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5期

栏目

材料研究
腐蚀与防护
材料工艺
分析与检测
综述

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材料研究

780MPa冷轧TRIP钢的研究开发与组织考察

刘强, 江海涛, 唐荻, 刘仁东, 唐小勇

2008, 23(5): 1-7. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.001

[摘要](7) [PDF 1200KB](0)

摘要:
利用Gleeble-3800热模拟试验机, 研究了780 MPa冷轧TRIP钢, 试验确定了Fe-C-Si-Mn试验钢的最优热处理工艺, 最终获得了良好的强度和塑性匹配。在此基础上, 对优化试样的微观组织, 特别是残余奥氏体的微区分布规律作了比较深入的考察。

10Ni5CrMoV钢奥氏体焊缝接头熔合区马氏体带的显微组织

荣冉升, 张田宏, 张俊旭

2008, 23(5): 8-11. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.002

[摘要](4) [PDF 618KB](0)

摘要:
本文研究了A507填充10Ni5CrMoV钢接头熔合区马氏体带的显微组织。“原位取样”TEM分析表明熔合区存在板条马氏体、孪晶马氏体、奥氏体、贝氏体和部分分解的板条马氏体混合组织;彩色金相显示熔合区存在马氏体和奥氏体混合组织;结合Schaeffler图分析结果,可以确定这种混合组织位于OM下熔合区后续熔化滞留层的马氏体带。

超高强结构钢AF1410的断裂韧度试验研究

张亚军, 王嘉敏, 张欣耀, 梁健, 查小琴

2008, 23(5): 12-14,29. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.003

[摘要](6) [PDF 462KB](0)

摘要:
平面应变断裂韧度是材料进行损伤容限设计时用到的重要力学性能指标, 因此如何通过试验手段获得该指标显得格外重要。本文对超高强结构钢AF1410进行了平面应变断裂韧度和延性断裂韧度的试验研究, 结果表明:由于该材料的断裂韧度值较高, 使得确保处于平面应变状态的试样尺寸过大, 难以在普通低吨位的试验机上完成, 而选用合适的试样尺寸, 通过延性断裂韧度试验和相关的公式计算, 则可以间接地获得超高强结构钢材料的有效平面应变断裂韧度值。

焙烧温度对掺锑SnO₂薄膜光电催化性能的影响

樊彩梅, 任衍燕, 梁镇海, 孙彦平

2008, 23(5): 15-19. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.004

[摘要](4) [PDF 915KB](0)

摘要:
采用溶胶-凝胶法制备了掺锑二氧化锡薄膜电极,运用XRD、SEM、循环伏安等检测手段对薄膜电极进行了表征,并探讨了热处理温度对薄膜的元素组成、结构、物相、氧化能力的影响。以苯酚为目标降解有机物,研究了所制备的薄膜电极对有机物光电催化降解能力及矿化程度的影响。结果表明,焙烧温度对薄膜的微观结构、表面组成、导电能力及活性均有很大影响,不同温度焙烧制备的掺锑二氧化锡薄膜均为多晶结构的半导体;经一定温度焙烧后的电极表面具有不同程度的龟裂状裂纹,使电极表面积增大,活性点增多;当焙烧温度为450℃时,所制的掺锑二氧化锡薄膜电极电阻最小,氧化能力最强,且对目标有机物的降解效果最好。

钛酸型A102焊条抗裂性试验研究

张婉云, 肖勇, 李占坚, 蒋成刚

2008, 23(5): 20-23. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.005

[摘要](3) [PDF 409KB](0)

摘要:
对钛酸型A102焊条和钛钙型A102焊条进行的抗裂性比较试验结果表明,在同等条件下均未发现焊接热裂纹,即抗裂性能处于同一水平。从焊缝中的铁素体含量、氧含量及硅含量的试验结果得到,不同类型A102焊条焊缝中铁素体含量和氧含量基本相同,硅含量符合国标要求。这证明了焊条抗裂性试验结果的可靠性和对其结果评价的正确性。

复合材料制造成本估算尺寸效应研究

叶金蕊, 张博明

2008, 23(5): 24-29. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.006

[摘要](3) [PDF 560KB](0)

