文章-世纪中文出版社

谢喆《中国设备》 2020年11期

摘要:

电网设备金属材料的质量是电网安全运行的保障,需要工作人员对材料进行监督与检验。基于此,针对电网设备金属材料的监督提出建立数据库、加强工作人员水平、寿命预测等3个方面措施。运用原子光谱分析法、X射线荧光光谱法、加强对设备的研究等3种方法对电网设备金属材料进行检测,为电网运行提供保障。

基于超分子聚合物的自修复材料下载：62 浏览：416

侯瑞李桂群张岩李明俊周桂明柴晓明《应用化学学报》 2019年7期

摘要:

材料的自修复功能对于材料应用具有重要的意义,如键组装/解组装常数、键的方向和链的弛豫时间等因素会影响自修复效率。根据提供修复功能的物质构成形式,可以分为外援型自修复材料和本征型自修复材料,其中本征型自修复材料是当前的热点方向,在本征型自修复材料中,超分子自修复材料以其独特的可逆性组装,以及在快速、可逆、多重响应方面的优势而成为研究重点。本文重点阐述了基于不同结合效应的超分子自修复聚合物的研究进展,并对今后的研究方向作了展望,认为材料的耐环境性能能否达标是未来能否获得应用的关键因素之一。

一种深海探测装备耐压结构设计方法和承压性分析下载：84 浏览：481

赵龙1 吴国俊2 吕沛2 《中国机械研究》 2018年8期

摘要:

通过设计深海探测装备耐压壳体,以求从经济、制造和技术优化等多方面指标综合分析耐压壳体的最优结构形式,并详细阐述了双圆柱舱体一体化结构形式的设计原因,材质的对比分析和选择,铝合金的防腐处理方式等。最后结合所设计的壳体结构,从理论上对曲面薄壳结构的强度和刚度进行了分析,并利用有限元分析软件对曲面和实体的组合单元模型进行了非线性的和线性的混合仿真分析,从而在理论上验证了设计的最终结果在强度和结构稳定性上是符合要求的。

稀土电解槽三维电场耦合数值模拟研究下载：54 浏览：481

刘雨1 于兵2 侯磊1 刘兴志1 《冶金学报》 2020年3期

摘要:

以稀土熔盐电解槽为对象,取COMSOLE软件进行有限元的模拟计算,从模拟结果中可以看出,电解槽电场的分布基本上能够分成三大区域,耦合前后,发现电场在阴阳极之间的分布与耦合前相比比较混杂,耦合前后额分布数值之间存在0.03的差别。

喷射成形工艺参数对沉积坯质量的影响下载：89 浏览：473

卢林1 吴文恒1 龙倩蕾1 张亮1 张济山2 《新材料》 2019年6期

摘要:

影响喷射成形沉积坯质量的参数众多，除材料本身特性参数外，制备工艺是决定沉积坯质量优劣的关键参数。本实验主要从沉积坯的外形、孔隙率、微观组织三个方面研究喷射成形过热度、雾化压力两个关键工艺参数对M3型高速钢沉积坯质量的影响规律。研究结果表明:过热度和雾化压力对沉积坯外形、孔隙率及微观组织的影响显著。过热度降低或雾化压力提高，沉积坯组织都将得到细化。过热度增大，沉积坯底部孔隙率降低，而边缘、表面、心部区域孔隙率先减小后增大。雾化压力提高，沉积坯底部、边缘、表面区域的孔隙率增大，而心部区域孔隙率先减小后增大。在过热度为160～180℃，雾化压力为0.45～0.50 MPa的条件下，单喷嘴雾化系统可获得外形优良、心部孔隙率低于4%、组织均匀细小的M3型高速钢沉积坯。

块体金属玻璃的加工硬化行为下载：90 浏览：434

孙国元1，2 张敏1，2 《新材料》 2019年4期

摘要:

块体金属玻璃(BMG)具有高强度、高硬度和大的弹性应变极限等独特的力学性能。然而由于缺乏位错、孪生等晶态缺陷，金属玻璃通过高度局域化的剪切带发生塑性变形，因此其通常不显示加工硬化行为，而发生应变软化和/或热软化。这导致了BMG早期灾难性失效，极大地限制了其广泛的工程应用。然而近年来，人们在一些单相BMG材料中观察到了明显的加工硬化行为。这引起了工程界学者的极大兴趣，也引发了关于金属玻璃加工硬化起源机制的讨论。目前人们对于金属玻璃的结构如何影响其性能和形变行为的理解还非常有限，BMG的加工硬化起源仍是当前颇具争议的研究热点。但总的说来，BMG的加工硬化行为与外加应力(能量)引起的内部结构改变，包括多重剪切带的形成、自由体积的演化和纳米晶化行为等密切相关，并最终涉及其变形过程中的剪切带行为。Cu47.5Zr47.5Al5是被最早报道的可加工硬化的塑性BMG。相关研究认为，合金中存在的不同尺度的化学和/或结构非均匀性促进了材料变形过程中多重剪切带的形成和增殖；而大量剪切带在三维方向上的交互作用导致了材料流变应力的增加，从而引起加工硬化。这就是BMG的加工硬化机理，该理论最早由Das等提出，后来被更多研究所证实。之后，研究者们在某些BMG加载-卸载循环纳米压痕试验中观察到了应变硬化-软化现象，并提出了BMG加工硬化的"自由体积模型"。他们认为，外加剪应力的改变导致了非晶结构内部净自由体积的变化，进而通过其对塑性变形微区剪切带行为的影响引起材料硬度的变化。Chen等在对均质结构的Cu50Zr50非晶条带进行弯曲变形后，检测到剪切带内原位纳米晶化，并基于对剪切带-纳米晶相互作用的实验观察，发展了形变诱导纳米晶化导致的应变硬化机制。这些工作丰富和发展了BMG加工硬化的基本原理及其研究方法。本文简要介绍了通常用来评估金属材料加工硬化能力的方法 /参数，并概述了金属玻璃中的剪切带行为；在此基础上，通过对几种典型的BMG加工硬化行为的分析，归纳性地讨论了BMG加工硬化起源可能的机制，以期为研究BMG的力学行为、开发性能优异的塑性BMG结构材料提供参考。

核电主管道不锈钢在高温高压水环境下的疲劳裂纹萌生行为下载：86 浏览：461

武焕春1 薛飞1 李成涛1 方可伟1 杨滨2 宋西平3 《新材料》 2018年11期

摘要:

利用腐蚀疲劳测试系统研究了高温高压水环境下两种压水堆核电站一回路主管道用不锈钢的腐蚀疲劳裂纹萌生行为。结果表明，316LN奥氏体不锈钢的裂纹主要在材料表面的驻留滑移带处萌生，少量裂纹在两簇驻留滑移带交界的亚晶界面处。含有少量铁素体的Z3CN20.09M奥氏体不锈钢的疲劳裂纹依次在试样表面的驻留滑移带处、相界处和点蚀坑处萌生，但主要是在驻留滑移带处。通过研究高温高压水环境下氧化膜的组成和腐蚀疲劳试样横截面的形貌，分析了疲劳裂纹在滑移带处萌生的机理。最后对比分析两种不锈钢裂纹萌生机制的异同，并讨论了铁素体对材料腐蚀疲劳性能的影响。

金属纳米颗粒导电墨水制备与后处理工艺的研究进展下载：86 浏览：491

刘云子张伟宋占永《新材料》 2018年10期

摘要:

印刷电子技术是一种低成本、简捷高效、绿色环保的电子器件制造技术，已在柔性电子制造等诸多领域展现出巨大的潜力。近年来，导电墨水作为印刷电子技术迅速发展的关键材料受到了学术界的广泛关注和报道。结合印刷电子技术的应用和发展现状，对金属纳米颗粒导电墨水的各项性能指标及其机理进行概述，综述了金属纳米颗粒导电墨水的制备和后处理工艺的研究进展，着重介绍了部分有潜力的前沿技术，并分析了这些技术对应的优势与局限及其发展方向。最后结合印刷电子技术目前发展中存在的问题提出了一些观点。

不同辐照粒子下钨及钨合金辐照损伤行为的研究进展下载：89 浏览：466

罗来马1，2 徐梦瑶1 昝祥1，2 朱晓勇2，3 李萍1，2 程继贵1，2 吴玉程1，2，3 《新材料》 2018年3期

摘要:

研究核聚变、准稳态等离子体下面向等离子体材料的辐照行为，发展适合于先进实验超导托卡马克(EAST)、国际热核聚变实验堆(ITER)和中国聚变工程实验堆(CFETR)长脉冲高参数运行乃至未来聚变反应堆稳态运行的高性能面向等离子体材料是当前核聚变研究一项艰巨而又紧迫的任务。钨因具有高熔点、高导热率、低溅射腐蚀速率、高自溅射阀值以及低蒸气压和低氚滞留等优异性能，被认为是聚变装置最具有前景的面向等离子体材料。综合评述了钨及钨合金在不同辐照粒子下损伤行为的最新研究进展。粒子辐照造成的微观缺陷在钨及钨合金内部累积，辐照造成缺陷的形成和数量与钨基材料颗粒微观结构、第二相成分等密切相关，辐照缺陷情况各异。同时，辐照粒子种类、能量、剂量和温度等辐照条件都会对钨材料辐照后的形貌特征和缺陷产生重要影响。

正火型V-N-Ti和Nb-V-Ti海工钢焊接粗晶热影响组织和韧性研究下载：50 浏览：418

师仲然1,2 赵庆凯3 刘登辉3 王天琪1,2 柴希阳1,2 罗小兵1,2 柴锋1,2 《材料科学研究》 2020年12期

摘要:

用焊接热模拟方法研究了V-N-Ti和Nb-V-Ti微合金化正火型海工钢模拟粗晶热影响区(CGHAZ)组织和韧性的变化规律。结果表明,组织的不同使V-N-Ti设计正火型海工钢的模拟CGHAZ韧性比Nb-V-Ti钢的好。对于V-N-Ti钢,较高的N含量提高了富Ti(Ti, V)(C, N)粒子析出温度和铁素体形核能力,使模拟CGHAZ原始奥氏体晶粒和(取向差角为15°)晶粒细化,并生成能阻止或使解理裂纹的偏转细小多边形铁素体,因此具有良好的低温韧性。而Nb-V-Ti钢模拟CGHAZ原奥氏体晶界上的链状M-A、粗大的原始奥氏体晶粒和有效晶粒尺寸,是模拟CGHAZ韧性差的原因。

用电沉积法制备纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜下载：57 浏览：421

李辉潘捷曹凯元刘慧殷洁王艺峰《材料科学研究》 2020年12期

摘要:

以海藻酸钠为稳定剂用水热法合成纳米氧化锌,再用电沉积法制备了纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜。测试纳米氧化锌的粒径和化学结构、观察了复合膜的形貌并测试其性能。结果表明,纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌性能,对亚甲基蓝染料有良好的光催化降解效应。

回火温度对两相区退火海工钢组织和性能的影响下载：57 浏览：19

张翔云1 李激光1 严玲2 何煦泽1 郭菁1 《材料科学研究》 2020年11期

摘要:

对690 MPa级海工钢进行"淬火+两相区退火+回火"三步热处理,研究了回火温度对其组织和性能的影响、分析了力学性能变化与组织演变和残余奥氏体体积分数之间的关系。结果表明:回火后实验钢的显微组织为回火贝氏体/马氏体、临界铁素体和残余奥氏体的混合组织。随着回火温度的提高贝氏体/马氏体和临界铁素体逐渐分解成小尺寸晶粒,而残余奥氏体的体积分数逐渐增加；屈服强度由787 MPa降低到716 MPa,塑性和低温韧性明显增强,断后伸长率由20.30%增至29.24%,-40℃下的冲击功由77 J提升至150 J。残余奥氏体体积分数的增加引起裂纹扩展功增大,是低温韧性提高的主要原因。贝氏体/马氏体的分解和残余奥氏体的生成,引起组织细化、晶粒内低KAM值位错的比例逐渐提高和小角度晶界峰值的频率增大,使材料的塑性和韧性显著提高。

三(氯异丙基)磷酸酯在蒙脱石表面吸附机理的模拟计算下载：54 浏览：406

刘珊珊1 兰艳花2 杨荣杰3 周智明1 《材料科学研究》 2020年11期

摘要:

基于密度泛函理论研究了三(氯异丙基)磷酸酯(TCPP)与钠基蒙脱石(NaMMT)凝胶化的机理,在微观水平上建立TCPP和NaMMT的分子模型并计算了在无水和有水状态下TCPP在NaMMT的001表面以及晶层间的吸附参数。结果表明,TCPP在NaMMT的001表面和晶层间均能通过物理作用稳定吸附,钠离子有利于TCPP在NaMMT表面的吸附。在有水分子状态下TCPP与水分子在NaMMT表面协同吸附,水分子作为"桥梁"将TCPP与NaMMT表面连接起来,增强了它们之间的相互作用。实验结果亦表明,水分能明显提高TCPP与NaMMT的凝胶化速度。NaMMT与TCPP通过强相互作用自发溶胀形成物理交联结构,吸收大量的TCPP液体。水分增强了体系的相互作用,使交联网络更容易形成,从而加速凝胶化过程。

退火温度对冷轧Ti-13V-3Al-0.5Cu形状记忆合金组织结构与马氏体相变的影响下载：55 浏览：417

孙馗善1 李珺2 孟祥龙1 蔡伟1 《材料科学研究》 2020年11期

摘要:

使用XRD、TEM、DSC和室温拉伸等分析测试手段,对冷轧后经不同退火温度处理的Ti-13V-3Al-0.5Cu(%,原子分数)合金微观组织结构,马氏体相变行为,力学性能和形状记忆性能进行了研究。经冷轧、退火处理后,合金在室温下的组织主要为α"马氏体相,存在少量残余β母相、α相和Ti2Cu第二相。随着退火温度的增加,合金形状记忆性能先升高后降低；当退火温度为750℃时,在预应变量为6%的前提下可实现5.3%的可回复应变。其组织结构观察结果表明,经冷轧、退火处理后,合金中α"马氏体形貌由"V"字型自协作组态向择优取向的单一取向马氏体板条转化,界面可动性提升,马氏体临界再取向应力降低,形状记忆性能提高。

温度对6101铝合金导线拉伸性能的影响下载：58 浏览：423

宋文硕1 宋竹满2罗雪梅2 张广平2 张滨1 《材料科学研究》 2020年11期

摘要:

研究了6101铝合金单股导线在-70℃到70℃温度区间的拉伸性能。结果表明,6101铝合金导线在-70℃低温下具有较高的强度和较好的变形均匀性,但是随着变形温度的提高其屈服强度和强度极限都呈下降趋势。与在-70℃的拉伸性能相比,在70℃合金的强度极限和屈服强度分别降低了10.9%和9.3%。对应变硬化率和屈服强度与温度的相关性分析发现,在拉伸变形过程中合金样品的应变硬化率随着流变应力的增大和温度的升高呈下降趋势。晶格摩擦阻力极大的影响了合金的屈服强度,对比不同温度下6101合金的屈服强度增量的拟合计算结果与实验结果,得到了这种导线屈服强度增量与温度的关系,据此可预测此类导线在不同温度下的服役可靠性。

1 GPa级TRIP型BF钢的组织调控和强塑性机制下载：65 浏览：435

侯晓英孙卫华金光宇王业勤郝亮曹光明任东殷继丽《材料科学研究》 2020年10期

摘要:

以节约化、经济化、轻量化为立足点,利用"TRIP效应"解决强塑性同步提高的矛盾,制备出一种1 GPa级TRIP型BF钢,研究了不同组织调控的微观形貌和强塑性机制。结果表明,合理的成分设计和将热轧初始组织调控为(20～30)%铁素体和(70～80)%针状贝氏体,有利于将最终成品的显微组织调控为(75～85)%BF和≥15%的第二相残γ组织,使1 GPa级TRIP型BF钢具有优良的综合性能。两相组织的合理配比及其形貌特征,对TRIP型BF钢的强塑性有显著的影响。在82%的BF组织基体中均匀分布着片层宽度为80～130 nm的第二相残γ组织,在两相协调变形机制作用下可达到优良的强塑性匹配:延伸率20.3%,强塑积达到22.0 GPa·%；当BF组织板条的宽度为0.15～0.45μm且薄膜状残γ组织的宽度为50～90 nm时,强度达到1099 MPa,发生碰撞时剩余的残γ组织(约6%)发挥"TRIP效应"从而提高防撞件的吸能和安全性。

两次淬火对HSLA钢组织和冲击韧性的影响下载：65 浏览：475

陈刚1,2 罗小兵1 柴锋1 杨才福1 张正延1 杨志刚2 《材料科学研究》 2020年9期

摘要:

研究了两次淬火+回火和传统的一次淬火+回火热处理对HSAL钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,在不显著降低强度的条件下,两次淬火使实验钢的冲击功明显提高,还改善了低温韧性和稳定性。两次淬火回火热处理可细化钢的组织,使原始奥氏体晶粒的尺寸和有效晶粒尺寸减小、大角度界面的密度和解离裂纹的扩展偏折频率提高。组织的细化和大角度晶界的增多抑制了裂纹的扩展,使韧性大幅度提高。

Ti-62A合金动态软化速率异常的热力学解释及其应变补偿本构方程下载：72 浏览：460

王敬忠1,2 丁凯伦1 杨西荣1,2 刘晓燕1,2 《材料科学研究》 2020年8期

摘要:

使用Gleeble-3800热模拟试验机研究了Ti-62A合金在变形温度为800～950℃、应变速率为0.001～10 s-1条件下的热压缩变形行为。结果表明,随着变形温度的提高出现Ti-62A合金的动态软化率降低的反常现象。(α+β)双相钛合金中Mo、Cr等β稳定元素的原子活性随着温度的升高而逐渐降低和β相比例增大,Jmatpro软件的热力学计算表明(α+β)双相钛合金的这一现象与此有密切关系。而α钛合金和β钛合金出现动态软化速率降低,与加工温度升高β相比例增大的关系更密切。从800℃升高到950℃,Ti-62A合金中β相的比例由32.1%提高到84.3%,Mo、Cr活性的降幅均达到64%。这些因素使变形过程中Ti-62A合金的晶界迁移速度和动态软化速率均随变形温度升高而降低,其950℃的真应力-应变曲线多为典型的动态回复型。α相的含量随着变形温度的提高而降低,且在较高的变形温度下β相的晶粒尺寸也较为粗大。构建的基于应变补偿的Ti-62A合金Arrhenius变形抗力模型,能较好地预测合金的流变应力行为,其相关系数R达到0.990,预测值与实测值的平均相对误差为8.983%。

2101节镍双相不锈钢立式连铸板坯的组织转变下载：65 浏览：453

白亮1,2 汲琨1,2 刘景顺1,2 刘军1,2 董俊慧1,2 楠顶1,2 《材料科学研究》 2020年8期

摘要:

分析了2101双相不锈钢实际铸坯的宏观晶粒分布和微观组织转变。结果表明,2101双相不锈钢的柱状晶向等轴晶转变(CET转变)发生在二冷2区末端距铸坯表面25 mm处。在此区域内适当降低铸坯表面冷却强度有助于减小坯壳内部温度梯度促进CET转变,提高铸坯的等轴晶率和扩大角部的等轴晶区域；对微观组织的分析发现,在二冷6区之后提高冷却强度可调整铸坯中心形成的奥氏体形态,有利于晶内及晶界处奥氏体细化和减小晶界处针状奥氏体组织的数量和尺寸,从而在一定程度上提高铸坯的热变形能力。

超细晶纯钛疲劳裂纹的扩展行为下载：64 浏览：466

刘晓燕柳奎君杨西荣王敬忠罗雷《材料科学研究》 2020年8期

摘要:

对纯钛进行2道次室温等径弯曲通道变形(ECAP)、等径弯曲通道变形加旋锻复合变形(ECAP+RS)并在旋锻后在300℃和400℃退火1 h,制备出4种具有不同组织的超细晶纯钛。对这4种超细晶纯钛进行疲劳裂纹扩展实验并观察分析超细晶纯钛的显微组织和疲劳断口的形貌,研究了裂纹的扩展行为。结果表明:显微组织对超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值和近门槛区有显著的影响；超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值随着塑性变形量的增大而增大,随着旋锻后退火温度的提高而降低；疲劳裂纹扩展速率曲线因超细晶纯钛晶粒尺寸和强度的影响出现转折,转折前ECAP+RS复合变形纯钛的抗疲劳裂纹扩展能力比ECAP变形强,且随着退火温度的提高而降低；转折后4种超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展速率相差较小,呈现出相反的结果。疲劳裂纹扩展寿命中转折前近门槛区裂纹扩展寿命占绝大部分,因而转折前的门槛值与近门槛区的扩展速率对抗裂纹扩展能力更为重要。

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