• 2013年第43卷第3期文章目次
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    • >综述
    • 高强不锈钢的发展与应用技术

      2013, 43(3).

      摘要 (1307) HTML (223) PDF 4.28 M (1429) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合国内外高强度不锈钢的发展情况,介绍国内此类钢种研发最新成果及其强韧化机理,综合评
      价了其发展趋势和应用前景。

    • Nb-Si 基超高温合金的研究进展

      2013, 43(3).

      摘要 (1351) HTML (313) PDF 1.19 M (1837) 评论 (0) 收藏

      摘要:Nb-Si 基超高温合金由于熔点高、密度低和优良的高温强度等特点受到广泛关注,极具作为下一
      代高推重比航空发动机和超然冲压发动机的热端部件用材料的潜力。本文主要介绍了国内外在合金化、粉末
      冶金、定向凝固和热处理工艺对Nb-Si 基合金组织和性能影响等方面的研究现状,并展望了其发展趋势。

    • 自发汗冷却材料的研究现状

      2013, 43(3).

      摘要 (1232) HTML (240) PDF 2.77 M (1050) 评论 (0) 收藏

      摘要:对自发汗冷却材料的种类及特点进行了简介,综述了自发汗冷却材料的几种主要制备方法及其优
      缺点,详细阐述了自发汗冷却材料的研究现状、影响因素及其应用,并对其发展方向进行了讨论。

    • 蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展

      2013, 43(3).

      摘要 (1260) HTML (163) PDF 1.41 M (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了有关铝蜂窝芯、芳纶纸蜂窝芯及其复合材料在制造工艺上的研究成果;蜂窝夹层结构复合材料
      在隔音、隔热、耐老化、冲击性能等方面的最新研究进展,并对蜂窝夹层结构复合材料的研究方向提出了几点建议。

    • SiCp / Al 复合材料焊接技术的研究现状与展望

      2013, 43(3).

      摘要 (1003) HTML (201) PDF 1.31 M (1120) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了SiCp / Al 复合材料(PEA) 焊接过程中的常见问题及相应的解决措施。对国内外PEA 焊
      接的研究进展进行了综述及评价,并且对其发展前景进行了展望。

    • 真空绝热板的研究进展

      2013, 43(3).

      摘要 (1007) HTML (187) PDF 2.12 M (1144) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了真空绝热板(VIP)的超高效绝热性能,介绍了VIP 的选材和研究现状,提出了存在问题及
      对VIP 的应用进行了展望。

    • 各向异性磁性吸波材料的研究进展

      2013, 43(3).

      摘要 (1193) HTML (223) PDF 906.36 K (2015) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了各向异性吸波材料高频磁性能,对近年来研究较多的薄膜、纤维、片状磁性吸波材料及其
      研究进展进行了总结,并分析了在工程化应用中存在的问题,最后,对其发展趋势和方向进行了展望。

    • >计算材料学
    • 带缺陷薄壁铝内衬复合气瓶的有限元分析

      2013, 43(3).

      摘要 (1227) HTML (178) PDF 1.93 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限元模拟软件MSC. Marc 建立了带内衬缺陷的复合气瓶有限元模型,建模过程中考虑了
      封头处缠绕层厚度和缠绕角沿子午线的不断变化,对封头每个单元分别定义了单元厚度及材料主方向。研究
      了不同位置、尺寸的内衬缺陷对内衬爆破压力、位移、应力及应变分布的影响。结果表明,当夹杂位于封头处
      时,长度<112 mm 的夹杂对内衬的爆破压力无明显影响;而当夹杂位于筒中部和过渡区时,随着夹杂长度的增
      加,内衬的爆破压力明显降低,降低幅度最高达到15%。夹杂周围会产生应力集中,夹杂处位移、应力、应变分
      布不均匀。应变分布规律与应力分布规律基本一致,夹杂周围三向应变等值线会发生弯曲。

    • 重载自润滑推力轴承摩擦性能的数值模拟与验证

      2013, 43(3).