摘要:
探讨了复合材料制造成本估算的尺寸效应理论,将理论扩展应用于一阶动力学系统、线性控制系统和质点运动模型中。研究结果表明,在复合材料制造成本估算过程中尺寸效应的影响并不是线性的,通过分析不同制件尺寸及不同成型工艺的制造成本,充分验证了尺寸效应理论的可行性。

玻璃钢浮标材料的增强改性探讨

刘愉强, 盛岩峰, 何红辉, 姜峰, 朱鹏利, 黄庆雄

2008, 23(5): 30-33. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.007

[摘要](4) [PDF 409KB](0)

摘要:
对浮标用的玻璃钢增强材料的改性进行了分析讨论,并对今后浮标用玻璃钢的发展进行了展望。

含氢硅油交联RTV硅橡胶的形态与性能

刘利萍, 董丽杰, 刘景涛, 周柳

2008, 23(5): 34-37. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.008

[摘要](6) [PDF 790KB](0)

摘要:
研究了两种不同氢基含量的含氢硅油对室温硫化硅橡胶力学性能、电学性能以及硫化时间的影响。结果表明, 低含氢量的含氢硅油比高含氢量硅油显示出了更好的交联效果, 且当其添加量为基础胶料质量的4%时, 硫化硅橡胶显示出最好的综合性能。

片式氧传感器电解质薄膜的制备及其性能研究

鲁盛会, 李素芳, 向蓝翔, 陈宗璋, 周欣燕

2008, 23(5): 38-42,51. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.009

[摘要](9) [PDF 914KB](1)

摘要:
确定了钇掺杂稳定氧化锆超细粉料和有机添加剂组成的浆料的配比, 流延并烧结成了用于片式氧传感器的陶瓷薄膜。通过浆料粘度变化分析了分散剂的作用效果, 研究了粘结剂和增塑剂对成膜效果和素坯相对密度的影响;采用综合热分析仪等手段研究了浆料中有机添加剂的烧除温度和热失重变化, 并设计了合适的烧结制度;利用X射线衍射 (XRD) 及电子扫描显微镜 (SEM) 分析了最终烧结体的晶体结构和微观形貌;测量了抗热震及电性能。研究结果表明:素坯薄膜相对密度达55%, 素坯内颗粒分散均匀, 无硬团聚;采用相应的烧结制度在最佳烧结温度1450℃下得到了相对于理论密度达98%, 晶粒均匀, 晶界明显, 几乎没有气孔的致密化薄膜;其抗热震性能达45次以上, 电性能良好, 是用于片式氧传感器的理想薄膜材料。

腐蚀与防护

表面活性剂对Ti/IrO₂+Ta₂O₅阳极性能的影响

辛永磊, 许立坤, 李先国, 王均涛, 李相波, 陈光章

2008, 23(5): 43-47. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.010

[摘要](6) [PDF 1146KB](0)

摘要:
采用热分解法和Pechini法制备了Ti/IrO₂+Ta₂O₅阳极,通过SEM、极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试手段,研究表面活性剂对Ti/IrO₂+Ta₂O₅阳极微观结构和电催化性能的影响。结果表明,加入适量的表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）可以明显改善涂液的涂刷性能;与热分解法相比,阳极表面呈现较多的龟裂纹,而且裂纹变宽加深,其电化学活性表面积增大,析氧电催化活性提高,但稳定性降低。

材料工艺

双金属复合板的新制备工艺——爆炸压涂

赵铮, 陶钢

2008, 23(5): 48-51. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.011

[摘要](5) [PDF 412KB](0)

摘要:
本文提出了一种制备双金属复合板的新工艺——爆炸压涂。爆炸压涂是利用炸药爆轰产生的高压驱动金属板高速撞击粉末,使粉末在得到压实的同时,牢固地附着在金属板表面形成双金属复合板的爆炸加工工艺。与现有制备工艺比较,爆炸压涂兼具了爆炸焊接和烧结复合的优点,能够制备出结合强度高,覆层性能好且具有微量孔隙的复合板。该工艺不需专用设备、工艺简单、生产成本较低。

