2018年, 第42卷, 第6期　
刊出日期：2018-06-20

  

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  机械工程材料. 2018, 42(6): 0-0.

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综述
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  高压下光电材料结构相变及物理性能的研究进展

  李莎莎, 张刚华, 曾涛

  机械工程材料. 2018, 42(6): 1-6. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806001

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  高压技术能够有效调节光电材料的晶格和电子态，是调控光电材料物理性能的可行手段及合成新光电材料的重要方法。概述了国内外光电材料的高压研究现状，介绍了高压作用对光电材料晶体结构、电子构型及物理性能的影响，分析了高压下光吸收、电导率及光电性能的增强机制，探讨了压力诱导结构相变与物理性能的内在联系。展望了光电材料高压研究的发展。
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  铝基滑动轴承合金的研究进展

  曾美琴, 鲁忠臣, 陈进添, 宋凯强, 胡仁宗, 朱敏

  机械工程材料. 2018, 42(6): 7-14. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806002

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  从种类、组织和性能等方面对铝基滑动轴承合金的研究和应用情况进行了综述，介绍了组织细化、添加合金元素、表面改性和双尺度结构调控等提高铝基滑动轴承合金性能的方法；提出新型铝基滑动轴承合金可借鉴高性能合金的新型制备工艺和组织设计，并结合铝基合金轴瓦带材的制备技术来进行设计和制备。
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  钛及钛合金粉末注射成形的研究进展

  郭鲤, 詹浩, 游玉萍, 岳伟

  机械工程材料. 2018, 42(6): 15-21,86. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806003

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  简要介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的特点和优势。从原料粉体、黏结剂体系、注射成形工艺、成形后的性能及微观结构等方面综述了钛及钛合金粉末注射成形的研究进展，提出了未来钛及钛合金粉末注射成形的研究方向。
试验研究
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  铜含量对304不锈钢在Al-12Si-xCu合金熔体中腐蚀行为的影响及其机理

  张潇华, 于思荣, 郭丽娟, 姚强

  机械工程材料. 2018, 42(6): 22-25,64. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806004

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  将304不锈钢在620℃的Al-12Si-xCu(x分别为0，5，10，15，质量分数/%)合金熔体中腐蚀120h，研究了铜含量对不锈钢腐蚀行为的影响及其机理.结果表明:随铜含量的增加，304不锈钢的腐蚀速率和腐蚀层厚度减小；表面腐蚀层可分为内腐蚀层和外腐蚀层，外腐蚀层的显微硬度随铜含量的增加而增大，而内腐蚀层的硬度则降低；腐蚀反应主要在不锈钢中的铁、铬原子和合金熔体中的铝、硅原子之间进行，铜原子没有参与腐蚀反应，但铜的添加降低了腐蚀产物生长常数，从而降低了合金熔体的腐蚀能力.
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  基于参数Z_c预测25Cr35Ni耐热钢的蠕变行为与持久寿命

  刘薪月, 曹铁山, 李会芳, 程从前, 孟宪明, 赵杰

  机械工程材料. 2018, 42(6): 26-29. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806005

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  在不同温度T和不同应力σ下对25Cr35Ni耐热钢进行蠕变试验，引入参数P对不同蠕变应变下的温度和时间进行归一化处理，分析了（P，σ）数据点随蠕变应变的变化规律，引入参数Z_c分析了数据的分散程度并使用蠕变应变为5.0%下的试验数据对持久寿命进行了预测。结果表明：随蠕变应变的增加，σ-P曲线趋近于断裂曲线，Z_c先迅速增大后趋于稳定，（P，σ）数据点与其对应拟合曲线的偏差减小；基于Z_c参数法预测得到的持久寿命与实测持久寿命接近，数据分散程度较小。
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  添加不同合金粉末激光熔钎焊铝/钢异种金属接头的组织与性能

  李妍, 刘宁, 黄健康, 樊丁

  机械工程材料. 2018, 42(6): 30-35,41. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806006

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  预涂分别富含硅、镁、锰、硼、锌元素的五种合金粉后，对不等厚5A06铝合金板和ST04Z镀锌钢板进行了激光熔钎对接焊，研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和耐腐蚀性能。结果表明：接头界面处形成了金属间化合物层，近镀锌钢侧形成的金属间化合物主要为Fe₂Al₅，近铝合金侧形成的主要为FeAl₃，预涂富含硼的合金粉得到的金属间化合物层最厚；接头均在焊缝处发生以韧性断裂为主，脆性断裂为辅的混合断裂，预涂富含硅的合金粉得到的接头的抗拉强度最大；预涂富含锰的合金粉焊接后，接头的耐腐蚀性能最好，预涂富含镁、硅、锌的合金粉焊接后，耐腐蚀性能依次降低，腐蚀易发生在金属间化合物层与铝合金界面处。
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  应力时效对DD11单晶高温合金TCP相析出行为的影响

  刘晨光, 赵云松, 张剑, 骆宇时, 唐定中, 李春志, 赵振业

  机械工程材料. 2018, 42(6): 36-41. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806007