      摘要 (1030) HTML (149) PDF 2.29 M (1074) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用ANSYS 软件对重载条件下服役的自润滑推力轴承进行了摩擦性能模拟,并对计算进行了地
      面试验验证和研究。结果表明:小于0. 4 mm 厚的自润滑轴衬有利于减少轴承接触面的应力,降低摩擦因数,
      减少轴衬的厚度,提高轴衬材料的压缩强度、热导率等有利于降低轴衬材料的工作温度,提高轴衬的使用寿命。
      Nomex/ PTFE 复合自润滑材料的摩擦因数随载荷的增加而稳定降低,在145 MPa 的重载荷下出现0. 017 极低
      摩擦因数。

    • >新材料新工艺
    • 大尺寸薄壁钛合金筒体结构的离心精密铸造

      2013, 43(3).

      摘要 (1316) HTML (221) PDF 4.36 M (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用离心精密铸造方法,初步研究了铸造大尺寸薄壁钛合金筒体(直径660 mm, 高750 mm, 壁厚
      4 mm)的可行性。结果表明:离心转速较小时,Ti-6Al-4V 筒体无法完整充型,而较大的转速可实现完整充型。
      对于完整充型的筒体,其内部疏松缺陷数量随转速提高而减少。对于给定转速和具有均匀温度场的型壳,筒体
      中疏松缺陷数量随熔液路径增长而增加。采用Y2O3 面层型壳可获得无α 壳层的表面质量良好的精密铸件,
      其内部疏松可通过热等静压消除。铸件的晶粒度随铸件截面厚度变化改变较大,需通过微合金化和后续热处
      理等措施加以调整。

    • 高强韧稀土镁合金筋板类构件等温精锻工艺

      2013, 43(3).

      摘要 (1084) HTML (207) PDF 6.83 M (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究高强韧稀土镁合金筋板类构件等温精锻工艺及随后的锻件微观组织与性能的控制。通
      过Deform 软件对典型筋板类构件的等温精锻工艺进行模拟研究,通过分析等温精锻工艺过程中金属材料的流
      动趋势及可能出现的问题,提出相应的解决方案,在随后的实验过程中,成功成形出具有高筋薄腹板的典型筋
      板类锻件。研究结果表明:筋板类构件等温精锻过程中在两个侧筋相交的位置充填最为困难,利用有限元方法
      对坯料尺寸进行优化设计,有效地改善了金属在复杂模具型腔内的充填能力,并降低了等温成形载荷,成形出
      表面质量良好的稀土镁合金精锻件。通过200℃时效63 h 后,高强韧稀土镁合金筋板类构件的强度达到峰值,
      其峰值抗拉、屈服强度和延伸率分别为371、243 MPa 和4. 07%。β′相和长周期相在基体上的弥散分布是锻件
      获得较高强度的主要原因。锻件断口在未时效处理状态下主要为韧性断裂,而随着时效过程的进行,断裂方式
      逐渐转变为准解理断裂。

    • 航天用铝合金/ 焊丝焊接性研究

      2013, 43(3).

      摘要 (1090) HTML (175) PDF 4.12 M (1313) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对2A14、2219、2195、2A97、1460 铝合金,通过焊接热模拟试验、焊接裂纹敏感性试验和拉伸试
      验,建立了材料脆性温度区间大小和焊接性的关系及焊丝主成分和焊接性的关系。结果表明,试验合金焊接性
      从好到差的排列顺序为2219、2A14、1460、2195、2A97。其中2A14、2219 铝合金现用焊丝可以满足推进剂贮箱
      用铝合金焊接性要求。脆性温度区间较小时,焊接性良好,随脆性温度区间增加,焊接性变差;采用满足主成分
      含量之和为6%的焊丝焊接时,若抗裂性满足要求,则接头延伸率满足要求。

    • 一种铝锂合金搅拌摩擦焊接头力学性能及微观组织研究

      2013, 43(3).

