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

2015年第30卷第1期

栏目

特约论文
防腐防污涂料专题论文
材料研究
综述

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特约论文

两类铝合金在3%NaCl溶液中的腐蚀行为比较

孔小东, 汪俊英, 胡会娥

2015, 30(1): 1-7. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.001

[摘要](4) [PDF 1798KB](0)

摘要:
针对目前海洋设施中使用的两类铝合金存在的严重腐蚀问题,通过室内挂片和电化学试验,结合微观分析,研究了铝合金的腐蚀特性及其主要微观影响因素。结果表明:在3%NaCl溶液中,1413铝合金表现为强烈的点蚀倾向,5056铝合金则倾向于均匀腐蚀;1413铝合金中含有数量较多的第二相与第二相中的Si、Fe元素,导致其具有点蚀倾向性,而5056铝合金中第二相含量相对少很多,其腐蚀行为由基体元素决定,表现为均匀腐蚀。

高强度低合金调质钢两相区超塑性机理研究

薛钢, 杨超飞, 邓晚平, 王任甫

2015, 30(1): 8-14. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.002

[摘要](6) [PDF 1222KB](0)

摘要:
研究了10CrNi3MoV钢超塑性温度拉伸应力应变特征,分析了不同程度变形钢的微观组织和断裂行为,用塑性应变分布场数值模拟研究了高强度低合金调质钢两相区超塑性机理。研究结果表明,低屈服应力的奥氏体相围绕高屈服应力的铁素体相呈网状联通分布,通过自身的塑性变形起到“润滑油”作用;经过一定程度的变形后,强烈的应变硬化使奥氏体相的应力超过铁素体相的屈服应力,促进铁素体相的塑性变形;高应变区的铁素体相转变生成奥氏体相,为后续变形补充“润滑油”;持续的“塑变-相变”行为维持大变形中的整体连续性,材料表现为超塑性。

防腐防污涂料专题论文

海洋钢结构用环氧玻璃鳞片涂料的开发

张贤慧, 方大庆, 高波, 徐静, 李陈郭, 陈瑜

2015, 30(1): 15-19. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.003

[摘要](6) [PDF 422KB](0)

摘要:
采用中碱玻璃鳞片为主要功能填料,制备了一种适用于苛刻海洋环境中工程钢结构防腐的高固含环氧重防腐涂料。结合实验设计软件对涂料配方进行设计、优化,得到的配方完全满足NORSOK Standard M-501的实验要求。研究了影响环氧玻璃鳞片涂料的耐阴极剥离性能和循环老化性能的关键因素。开发的产品与某国外同类产品性能接近,在固含量、施工性等方面优于国外同类产品。

聚苯胺导静电涂料的研制

徐静, 苏雅丽, 陈瑜, 彭毛来

2015, 30(1): 20-23. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.004

[摘要](7) [PDF 174KB](0)

摘要:
选取大分子有机酸酸掺杂聚苯胺作为环氧涂料的导电填料,对该环氧涂层的导静电性能、耐介质性能进行了研究。结果表明,当聚苯胺含量在5%—10%时,涂料的表面电阻满足标准要求的108—1011Ω。

氟改性丙烯酸防覆冰涂料的研制

陈纲, 亓海霞, 陈凯锋

2015, 30(1): 24-28. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.005

[摘要](12) [PDF 498KB](0)

摘要:
本文介绍了一种可用于海上平台的低表面能的氟改性丙烯酸防覆冰涂料,通过树脂基料的筛选,利用纳米级与微米级填料的相互交错及针状晶须填料的填充,使涂层表面微结构粗糙化,提高涂层的疏水性能。性能测试结果表明:研制的防覆冰涂层表面的淡水光学接触角可达到127°以上,涂层具有很好的疏水性,同时冰在该涂层表面的附着力仅为常规氟碳面漆的三分之一,体现了涂层具有很好的易除冰性。

一种双酚S环氧-甲基丙烯酸酯单体的杂化光聚合

李春光, 聂俊, 苏雅丽, 方大庆

2015, 30(1): 29-32. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.006

[摘要](4) [PDF 450KB](0)