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  对完全热处理后的DD11镍基单晶高温合金分别进行了1 070 ℃、100 MPa应力时效和1 070 ℃无应力时效处理，分析了不同条件时效后拓扑密堆（TCP）相的析出行为。结果表明：在应力时效和无应力时效50 h后，试验合金中均未析出TCP相，时效至100 h时，在枝晶干区域均开始析出TCP相，且析出量随时效时间的延长而增加；在相同的时效时间内，应力时效后TCP相的析出量比无应力时效后的少，应力没有改变TCP相的化学成分和晶体结构，析出的TCP相均为μ相。
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  应变时效对大口径X80管线钢拉伸性能的影响

  彭宁琦, 史术华, 罗登, 熊祥江, 李中平

  机械工程材料. 2018, 42(6): 42-45,49. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806008

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  将大口径X80管线钢试样拉伸至应变为0.5%~3.5%，卸载后分别进行室温及200，230，250 ℃时效处理，研究了拉伸预应变和时效温度对试验钢拉伸性能的影响；采用直缝埋弧焊在制管扩径率为0.5%~0.8%下对试验钢进行制管，研究了制管扩径率对试验钢拉伸性能的影响。结果表明：进行一定应变预拉伸+时效处理或制管扩径后，试验钢发生应变时效，其屈服强度增大，抗拉强度变化较小，屈强比增大；制管扩径率对屈服强度增量和屈强比增量的影响比拉伸预应变的更大；室温应变时效后，拉伸预应变是影响屈服强度和屈强比提高的主要因素；200~250 ℃应变时效对试验钢拉伸性能的影响比室温应变时效的大，200~250 ℃时效温度的变化对拉伸性能影响不大。
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  压电陶瓷粉含量及表面附着微粒对0-3型压电复合材料性能的影响

  蔡振杰, 于成林, 赵程, 王佳祺

  机械工程材料. 2018, 42(6): 46-49. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806009

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  以超声清洗前后的PbZr_0.49Ti_0.51O₃（PZT）压电陶瓷粉与聚偏二氟乙烯（PVDF）为原料，采用流延法制备了不同陶瓷粉含量的0-3型PZT/PVDF压电复合材料，研究了陶瓷粉含量及表面附着微粒对压电复合材料性能的影响。结果表明：未超声清洗的陶瓷颗粒表面附着有陶瓷微粒，超声清理后陶瓷微粒基本被去除；压电复合材料的相对介电常数和压电常数均随陶瓷粉含量的增加而增大；陶瓷颗粒表面无附着微粒时所得压电复合材料的相对介电常数和压电常数均高于表面有附着微粒的，且相对介电常数差值和压电常数差值均随陶瓷粉含量的增加而增大。
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  高温载荷作用下20G钢的性能及显微组织演变

  孙宁, 姜勇, 巩建鸣

  机械工程材料. 2018, 42(6): 50-54,58. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806010

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  对水冷壁管用20G钢在室温至850 ℃进行了拉伸试验，还在550~850 ℃同步进行了蠕变（应力为62 MPa）及时效（不施加应力）试验，研究了温度对拉伸性能，以及蠕变和时效后的组织和性能演变的影响。结果表明：蠕变及时效后试验钢的显微组织均由铁素体和珠光体组成，应力的施加促进了珠光体的球化；随温度的升高，试验钢的抗拉强度先略有减小后增大随后再快速下降，屈服强度呈近似线性下降趋势，伸长率先降低后增大再波动性下降；随温度的升高，试验钢的蠕变断裂时间先急剧降低后趋于稳定，在550 ℃下蠕变断裂受晶界蠕变孔洞形核控制，在650 ℃下则由塑性损伤控制。
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  新淬火状态2A12铝合金的成形极限

  张鹏, 陈明和, 叶建华

  机械工程材料. 2018, 42(6): 55-58. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806011

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  对室温下分别时效10，20，30 min的9种尺寸新淬火状态2A12铝合金试样在3种润滑（固体润滑，液体润滑和无润滑）条件下进行了胀形试验，得到了该铝合金的成形极限图，分析了时效时间对成形性能的影响。结果表明：时效10 min时新淬火状态2A12铝合金仍具备良好的成形性能，但随时效时间的延长，成形极限曲线下移，铝合金的塑性变差，成形安全区变小；2A12铝合金成形加工前的自然时效时间应控制在10 min以内。
新材料 新工艺
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  基于柔性金属布技术的梯度WC增强NiCrBSi合金涂层的制备及性能

  李豪赛, 贾云飞, 轩福贞

  机械工程材料. 2018, 42(6): 59-64. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806012

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  采用折叠辊压技术制备NiCrBSi合金粉和WC合金粉体积比i分别为1∶1，2∶1，5∶1，10∶1，20∶1的WC合金增强NiCrBSi合金柔性金属布，将i为20∶1的金属布置于316L不锈钢基体上，再叠放一层其他体积比的金属布，采用真空钎焊制备得到4种梯度WC增强NiCrBSi合金涂层，研究了涂层中WC颗粒的分布以及涂层的耐磨性和拉伸性能.结果表明:当金属布厚度在0．5mm、钎焊保温时间为10min时成功制得梯度涂层，随着上层金属布中i的增大，涂层中WC颗粒分布的梯度斜率降低;梯度涂层明显提高了基体的耐磨性，且随着梯度斜率的增加，涂层的耐磨性逐渐增强，抗拉强度降低，在拉伸过程中，梯度斜率较大的涂层中会产生多条贯穿裂纹.
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  熔盐法制备石墨化碳纳米片