      摘要 (1116) HTML (227) PDF 3.92 M (1154) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了C24S-T8 铝锂合金搅拌摩擦焊接头力学性能及微观组织。通过焊接工艺参数的优化,获
      得了无孔洞缺陷、焊缝质量优异的接头,强度系数约82%。拉伸时塑性变形及断裂集中于焊缝处。基材晶粒
      呈薄饼状,沿轧制方向拉长;焊核区为细小等轴的再结晶晶粒,平均晶粒尺寸约2. 3 μm,大部分晶界是大于15°
      的大角度晶界;热机影响区的晶粒在焊接过程中发生了偏转和变形。C24S-T8 铝锂合金基材强化相包括T1 相
      (Al2CuLi)、θ′相(Al2Cu)和S′相(Al2CuMg);热机影响区及焊核区内强化相完全溶解,造成硬度下降。

    • TiAl 与TC4 扩散焊接接头的组织与性能

      2013, 43(3).

      摘要 (1109) HTML (189) PDF 3.88 M (965) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要对TiAl 基金属间化合物与TC4 的扩散连接技术进行了研究。通过对钛铝基合金进行热处
      理,获得了高温性能良好的全片层组织;通过对扩散连接后的接头进行组织结构、力学性能和断口的分析发现,
      在915℃ /80 MPa/1 h 的扩散连接条件下, TiAl 基合金与TC4 实现了冶金结合,在室温、400 和500℃下,接头
      的抗拉强度分别达到了TiAl 母材的91. 77%、95. 27%和99. 21%。

    • 焊接方式对铝合金搅拌摩擦焊T 型接头性能的影响

      2013, 43(3).

      摘要 (1259) HTML (253) PDF 3.65 M (910) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用4 种规格的搅拌头进行了2A70-T6 铝合金T 型接头搅拌摩擦焊试验,并对焊缝横截面进行
      了观察以及焊缝抗拉强度的测试。结果表明:焊缝中前进侧熔合过渡区的金属变形比返回侧剧烈,焊缝断裂往
      往发生在前进侧;在相同的焊接参数下,单道焊缝的焊核宽度与抗拉强度随着搅拌针直径的增大而增大,但增
      大的幅度较小,并列焊的焊缝抗拉强度仅为单道焊缝的93%左右;为了获取相同宽度的焊核,采用加粗搅拌针
      单道焊比并列焊更具有优势。

    • 搅拌摩擦焊舱段与铸造舱段应用比较分析

      2013, 43(3).

      摘要 (1061) HTML (151) PDF 2.85 M (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:从生产工艺、力学性能、产品质量等几方面,将搅拌摩擦焊(FSW)舱段与传统的铸造舱段进行对
      比分析,得出搅拌摩擦焊舱段具有性能稳定、承载能力高、尺寸精度高的优势。

    • 7003 铝合金双级双峰时效工艺优化

      2013, 43(3).

      摘要 (1119) HTML (202) PDF 1005.88 K (1461) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了L9(34)的双级时效正交试验方案,系统地研究了双级双峰时效工艺、时效硬化特性和力
      学性能。结果表明:终时效对合金的力学性能具有决定性的影响,合金的硬度、强度对终时效温度最敏感,合金
      的塑韧性则对终时效时间最敏感;利用“ 双峰” 特征对正交试验所得的具有高塑性、高韧性的相对最佳工艺进
      行强度优化,发现对应不同的目标性能,有最优双级时效工艺与之相应,并没有发现各性能指标同时达到最大
      值的理论最优工艺,只能获取一种相对的最优工艺,即在保证接近单级峰时效强度的前提下选择塑、韧性最佳
      的工艺——— 105℃ /4 h+155℃ /70 h。

    • 铸造铝合金ZL114A 的热处理工艺

      2013, 43(3).

      摘要 (1304) HTML (211) PDF 3.32 M (1115) 评论 (0) 收藏

      摘要:对铸造铝合金ZL114A 开展热处理试验,研究了固溶温度、固溶时间、淬火水温、时效温度和时效
      时间等工艺参数对力学性能的影响,比较了铸态和固溶热处理后的组织变化,并优选出最佳的热处理工艺制
      度,540℃×14 h/ 水冷(55℃) +155℃×7. 5 h/ 空冷,为后续的工业化生产提供了参考。

    • 电火花表面强化TC4 钛合金的组织与性能

      2013, 43(3).