摘要:
合成了一种杂化的双酚S环氧丙烯酸酯,得到的单体用红外光谱仪、核磁仪、质谱仪等进行表征。对合成的单体光热固化顺序和固化方式进行动力学和动态力学性能研究。研究发现固化顺序和方式对杂化单体的动力学有很大的影响,同时用阳离子引发杂化单体聚合的方式比光热固化的方式效率更高。

材料研究

低强匹配对接接头焊接残余应力的数值模拟分析

万松林, 吴松林

2015, 30(1): 33-37. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.007

[摘要](5) [PDF 494KB](0)

摘要:
本文采用数值模拟方法,分析了低强匹配对接接头2种拘束条件、5种屈服强度匹配系数的焊接残余应力。结果表明,低强匹配接头焊根处的三向残余拉应力较小,对静载强度影响不大;焊趾处的三向残余拉应力较大,对疲劳强度和冷裂倾向有不利影响。自由状态的纵向残余应力和两端约束状态的横向残余应力,焊缝金属屈服强度每降低25MPa,其残余应力减少约11MPa。

回火温度对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

米丰毅, 龚雪辉, 袁武华, 梁剑雄

2015, 30(1): 38-42. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.008

[摘要](4) [PDF 1280KB](0)

摘要:
通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和力学性能测试,研究了回火温度对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢在450—700℃温度区间回火处理后的组织均为回火马氏体+残余奥氏体+δ-铁素体,随着回火温度的升高,韧化相残余奥氏体含量先增加后降低,在600℃其含量达到最大值29.8%。其强度则随着回火温度的升高先降低然后回升,在600℃回火后强度最低,而伸长率变化趋势与强度相反;不同温度回火后的冲击断口均呈韧窝状,撕裂棱清晰可见,断裂方式均为韧性断裂。

不锈钢硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验结果评定方法

吴庭翱, 查小琴

2015, 30(1): 43-49. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.009

[摘要](11) [PDF 1234KB](0)

摘要:
本文采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对不锈钢焊接件、不锈钢铸件晶间腐蚀试样弯曲裂纹进行分析,并与电化学动电位再活化法(EPR)试验结果进行对比,研究出晶间腐蚀所致弯曲裂纹不同于因机械破坏所致弯曲裂纹微观特征,进而总结出区分二者的方法,并结合GB 4334方法 E《不锈钢硫酸-硫酸铜晶间腐蚀试验方法》,对完善不锈钢焊接件和不锈钢铸件的晶间腐蚀结果评定方法进行了改善。

Inconel 625合金堆焊层在海水中的腐蚀行为

张海兵, 刘广义, 邢路阔, 闫永贵, 魏伟荣

2015, 30(1): 50-53. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.010

[摘要](5) [PDF 464KB](0)

摘要:
本文采用失重法,电化学极化以及交流阻抗法研究Inconel 625合金堆焊层在10℃海水中的腐蚀行为。结果表明,Inconel 625合金堆焊层在海水中初期腐蚀速率较高,随后降低到0.0004mm/a。Inconel 625合金堆焊层表面没有观察到点蚀孔,表面不存在钝化膜。合金堆焊层在海水中为均匀腐蚀,海水中浸泡90天耐腐蚀性能稳定。

动态应变时效对5083铝合金强度的影响

徐魁龙, 张先锋

2015, 30(1): 54-57. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.011

[摘要](9) [PDF 358KB](0)

摘要:
研究了不同应变速率对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,随着应变速率的提高,合金强度呈下降趋势,在一定量的塑性变形之后,应力应变曲线出现锯齿状屈服行为。在快应变速率区间,应力锯齿方向朝上;在慢应变速率区间,应力锯齿方向朝下。分析认为,应变速率的降低带来的应力升高主要是由于位错与溶质原子的交互作用导致的,向上的应力锯齿对应于位错钉扎的过程,向下的应力锯齿对应于位错脱钉的过程。

