2019年, 第43卷, 第7期　
刊出日期：2019-07-20

  

• 全选
  |

目录
• Select
  目录

  机械工程材料. 2019, 43(7): 0-0.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
新材料 新工艺
• Select
  钛取代铝对Cu₄₆Zr₄₆Al₈非晶合金晶化行为的影响

  马国芝, 杨俊, 李密

  机械工程材料. 2019, 43(7): 1-4. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用铜模真空吸铸方法制备Cu₄₆Zr₄₆（Al_1-xTi_x）₈（x=0，0.2，0.4，0.5，0.6，0.8，1.0）非晶合金，研究了钛取代量对合金热稳定性和晶化行为的影响。结果表明：合金的玻璃化转变温度、晶化初始温度、晶化峰值温度随着钛取代量的增加而降低，随着加热速率的增大向高温区移动；当钛取代量增至0.8时，合金的晶化过程由一级晶化变成多级晶化；合金的晶化激活能随着钛取代量的增加呈现降低的趋势，其热稳定性和抗晶化能力降低；合金中生成的Laves相是晶化激活能降低的主要原因。
• Select
  加入KH550对废纸纤维增强聚乳酸复合材料微观形貌和性能的影响

  李娜, 张效林, 金霄, 徐冲, 卓光铭

  机械工程材料. 2019, 43(7): 5-9,58. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用热压成型法制备了废纸纤维/聚乳酸复合材料，研究了加入KH550前后复合材料的微观形貌、力学性能、热稳定性能和吸水性能。结果表明：加入KH550后废纸纤维/聚乳酸复合材料拉伸断口更平滑，废纸纤维和聚乳酸界面相容性大幅提升；当加入质量分数为5%的KH550溶液时，加入KH550后的废纸纤维/聚乳酸复合材料的拉伸强度和弯曲强度比未加入KH550的分别最大提高11.2%和8.4%；加入质量分数为5%的KH550溶液后，废纸纤维/聚乳酸复合材料的吸水率降低；KH550的添加对复合材料的热稳定性影响较小。
• Select
  超声辅助对TC4钛合金磨削力的影响

  栗育琴, 肖罡, 李涛

  机械工程材料. 2019, 43(7): 10-13,63. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在室温下对TC4钛合金进行了超声辅助磨削试验和普通磨削试验，对比研究了磨削速度、进给深度、超声振动对合金磨削力的影响，分析了试样的表面加工质量。结果表明：超声磨削的法向磨削力和切向磨削力均随着磨削速度增大而下降且降幅减小，随着进给深度增大而增大且增幅增大；和普通磨削试样相比，超声磨削试样的法向磨削力和切向磨削力更低；超声磨削试样表面黏附的磨屑较少，表面加工质量更好。
• Select
  钼添加量对Ni-8Al高温合金高温抗氧化性能的影响

  韩义勇, 刘质彬, 闫海居, 张修海

  机械工程材料. 2019, 43(7): 14-19. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用粉末冶金技术制备了Ni-8Al-xMo （x=0，5，10，15，质量分数/%）高温合金，在1 000℃恒温氧化100 h后，观察了氧化膜的表面和截面形貌，分析了其物相组成，研究了合金的高温抗氧化性能。结果表明：添加钼的试验合金高温抗氧化性能比未添加钼的更好；试验合金表面的氧化产物均主要为Al₂O₃和NiO，并有少量的NiAl₂O₄和NiMoO₄；当钼质量分数达到10%后，试验合金表面的氧化膜出现不同程度的剥落现象；当钼质量分数为5%时，试验合金的高温抗氧化性能最好。
材料性能及应用
• Select
  烧结温度对粉末冶金Al-24Si合金组织与性能的影响

  邓正华, 张聪, 王海宝, 左都全

  机械工程材料. 2019, 43(7): 20-23. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用粉末冶金法制备Al-24Si合金，研究了烧结温度（550~610℃）对合金组织、密度和硬度的影响。结果表明：不同温度烧结合金的显微组织均主要由铝相和硅相组成，当烧结温度达到600℃及以上时，组织中还析出了Mn₄Al₁₆Si₃相；当烧结温度低于580℃时，随温度升高，合金组织中铝颗粒之间的间隙数量减少，合金的密度和硬度增大；当烧结温度达到580℃时，铝和硅形成的共晶液相渗入铝颗粒间界面，而在原先液相位置留下较大孔洞，导致合金孔隙率增大，密度和硬度减小；当烧结温度达到590℃时，共晶液相含量增加，填充内部孔隙，导致合金密度和硬度增大。
• Select
  12Cr1MoV钢管在长时服役后组织及拉伸性能的退化