      摘要 (1242) HTML (316) PDF 2.09 M (1067) 评论 (0) 收藏

      摘要:以石墨为电极,分别在煤油和雾介质中对TC4 钛合金(表面分别未涂覆及涂覆碳层)进行电火花
      表面强化。对强化层微观组织、相组成及显微硬度进行了研究。结果表明,所有强化层组织均呈菊花瓣状。合
      金表面涂覆碳层后强化层表面球状碳化物数量都较未涂覆时明显增加,且在煤油介质中得到的强化层中碳化
      物在花瓣边缘处聚集,雾介质条件下碳化物分布更为弥散、均匀。对强化层进行物相分析表明,强化相由电极
      C 和基体Ti 原位反应生成,强化层由基体α-Ti 和TiC 相组成。强化层表面显微硬度较原始TC4 钛合金相比
      大幅提高,雾介质中得到的强化层显微硬度值与煤油介质中基本相同,可达800 MPa 左右,但分布更为均匀,
      力学性能更稳定。

    • 空间用9Cr18 钢PIII 复合离子注入表面改性工艺研究

      2013, 43(3).

      摘要 (1192) HTML (190) PDF 2.28 M (1033) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等离子体浸没离子注人(PIII)技术对9Cr18 轴承钢表面进行了双注入及共注入Ti+N 工艺
      处理。测试了处理前后试样的显微硬度及真空摩擦因数,并表征分析了表面磨损形貌。结果表明:处理后试样
      的显微硬度都有大幅提高,最大增幅达68. 7%;表面真空摩擦因数由0. 15 下降到0. 08;磨斑尺寸及粗糙度分
      别减少了54. 4%和37. 4%。双注入与共注入方式在相同参数下,双注入处理后的试样表面综合性能更加优
      异。

    • >测试分析
    • XG3232 合金的高温力学性能

      2013, 43(3).

      摘要 (1357) HTML (290) PDF 2.39 M (1074) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD 和高温力学试验机,研究了固溶强化XG3232 合金在1 100℃
      的恒温氧化及20 ~1 100℃的拉伸变形行为。结果显示,在氧化初始阶段,表面形成了Cr2O3,NiO 和(Ni,Mn,Cr)3O4
      混合氧化膜。长时间氧化后,氧化膜由单层转变为双层,在内层形成连续的Cr2O3 膜,在外层形成可以抑制内层
      Cr2O3 挥发的致密NiO 氧化膜。在拉伸实验中,1 100℃时强度可达到131 MPa,延伸率可达66.2%。在650℃以下,随
      温度的升高,合金的抗拉和屈服强度缓慢减小,在650℃以上合金的抗拉强度迅速减小,屈服强度基本不变;在650℃
      以下延伸率和断面收缩率变化较小,在650℃以上则迅速增大。

    • TC11 粉末钛合金的微观组织及其形成机理

      2013, 43(3).

      摘要 (1190) HTML (197) PDF 1.32 M (1096) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过旋转电极制粉及后续的热等静压工艺制备了全致密的TC11 粉末钛合金,分析了材料的微
      观组织,通过理论分析和有限元模拟的方式探讨了材料独特的微观组织的形成机理。分析结果表明:粉末冶金
      TC11 的微观组织主要由条片α+相间β 相组成,同时还有部分细小的等轴α 分布在粉末颗粒界面处。这种独
      特的微观组织是由两种工艺共同作用产生的。

    • TA15 合金高温应力松弛和流变应力行为

      2013, 43(3).

