材料开发与应用

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本刊定位于“成为船舶及海洋工程材料技术交流平台，加强材料界学术交流，促进船舶行业和海洋工程领域技术创新和产业发展”。主要刊载各类金属材料、高分子聚合物材料、无机非金属材料、复合材料以及腐蚀与防护、失效分析、测试评价等技术相关的高水平论文。

主编：廖志谦

执行主编：马玉璞

副主编：全识俊

主管：中国船舶集团有限公司

主办：洛阳船舶材料研究所; 中国造船工程学会船舶材料学术委员会

编辑出版：《材料开发与应用》杂志社

ISSN 1003-1545

CN 41-1149/TB

2008年第23卷第1期

栏目

材料研究
材料工艺
失效分析
综述

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材料研究

高钢级管线钢二次加热后韧性指标变化规律及其与组织关系探讨

张小立, 刘迎来, 冯耀荣, 霍春勇

2008, 23(1): 1-4. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.001

[摘要](3) [PDF 884KB](0)

摘要:
弯管是长输管线建设必不可少的焊接结构件之一,在管线服役过程中,由于弯管结构独特,受力要较干线管复杂得多,是管道系统中的一个薄弱环节。在西气东输一线工程中,对弯管的韧性指标有明确规定,即要求夏比韧性指标为:120J,85%。由于该韧性指标自洽性较差,所以本文对高钢级管线钢二次加热后的韧性指标变化规律进行了研究,并和母材对比,并对其与组织的变化关系进行了探讨;EBSD研究同时证明,有效晶粒是反映CVN变化的合理参量。该研究结果对西气东输二线工程有重要的现实意义和重大的经济价值。

MnO₂-TiO₂-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结温度的影响

黄丽芳, 郑治祥, 吕珺, 吴玉程

2008, 23(1): 5-7. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.002

[摘要](5) [PDF 448KB](0)

摘要:
用注浆成型方法,通过加入MnO₂-TiO₂-MgO复相添加剂,在1300℃下获得了相对密度为95%的氧化铝陶瓷。研究了MnO₂-TiO₂-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷力学性能、显微结构的影响。通过比较在添加相同质量MnO₂、MgO的情况下,添加不同质量的TiO₂对氧化铝陶瓷烧结性能的影响。结果表明,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,尤其Al₂O₃+0.5%MgO+3%MnO₂+3%TiO₂体系烧结效果最好,晶粒分布均匀,几乎无晶粒异常现象,平均粒径为1μm,烧结体密度达到3.78g/cm³。

钛合金β相向ω相转变产生的漫散射条纹特征

张金民, 李慧, 高一龙, 许庆合, 魏保恒

2008, 23(1): 8-9,16. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.003

[摘要](3) [PDF 455KB](0)

摘要:
利用透射电子显微镜研究了钛合金β相的选区电子衍射花样中漫散射条纹特征。花样中的漫散射条纹互相交叉形成网格,对于大多晶带轴,几段条纹互相平行,但不在一条直线上。漫散射条纹位于{112}_β面上,在晶带轴为[uvw]_β时,条纹方向为[uvw]_β×{112}_β。解释了漫散射条纹不在一条直线上的原因。漫散射条纹的出现与{112}_β面上的声子模软化有关。

添加Ce的HSn70-1合金组织与性能研究

丁顺德

2008, 23(1): 10-16. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.004

[摘要](1) [PDF 1116KB](0)

摘要:
本文根据对HSn70-1合金特性进行分析,通过Ni、Mn合理配比、添加稀土元素工艺试验、冷凝管耐腐蚀试验,确定适合生产加工和保证产品综合性能的合金成分控制范围,研究了添加稀土元素的HSn70-1合金力学性能与退火温度的关系曲线,确定了添加稀土元素的HSn70-1冷凝管合理成分配比及工艺。

硼硅酸盐玻璃的低温烧结研究

夏树刚, 张树人, 周晓华, 唐彬

2008, 23(1): 17-20,34. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.005

[摘要](11) [PDF 873KB](1)