预拉伸条件下铝合金筒体焊接残余应力和变形的数值模拟

李敬勇, 王虎, 刘志鹏, 陆亚明

2008, 23(5): 52-55. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.012

[摘要](4) [PDF 548KB](0)

摘要:
利用ANSYS有限元分析软件,分别对施加及不施加拉伸应力的铝合金筒体环焊缝对接焊接过程中的应力场及变形进行了模拟分析。计算结果表明:预拉伸焊接可以有效减小铝合金薄板的焊后残余应力和变形。当预拉伸应力为材料屈服强度的90%时,焊缝残余应力较无预拉伸的降低近52%,同时,铝合金筒体焊接残余变形也大幅减小。

汽车保险杠的轻量化设计

蒋造云

2008, 23(5): 56-59. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.013

[摘要](7) [PDF 414KB](0)

摘要:
在节能环保大趋势下,汽车各个部件都在进行轻量化设计。保险杠在轻量化的同时还要保证其碰撞安全性,因而带来了一定的挑战。本文首先介绍了保险杠的结构和常用材料,然后从结构轻量化和材料轻量化两方面着手,介绍了该领域近年来一些新的发展动态。

轿车顶盖多点成形边界条件的处理

裴永生, 杨楠

2008, 23(5): 60-63. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.014

[摘要](9) [PDF 526KB](0)

摘要:
本文将多点成形技术应用在轿车顶盖成形过程中。以Hill关于弹塑性材料唯一性的充分性条件为理论基础,采用虚功率增率型原理,建立了多点成形时具有强烈弯曲效应的材料、几何与非连续性接触边界条件三、重非线性空间曲壳有限元列式,给出了非连续动态接触边界及库仑摩擦边界条件的处理方法,引用经典的J2流动理论研究了轿车顶盖的多点成形过程,并通过试验得到了验证。

分析与检测

数字化技术在镍基合金铬元素可见光谱分析中的应用

刘平, 杨军红

2008, 23(5): 64-66. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.015

[摘要](6) [PDF 461KB](1)

摘要:
使用可见光谱数字化自动分析系统对镍基合金中Cr元素可见光谱进行了分析测定, 研究了镍基合金中Cr元素的Cr471.84 nm和Cr495.48 nm分析谱线组的特征, 结果可用于镍基合金中Cr元素的定性、定量分析和牌号鉴别。

反应器分布器分布管断裂分析

宋文明, 张玉福, 张金伟, 杨贵荣, 钟彦平, 马颖, 郝远

2008, 23(5): 67-70. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.016

[摘要](5) [PDF 1018KB](0)

摘要:
对断裂反应器的分布管进行宏观、金相微观组织、化学成分分析、硬度检验、相结构分析和断口分析。结果表明,在分布器的工况条件下,分布管外表面氧化腐蚀,导致表面晶界氧化裂纹萌生;管内介质NH3分解导致内壁渗氮,生成氮化物材质脆化;在震动作用下,由管外壁起裂,导致失效。

冰箱压缩机阀片断裂失效分析

付玉彬, 单向东, 宰学荣

2008, 23(5): 71-76. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.017

[摘要](6) [PDF 887KB](0)

摘要:
压缩机是冰箱的心脏,压缩机阀片的断裂失效可引起制冷系统严重故障。本文利用表面应力分析、金相组织和显微硬度分析、成分分析等方法,以及三维视频光学显微镜、扫描电子显微镜等,研究了阀片断裂的特征和机制。断口和裂纹分析表明,阀片失效是疲劳断裂机制,断口具有明显的疲劳扩展区和多处裂纹源。阀片的材质和组织正常。阀片表面的局部损伤容易引起断裂。塑料垫片和阀片形状设计对断裂失效有重要影响。在上述分析的基础上,提出了质量改进措施并取得了良好效果。

综述

铝稀土钝化技术研究进展

许继辉, 王昕

2008, 23(5): 77-80. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2008.05.018

[摘要](6) [PDF 334KB](0)

摘要:
总结了铝表面稀土转化膜的成膜工艺;阐述了稀土钝化膜的成膜机制和耐蚀机理;指出了目前研究中存在的并有待深入的问题。

纳米二氧化硅粉体的制备研究进展