      摘要 (1261) HTML (225) PDF 1.92 M (1132) 评论 (0) 收藏

      摘要:对TA15 合金进行600 ~700℃下的应力松弛试验和675 ~800℃下的单向拉伸试验,研究其应力
      松弛行为的特征及影响因素,得出TA15 合金在高温下的流变应力行为规律。结果表明,在600 ~ 700℃ 下
      TA15 合金应力松弛行为可以分为两个阶段:第一阶段为应力松弛过程前100 s,试样内的残余应力快速下降;
      第二阶段残余应力下降缓慢,经过1 500 s 后剩余应力基本不变,趋向于某一个极限值;温度对应力松弛影响很
      大,温度越高,应力松弛越快;初应力、预应变、轧制方向对应力松弛影响不大,且随温度的升高影响变小。在
      675 ~800℃下TA15 合金流变应力随温度的升高而降低,通过对单拉试验数据进行拟合,得出TA15 合金流动
      应力符合第一类本构方程。

    • 喷丸对DZ4 合金旋转弯曲疲劳断裂特征的影响

      2013, 43(3).

      摘要 (1078) HTML (173) PDF 7.49 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:对喷丸前后DZ4 高温合金旋转弯曲高周疲劳断口的断裂特征进行了观察。结果表明,室温和高
      温(820℃) 时,未喷丸的DZ4 合金高周疲劳裂纹均萌生于试样表面以及与表面相连的铸造缺陷或碳化物处。
      Kt =1 时,疲劳断口为点源,源区存在滑移平面和滑移台阶;随着应力集中水平的升高(Kt =2,Kt =3),疲劳断口
      向多源和线源发展,源区滑移面变小甚至消失;随着温度的升高,断口源区滑移特征明显。喷丸后,疲劳裂纹源
      内移,裂纹萌生于试样次表面的晶体内部或铸造缺陷处。带缺口试样裂纹源减少,起源区域缩小,出现明显的
      主、次疲劳源。实验证明,喷丸可降低DZ4 合金表面和缺口敏感性,对裂纹萌生有抑制作用,可提高材料的疲
      劳性能,随着温度升高,喷丸的强化作用逐渐减弱,但在820℃仍有强化作用。

    • A 型蜂窝夹层结构平板基本力学性能

      2013, 43(3).

      摘要 (1016) HTML (214) PDF 843.17 K (1409) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了以NH-1-2. 75-72Nomex 蜂窝为芯层、SW-110A/5258 高温固化环氧树脂玻璃布预浸料
      为蒙皮材料的A 型蜂窝夹层结构平板基本力学性能。A 型蜂窝夹层结构平板采用热压罐一次固化成型。测
      试了A 型蜂窝夹层结构平板的弯曲、侧压、拉剪及滚筒剥离性能。结果表明:A 型蜂窝夹层结构平板基本力学
      性能满足耐高温机载天线罩和卫星整流罩的设计要求。

    • X 射线照相缺陷定位方法分析与验证

      2013, 43(3).

      摘要 (1094) HTML (205) PDF 17.56 M (566) 评论 (0) 收藏

      摘要:相对于公式法,双标记法解决了焦距和焦点位移测量误差所带来的问题。但此方法在射线检测
      领域普及程度并不高,其中原因,首先是原理较复杂,针对性研究少,其次是测量精度没有被量化,可信度不高。
      本文从公式法入手,通过对原理公式的变化分析和线性化分析,明晰了双标记法缺陷深度定位原理,推导了缺
      陷深度定位公式,利用简化模型,对双标记法的定位精度做了进一步的分析与计算,最后针对具体被检测物,测
      试验证了双标记法的计算公式和测量精度,用理论和实践证明了方法和精度的可靠性。

    • >工程实践
    • 铝合金矩形机箱工装设计及拼焊工艺

      2013, 43(3).

      摘要 (1263) HTML (245) PDF 1.91 M (1297) 评论 (0) 收藏

      摘要:大厚度铝合金矩形机箱在拼焊生产过程中,存在组装难度大,焊缝质量不易保证,焊后变形大等
      问题。针对铝合金矩形机箱焊后马鞍型和螺旋型变形特点,选用表面定位方式,设计了多种类型的夹板,完成
      了箱体焊接工装的设计。在此基础上,采用真空电子束焊,通过严格的工艺措施完成了机箱的拼焊,获得了深
      宽比符合要求的焊缝,保证了机箱结构的完整性。经检测,矩形机箱满足设计要求。实践证明,此工装和工艺
      方案可行,对类似构件的制造有指导意义。

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