摘要:
莫来石陶瓷材料作为高性能集成电路的候选材料,在电子封装基片领域有着广阔的应用前景,但过高的烧结温度限制了其发展。本文利用溶胶-凝胶法制备能够在低温实现烧结的硼硅酸盐玻璃,作为引入相以实现莫来石陶瓷封装材料的低温共烧,通过研究CaO、B₂O₃、SiO₂的不同组成并引入ZnO、P₂O₅作为助烧剂,最终制得了能够在800℃实现低温烧结的硼硅酸盐玻璃,其线性收缩率约为22.4%~24.0%,表观密度为2.21±0.1,ε=4.1±0.2,tgδ<0.06%,R_j>1.0×10¹²Ω.cm。

(Zr,Al)N薄膜的微结构及性能研究

葛云科, 顾晓波, 喻利花, 许俊华

2008, 23(1): 21-25,37. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.006

[摘要](4) [PDF 1116KB](0)

摘要:
采用射频磁控反应溅射在单晶Si(100)上沉积了一系列不同Al含量的(Zr,Al)N薄膜,利用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和微力学探针对薄膜的成分、结构、力学和抗氧化性能进行了表征。研究结果表明,当Al含量在0%~20.31%(原子分数)之间时,薄膜是B1型(NaCl)单相结构;当Al含量为31.82%时,同时出现B1和B4型(ZnS)双相结构。当Al含量超过36.82%时,以B4结构为主。随着铝含量的增加,薄膜晶面间距减小,晶格常数变小。薄膜的力学性能测试表明,适当的Al含量可以提高薄膜的硬度。随着Al含量的增加,薄膜的抗氧化性能得到改善,对于B1型(Zr,Al)N薄膜,其结构稳定性也得到增强。

材料工艺

退火热处理工艺对铜锌粉性能的影响

刘毅辉, 冯拉俊, 杨明

2008, 23(1): 26-29. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.007

[摘要](3) [PDF 826KB](0)

摘要:
采用扫描电子显微镜法(SEM)对退火热处理后的铜锌粉的形貌以及组织结构进行了分析。讨论了热处理温度、退火保温时间对铜锌粉性能的影响,指出了退火热处理降低铜锌粉硬度的原理。结果表明,在球磨过程中多次进行退火处理才能达到降低粉末粒度的目的,退火热处理的适宜条件是450℃,保温2 h。

粉末注射成型工艺参数对产品性能的影响

李伟, 史庆南, 裴和衷, 张国亮, 王效琪

2008, 23(1): 30-34. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.008

[摘要](1) [PDF 414KB](0)

摘要:
粉末注射成型是一项新型近净成型技术,被用于生产较小尺寸及形状复杂的制品。相比较传统的加工技术,虽然粉末注射成型工艺经济技术优势明显,但是该技术面临的技术问题也十分突出。结合该工艺的特点,本文论述了包括混料、注射成型、脱脂、烧结4道工序中涉及的工艺参数对制品质量的影响。粉末注射成型工艺在陶瓷、金属材料方面得到了很好的应用。

Q235表面预处理中温渗碳特性

杨智兵, 邱长军, 孙毅

2008, 23(1): 35-37. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.009

[摘要](4) [PDF 533KB](0)

摘要:
将Q235表面脱碳处理后,进行氧化还原处理,对其表面进行SEM观测,在处理试样的表面出现亚微米晶粒及在晶粒中存在纳米层状结构。在滴注式渗碳炉中,在750℃温度中进行不同时长的渗碳,升温至900℃保温5 min后淬火。测量显微硬度,用SEM、金相显微镜进行组织观察,测量渗碳厚度。结果表明,表面预处理对渗碳有明显的加速作用。

阳极托架模压成型表面缺陷改进措施

李想, 樊晓斌, 金小卫

2008, 23(1): 38-40. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.010

[摘要](2) [PDF 315KB](0)

摘要:
分析了阳极托架模压成型过程中常见的各种表面缺陷及缺陷产生的原因,提出了模压成型过程中各项改进措施并进行了验证。实践表明,这些改进措施能够很好地解决生产过程中出现的表面缺陷,对于同类型模压产品具有很好的帮助。