  杨滨, 孙文起, 蒋文春, 赵延灵

  机械工程材料. 2019, 43(7): 24-27. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了12Cr1MoV钢主蒸汽管道在长时（26 a）服役后的显微组织以及室温与高温拉伸性能，并与未服役钢管的进行了对比。结果表明：长时服役后钢管的组织退化表现为珠光体明显球化、层状Fe₃C相明显碎化、铁素体中析出M₇C₃型碳化物以及晶粒明显长大；与未服役钢管相比，长时服役后钢管的室温屈服强度明显降低，但室温抗拉强度变化不大，高温屈服强度和抗拉强度则均明显降低；长时服役后钢管的室温拉伸断口存在典型的纤维区和撕裂区，为韧性断裂，高温拉伸时发生准解理断裂。
• Select
  烧结温度对放电等离子烧结AlCoCrFeNi_2.1高熵合金性能的影响

  姚瑞敏, 郑留伟

  机械工程材料. 2019, 43(7): 28-32,72. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用放电等离子烧结（SPS）技术在不同烧结温度（850，950，1 050，1 150℃）保温5 min条件下制备AlCoCrFeNi_2.1高熵合金，研究了烧结温度对合金的烧结性能、物相组成、微观形貌和力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度升高，合金表面气孔数量逐渐减少，合金相对密度增大；当烧结温度升至1 150℃时，合金颗粒间形成了良好的冶金结合；随着烧结温度升高，烧结合金的显微硬度和屈服强度均先增后降，当烧结温度为1 050℃时，烧结合金的显微硬度和屈服强度最大；烧结合金的断裂机制为沿晶断裂和穿晶断裂。
• Select
  正火工艺参数对轨道交通用20MnV弹簧钢显微组织与力学性能的影响

  王绍军, 罗峰, 秦岚

  机械工程材料. 2019, 43(7): 33-37,68. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对轨道交通用20MnV弹簧钢进行了不同温度（780，830，880，930，980℃）和不同时间（0.5，0.75，1，1.25 h）的正火处理，研究了正火温度和正火时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着正火温度升高，20MnV弹簧钢组织由不均匀铁素体和粒状贝氏体转变为等轴铁素体和块状铁素体；当正火温度低于830℃时，随着正火温度的升高，试验钢的屈服强度和抗拉强度降低，断后伸长率和低温冲击功增大；当正火温度高于830℃后，试验钢的屈服强度和抗拉强度均随着正火温度升高而增加；在不同正火时间下，试验钢的显微组织均为等轴铁素体和块状珠光体；随着正火时间的延长，试验钢的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、低温冲击功均先增后降；当正火温度为930℃、正火时间为1 h时，试验钢的力学性能最佳。
• Select
  机械振动对高频感应熔覆WC增强Ni60A合金层显微组织与耐磨性能的影响

  杜圣恩, 林晨, 姚永强, 申井义

  机械工程材料. 2019, 43(7): 38-41,53. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用机械振动辅助高频感应熔覆技术在45钢表面熔覆制备添加质量分数20% WC的Ni60A合金熔覆层，研究了机械振动对熔覆层显微组织、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明：机械振动的施加使熔覆层具有良好的熔覆质量，内部气孔减少且组织更均匀；和未施加机械振动熔覆层相比，施加机械振动熔覆层的表面硬度更大，摩擦因数和磨痕面积更小，耐磨性能更好。
• Select
  锅炉管用Sanicro25奥氏体耐热钢在带压蒸汽中的氧化行为

  杨华春, 柴国才, 马云海, 于明明, 李健, 莫春鸿

  机械工程材料. 2019, 43(7): 42-47. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在不同温度（650，700℃）和压力为27 MPa的蒸汽中对锅炉管用Sanicro25奥氏体耐热钢进行不同氧化时间（200，500，800，1 300，2 000 h）的氧化试验，研究了试验钢表面及截面形貌、表面物相组成和氧化行为。结果表明：随着温度升高和氧化时间延长，试验钢表面氧化膜的厚度均增大，抗蒸汽氧化性能降低；在不同温度氧化2 000 h后，试验钢表面氧化膜内层为（Ni，Fe） Cr₂O₄和Cr₂O₃，外层为Fe₃O₄，在700℃下内层和外层还分别含有Cr_1.3Fe_0.7O₃和（Ni，Fe） Cr₂O₄，试验钢表面均生成连续致密的氧化膜。
• Select
  氯离子对环氧粉末涂层失效的影响