  李俊怡, 梁峰, 田亮, 张海军

  机械工程材料. 2018, 42(6): 65-68. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806013

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  以二氨基马来腈为原料、氯化铁为催化剂前驱体、ZnCl₂-KCl为熔盐介质，采用熔盐法制备石墨化碳纳米片，研究了反应温度和熔盐/反应物质量比（盐料比）对产物物相组成、显微结构和石墨化程度的影响。结果表明：随着反应温度的升高和盐料比的增加，产物的石墨化程度增大，片状结构的占比增大；当反应温度为1 000 ℃、盐料比为40∶1时，制备得到了石墨化碳纳米片，其直径为2~10 μm，厚度为30 nm。
材料性能及应用
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  轧制工艺参数对ZK60镁合金组织和拉伸性能的影响

  黄彪, 严红革, 陈吉华, 夏伟军, 苏斌, 程美信

  机械工程材料. 2018, 42(6): 69-73. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806014

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  在不同变形温度（275~350 ℃）和应变速率（5~25 s^-1）下，采用单道次大变形量（80%）轧制ZK60镁合金，研究了变形温度和应变速率对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明：随着变形温度的升高和应变速率的增大，合金的再结晶体积分数增加；当变形温度不高于300 ℃时，随着应变速率的增大，再结晶晶粒尺寸先减小后增大，抗拉强度先增后降，伸长率增大；而当温度高于300 ℃时，再结晶晶粒尺寸先增大后减小再增大，抗拉强度先降低后增大再降低，伸长率增大；在温度300 ℃，应变速率10 s^-1下轧制后，所得ZK60镁合金板的拉伸性能最好，抗拉强度和伸长率分别为358 MPa，21.5%。
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  热输入对X120管线钢焊接接头粗晶热影响区组织和冲击韧性的影响

  周旭, 杨杰, 赵文贵

  机械工程材料. 2018, 42(6): 74-77,82. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806015

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  采用Gleeble-3800型热模拟试验机对X120管线钢进行了焊接热模拟试验，研究了不同焊接热输入下X120管线钢焊接接头粗晶热影响区（CGHAZ）的显微组织和冲击韧性。结果表明：热输入为10 kJ·cm^-1时，粗晶热影响区组织主要由贝氏体和少量低碳马氏体组成，晶粒间的晶界为小角度晶界；热输入为20 kJ·cm^-1时，粗晶热影响区的组织由细小的板条贝氏体组成，板条束间为大角晶界；随着热输入的进一步增加，粗晶热影响区的组织主要为粗大的贝氏体，大角度晶界的占比降低；当热输入由10 kJ·cm^-1增加到40 kJ·cm^-1时，粗晶热影响区的冲击韧性先增后降，当热输入为20 kJ·cm^-1时，冲击韧性最好，断裂方式为韧性断裂；热输入为30 kJ·cm^-1时，断裂方式为脆性解理断裂和韧性断裂共存的混合断裂；热输入为10，40 kJ·cm^-1时，断裂方式为脆性解理断裂。
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  TiCN的添加对WC-Co硬质合金性能的影响

  廖聪, 弓满锋, 李明圣, 李曼

  机械工程材料. 2018, 42(6): 78-82. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806016

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  采用粉末冶金+高温液相烧结制备得到TiCN含量（质量分数）分别为0，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%的WC-Co硬质合金，研究了TiCN含量对该硬质合金微观形貌、致密性能和力学性能的影响。结果表明：当TiCN含量不大于1.0%时，硬质合金的晶粒尺寸分布均匀，孔隙、微裂缝和杂质偏析等缺陷相对较少，而大于1.0%时，缺陷数量增多，缺陷尺寸变大；随TiCN含量的增加，硬质合金的致密性能降低，维氏硬度先增大后减小，抗弯强度和断裂韧度均先降低后略有增大再降低；当TiCN含量为1.0%时，硬质合金的综合性能最佳。
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  莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料性能的影响

  侯庆冬, 罗旭东, 谢志鹏, 于忞, 杨孟孟

  机械工程材料. 2018, 42(6): 83-86. https://doi.org/10.11973/jxgccl201806017

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  以共沉淀法制备的莫来石溶胶为结合剂，在不同温度（1 100，1 300，1 500 ℃）烧结制备了刚玉质浇注料，研究了莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料物相组成、烧结性能、常温耐压强度和微观结构的影响。结果表明：随莫来石溶胶添加量的增加，试样的体积密度先增后降，显气孔率先降后增；试样的物相均主要为刚玉相和莫来石相，随着烧结温度的升高和莫来石溶胶添加量的增加，莫来石相的含量增加，试样的常温耐压强度增大；当莫来石溶胶的质量分数为3%时，1 500 ℃烧结试样的常温耐压强度最大。