850 MPa级高强钢金属粉芯药芯焊丝E85C-K4的研制

孟庆润, 吕奎清, 杨宗全, 王勇

2015, 30(1): 58-61,78. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.012

[摘要](4) [PDF 481KB](0)

摘要:
研究了一种850 MPa级高强钢配套用E85C-K4金属粉芯药芯焊丝。焊丝合金系为C-Mn-Si-Mo-Ni,同时加入强脱氧剂,研究结果表明,焊丝具有良好的焊接工艺性能、良好的抗裂性与较高的熔敷效率。

高频机械振动对ZTC4凝固组织和性能的影响

赵广州, 王孟光, 包淑娟

2015, 30(1): 62-64. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.013

[摘要](11) [PDF 522KB](1)

摘要:
研究了高频机械振动对ZTC4铸造钛合金的组织和性能的影响。试验结果表明,通过机械振动处理,钛铸件的晶粒度和力学性能没有明显的细化和提高,但可以使铸件的缩孔大幅减少。

铁基材料用于海水中铜管材的阴极保护

王顺

2015, 30(1): 65-68. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.014

[摘要](2) [PDF 240KB](0)

摘要:
通过测试在海水中的自腐蚀电位、工作电位以及驱动电位,分析了2种铁基材料用于海水中紫铜阴极保护的可行性,确定了紫铜在海水中的最小保护电位。利用实验室阴极保护模拟实验对保护效果进行了测试。结果表明,在海水中铁基阳极工业纯铁、35钢对紫铜具有良好的保护效果,失重率减小达90%以上,海水中紫铜阴极极化电位稳定-680 m V左右,超过紫铜最小保护电位。

酸法生产粉煤灰工艺中设备的腐蚀与材料选择

赵宇航, 王连蒙, 池君洲, 王永旺, 陈东

2015, 30(1): 69-74. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.015

[摘要](1) [PDF 699KB](0)

摘要:
本文通过对酸法溶解粉煤灰工艺技术中的工艺流程描述,列举出了可产生腐蚀现象的相关部位及零件,并对使用的相应不锈钢材质进行腐蚀机理分析,根据其腐蚀现象归纳出腐蚀类型,探讨了不锈钢材料的优选原则与材料选择。

热处理工艺对18Cr23MoVRE耐磨铸钢组织及性能的影响

王宏波, 李婧涵, 李景韬

2015, 30(1): 75-78. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.017

[摘要](11) [PDF 614KB](0)

摘要:
研究了18Cr23MoVRE耐磨钢在不同的热处理工艺下的显微组织和力学性能。研究结果表明,18Cr23MoVRE耐磨钢经不同温度淬火+300℃回火处理后,其组织均为回火马氏体基体+少量碳化物。淬火温度提高,试验钢的硬度增加,冲击韧性略有下降。在1000℃淬火+300℃回火时,试验钢获得优良的综合性能,硬度可达到HRC58.5,冲击韧性达到5.8J。

冷轧薄板表面斑迹缺陷控制研究

程书生, 文庆珍

2015, 30(1): 79-84. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.018

[摘要](14) [PDF 622KB](0)

摘要:
对冷轧成品斑迹形成原因进行了分析,应用快赢法与深入分析法研究了表面斑迹的防范措施。结果表明:平整液的p H值保持在大于等于7且小于等于9,浓度维持在大于2.4%且小于等于4%的情况下,能保障产品产量,平整液混合箱温度需控制在50℃以上可减少表面斑迹的产生。

综述

ZrB₂粉体制备技术的研究与应用现状

张良, 黄华伟, 喻冲, 潘小强

2015, 30(1): 85-89. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2015.01.019

[摘要](6) [PDF 280KB](0)

摘要:
ZrB₂具有较高化学稳定性、高的的导电系数和导热系数、良好的阻燃及高的耐腐蚀性等优点,应用前景广阔。本文主要介绍了ZrB₂粉体的合成技术,分析了各种制备方法的特点,讲述了ZrB₂陶瓷的主要应用,展望了ZrB₂的应用前景。

超级电容器电极材料研究进展