

摘要:
建立模拟超声冲击残余应力场的三维有限元模型，预测AISI 304奥氏体不锈钢靶材经超声冲击后的残余应力场分布。模拟过程中，分析冲击速度、针头直径、冲击时间、摩擦力、冲击次数以及不同覆盖率等因素对超声冲击残余应力场分布影响的规律。结果表明，冲击速度、针头大小、冲击时间及摩擦力都会影响到最终冲击残余应力场。冲击速度和针头直径对残余应力场分布影响显著，速度提高或直径变大，均可明显提高残余压应力值，且增加残余压应力层深度，但摩擦系数对冲击效果的影响不大。随着冲击次数的增加，超声冲击强化特征明显，残余压应力层深度增加。随着覆盖率的增加，残余压应力层增厚，但形成的最大残余压应力值减小。

基于Kalman滤波技术的纤维增强复合材料界面断裂参数确定方法

何周理, 徐绯, 段敏鸽

2012, 32(1): 89-94. doi: 10.3969/j.issn.1005-5053.2012.1.018

[摘要](1734) [PDF 1208KB](211)

摘要:
将信号控制领域的Kalman滤波技术运用于确定复合材料的界面参数，得到一种高效精确的材料参数确定方法Kalman滤波反演法；以确定单纤维增强复合材料顶出试验中界面参数为研究目标，结合有限元分析，将Kalman滤波技术应用到复合材料界面参数反演中，并且引入不同的测量噪声进行计算。反演的结果：一方面获得了SiC（SCS6）/Ti复合材料的界面参数；另一方面证明了Kalman滤波反演方法的可行性、收敛性和精确性，同时说明该反演计算方法具有消除测量噪音的能力。

2012年 第32卷 第1期

2012年第32卷第1期