  丁清苗, 李自力, 沈陶, 崔艳雨

  机械工程材料. 2019, 43(7): 48-53. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用增重法和电化学方法研究了Q235钢表面环氧粉末涂层在不同含量NaCl溶液（溶液中NaCl质量分数为0，1.0%，3.5%，6.0%，8.5%）中的吸水量和耐腐蚀性能，分析了氯离子对涂层失效的影响。结果表明：随着溶液中氯离子含量的增加，环氧粉末涂层的饱和吸水量减少，达到饱和吸水的时间缩短；氯离子加速了环氧粉末涂层的失效，且溶液中氯离子含量越高，涂层失效越快，界面腐蚀越早发生，金属基体腐蚀越严重。
• Select
  热时效对多元微合金化310S不锈钢显微组织和冲击性能的影响

  邱水, 唐睿, 王浩, 温冬辉

  机械工程材料. 2019, 43(7): 54-58. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  复合添加钼、铌、钨和钽等元素对310S不锈钢进行多元微合金化，固溶后分别在不同温度（650，800℃）和不同时间（500，1000，2 000 h）进行热时效处理，研究了热时效对试验钢显微组织和冲击性能的影响。结果表明：在650℃时效处理后，试验钢显微组织为奥氏体，第二相除了M₂₃C₆相外还存在Fe₂MoC相和Cr₇C₃相；在800℃时效处理后，试验钢晶内有大量针状第二相析出；试验钢在不同温度时效处理后，随着时效时间的延长，其冲击吸收功均逐渐降低；和650℃时效相比，在800℃时效处理后试验钢的冲击吸收功降幅增大，断裂方式由韧性断裂向脆性沿晶断裂转变。
残余应力
• Select
  喷丸处理对SAF2507铁素体-奥氏体双相不锈钢显微组织和残余应力的影响

  时旭, 陈明, 姜传海

  机械工程材料. 2019, 43(7): 59-63. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对SAF2507铁素体-奥氏体双相不锈钢进行表面喷丸处理，采用X射线应力分析和衍射线形分析方法研究了喷丸对试验钢表面粗糙度、显微组织、残余应力的影响。结果表明：喷丸后铁素体相内位错较少，奥氏体相内出现大量位错缺陷，试验钢表面粗糙度增大，表层晶粒细化，显微畸变和位错密度增大；喷丸在试验钢的近表层引入了较高的残余压应力，奥氏体相和铁素体相中的最大压应力均出现在次表层，其值分别为915 MPa和763 MPa。
• Select
  GH4169合金的反常应力松弛行为

  迟海, 郭霞, 刘伟丽, 高峡, 贺俊智, 秦海龙, 王凯, 毕中南

  机械工程材料. 2019, 43(7): 64-68. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对GH4169合金在500，620，720℃下进行了应力松弛、蠕变和热膨胀试验，结合显微组织观察研究了合金的应力松弛行为。结果表明：在500℃和620℃应力松弛试验过程中，GH4169合金的应力随时间的延长反常增大，在蠕变过程中表现为负蠕变应变，而在720℃下合金的应力松弛和蠕变行为均正常；在不同温度热膨胀试验过程中，GH4169合金均出现了收缩现象；γ″相析出使得γ基体的晶格常数减小，是导致GH4169合金在620℃下应力反常增大的主要原因。
物理模拟与数值模拟
• Select
  TC18钛合金车削加工的切削力和表面粗糙度

  王永鑫, 张昌明

  机械工程材料. 2019, 43(7): 69-73. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用正交试验法对TC18钛合金进行了车削试验，使用直观分析法、经验模型分析法和极差分析法研究了主轴转速、进给深度和切削深度对切削力和表面粗糙度的影响。结果表明：和进给深度、主轴转速相比，切削深度对切削力的影响最大，随着切削深度的增加切削力不断增大；进给深度对表面粗糙度的影响最大，切削深度的影响次之，主轴转速的影响最小；在切削力和表面粗糙度的指数经验模型中，拟合程度较高的为主切削力（F_z）的参数模型，且显著程度相对较高。
• Select
  TC4钛合金薄板激光焊接变形的有限元模拟

  陈梅峰, 郭玉龙, 周广涛, 刘方, 李华晨

  机械工程材料. 2019, 43(7): 74-78. https://doi.org/10.11973/jxgccl201907016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  建立了TC4钛合金薄板激光焊接模型，采用有限元方法分析了板宽对焊接残余应力及失稳变形的影响。结果表明：最高纵向残余拉应力出现在焊缝中心两侧的热影响区；随着板度增大，平均残余压应力和临界失稳力降低；沿着焊接方向的钛合金薄板失稳变形程度随板宽的增加而减小，而垂直于焊接方向的失稳变形程度随板宽的增加而增大；当板宽为120 mm时，其失稳变形程度呈马鞍形分布，当板宽为320 mm时，马鞍形变形分布特征消失；钛合金薄板失稳变形的z向位移试验值与模拟结果的相对误差为8%，证明模拟结果较准确。