芳纶纤维表面处理与浸渍工艺研究

申明霞, 李红香, 杨开宇, 陈庆民

2008, 23(1): 41-44,50. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.011

[摘要](8) [PDF 587KB](0)

摘要:
采用H抽出法和橡胶弯曲疲劳试验法,考察了RF树脂的合成、RFL组成以及芳纶纤维浸渍工艺,研究了RFL组成及芳纶纤维浸渍工艺对纤维与橡胶的静态和动态粘合性能的影响。结果表明,第一浴采用环氧树脂或/和封闭异氰酸酯混合液,第二浴采用间苯二酚-甲醛-胶乳(简称RFL)双浴法,或者直接采用环氧改性RFL胶乳的一浴法都能有效地增加芳纶纤维界面粘合性能。

短油度水性醇酸树脂的合成工艺研究

王国建, 赵彩霞, 詹志伟

2008, 23(1): 45-50. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.012

[摘要](4) [PDF 837KB](0)

摘要:
采用熔融聚合成盐法合成短油度水性醇酸树脂,考察了醇超量r、聚合阶段酸值和终点酸值、分子量及分布、偏苯三酸酐的加入量等对树脂水分散性及漆膜性能的影响。试验结果表明,醇超量r在25%、聚合阶段酸值控制在20 mgKOH/g、终点酸值在55~65 mgKOH/g、偏苯三酸酐加入量为二元酸摩尔量的1/4~1/5范围时树脂综合性能较好。分子量及分布对树脂水分散性及漆膜性能影响较大,控制数均分子量在2500左右,分子量分布系数在12左右为宜。

失效分析

200系列不锈钢钢丝失效分析

哈胜男, 任颂赞, 谢春生, 陈德华, 马春霞

2008, 23(1): 51-54,65. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.013

[摘要](3) [PDF 1095KB](0)

摘要:
本文应用扫描电镜、能谱分析、电子显微镜等多种分析方法,对201及200Cu两种不锈钢钢丝的断裂原因进行了研究分析。结果表明,由于200系不锈钢的奥氏体稳定性较差,较易发生晶界腐蚀,在拉制过程中因所受应力不均匀,导致微裂纹产生,在随后的多次拉拔工艺中发生扩展开裂。

MMO阳极失效机理的研究

聂士杰

2008, 23(1): 55-57. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.014

[摘要](5) [PDF 486KB](0)

摘要:
采用SEM、EDX、XRD、析氯电位、电流效率、循环伏安和交流阻抗等方法对某核电站过早失效的电解海水用MMO阳极与完好阳极进行了对比研究。结果表明,失效后MMO涂层固溶体结构几乎完全消失,MMO涂层中活性物质RuI、r含量减少,强化电解寿命和析氯电催化活性降低,MMO涂层电阻增大。证实了电解海水用MMO阳极过早失效的主要机理是由涂层中有效元素的丧失所致。

综述

美国和日本的潜艇用钢及其焊接材料

尹士科, 何长红, 李亚琳

2008, 23(1): 58-65. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.015

[摘要](6) [PDF 515KB](0)

摘要:
本文综述了美国和日本的潜艇用高强度钢,包括屈服强度450~1100 MPa级的各钢种的化学成分和力学性能要求。在焊接材料方面,包括焊条、气保焊焊丝、埋弧焊焊丝和焊剂,除了列出各种焊接材料的熔敷金属化学成分和力学性能要求外,还给出了部分产品的实际成分和性能。并对最高强度级别的潜艇用钢焊接接头的强度匹配问题作了简要介绍。

吹气发泡法制备泡沫铝的研究进展

覃秀凤, 胡治流, 陈海红

2008, 23(1): 66-68. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.01.016

[摘要](8) [PDF 339KB](0)

摘要:
详细介绍了吹气发泡法制备泡沫铝的生产工艺,并对泡沫铝结构的影响因素进行全面概述。介绍了国内外对采用吹气发泡法制备泡沫铝的研究现状,最后对吹气发泡法生产泡沫金属的发展前景做了展望。

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