材料开发与应用

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

刊载范围

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

2020年第35卷第3期

栏目

材料研究
材料应用
焊接技术
综述
经验交流

上一期 | 下一期

选择全部

显示方式:

材料研究

特超级双相不锈钢CD3MWN的组织和性能研究

陈亚涛, 郑霏, 寇成

2020, 35(3): 1-5,15.

[摘要](11) [PDF 2494KB](0)

摘要:
研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢CD3MWN的组织及性能的影响。结果表明，在铸态下其组织中出现了大量的析出相；在1 060℃固溶处理时，σ相不能完全消除；在1 080~1 120℃固溶处理时，铁素体含量可以达到55%~57%；当固溶温度从1 060℃提高到1 100℃时，拉伸强度和硬度逐渐降低，冲击性能逐渐增强；当固溶温度从1 100℃提高到1 140℃时，拉伸强度和硬度逐渐增加，冲击性能逐渐降低；CD3MWN钢的耐点蚀性能和耐缝隙腐蚀性能优于CD3MN钢和CN7MS钢的。

SUS304DQ精密光亮带钢显微组织及力学性能的研究

董贤帮, 贺超, 唐振光, 凌锐

2020, 35(3): 6-9.

[摘要](10) [PDF 1700KB](0)

摘要:
对精密轧制的SUS304DQ带钢光亮退火处理后，观察其宏观表面、微观组织并进行力学性能检测，研究精密轧制后SUS34DQ带钢的退火性能变化。结果表明，钢带在全氢环境中可以有效防止钢带在退火过程中的氧化，减少退火对产品表面质量的影响；厚度为0.3 mm的SUS304DQ精密冷轧带钢的退火温度为1 040℃~1 160℃，在炉内纯氢气环境下保持3 min，迅速冷却，得到的精密带钢表面质量优良、无瑕疵。

TiCu_0.5Al_0.5Cr_0.2Ni_0.1高熵合金微观组织及性能研究

李兆峰, 蒋鹏, 杨学东

2020, 35(3): 10-15.

[摘要](8) [PDF 2830KB](0)

摘要:
采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对TiCu_0.5Al_0.5Cr_0.2Ni_0.1高熵合金的相组成、相形貌、元素分布进行了系统研究，利用显微维氏硬度计测量了合金在室温下的硬度，通过电子万能试验机对合金进行了室温压缩试验，并在实验室模拟环境下进行合金防腐防污性能研究。结果表明：TiCu_0.5Al_0.5Cr_0.2Ni_0.1高熵合金主要由六方晶系Ti（CuAl）₂组成，大块状Ti（CuAl）₂相间存在条状组织，条状为AlCu₂Ti相，条间为CuTi₂相。树枝晶（DR）内Al元素和Cr元素含量较高，枝晶间（ID）Ti元素含量高于枝晶区域，而Ni元素和Cu元素整体分布较均匀。枝晶间（ID）显微硬度平均值为772HV，树枝晶DR显微硬度为690HV，枝晶间（ID）显微硬度高于树枝晶（DR）的；室温压缩强度为1 091 MPa。合金耐腐蚀性能良好，60℃人造海水中合金腐蚀失重量仅为-0.000 05 g，并具备一定的防污功能。

一种新型超高强度钢的耐蚀性研究

张业勤, 钟平, 丁小明, 李焕峰

2020, 35(3): 16-19.

[摘要](8) [PDF 1377KB](0)

摘要:
通过中性盐雾实验和电化学实验对一种新型超高强度钢进行耐腐蚀性能研究。研究表明，与两种传统的超高强度钢A100钢和300M钢相比，新型超高强度钢的自腐蚀电位高，阻抗模值大，在NaCl溶液中抵抗腐蚀的能力强，因而新型超高强度钢的耐腐蚀性能最强。

Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料平压性能

刘誉东, 罗浩, 郭万涛

2020, 35(3): 20-25.

[摘要](6) [PDF 1796KB](0)

摘要:
设计了一种新型Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料，以复合材料柱作为Z向点阵增强材料，并对不同分布密度Z向点阵增强材料的泡沫夹芯复合材料试验件进行了平压试验，探究了其平压力学性能和破坏方式。研究结果表明，当点阵间距为30 mm时，试样密度增加了2.8%，压缩强度和压缩模量分别提高了6.2倍和7.4倍。基于ABAQUS有限元软件建立了Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料平压试验仿真模型，对其平压力学性能和破坏模式进行了模拟与分析。试验件平压强度有限元计算结果与试验结果偏差为10%左右，破坏方式与试验基本相同，验证了有限元模型的合理性和可靠性。

Mn含量对中锰钢微观组织及力学性能的影响

马伟刚, 张由景, 杨超飞, 薛钢, 王任甫

2020, 35(3): 26-31.

[摘要](4) [PDF 1885KB](0)

摘要:
通过金相观察、X射线衍射、透射分析及力学性能测试，探索了Mn含量对中锰钢微观组织及力学性能的影响。结果表明，通过临界区退火处理，不同锰含量的中锰钢（w（Mn）：3.86%~5.4%）在室温下均可获得铁素体和奥氏体复相组织，奥氏体含量随Mn含量的增加而增多，而其稳定性呈相反的变化趋势。试验钢强度随Mn含量的增加而增加，断后伸长率及断面收缩率两塑性指标随Mn含量变化呈相反的变化趋势，冲击韧性随Mn的增加而降低。试验钢力学性能随Mn含量的变化与试验钢中Mn的存在形式、逆转奥氏体的含量及稳定性相关。

650℃时效对TA31钛合金组织与性能的影响

尹艳超, 于冰冰

2020, 35(3): 32-37,61.

[摘要](9) [PDF 5331KB](0)

摘要:
对TA31钛合金进行650℃时效处理，分析了固溶后不同制度650℃时效TA31钛合金的显微组织，并进行了拉伸及夏比冲击试验，研究了不同时效工艺对TA31钛合金强度、塑性、冲击韧性及试样断口形貌的影响。结果表明：650℃时效后，固溶态TA31钛合金中的针状马氏体α'和亚稳态β相发生分解，生成弥散稳定的α+β相，提高了TA31钛合金的强度。退火态、淬火态、时效态的TA31钛合金断后伸长率及断面伸缩率变化不大，均具有良好的塑性。退火态TA31钛合金冲击韧性最高，940℃固溶后降低，再经650℃时效后未发生显著变化。

材料应用

复杂薄壁航空钛合金精密铸造型壳溃散性研究

程亚珍, 杨光, 孙宏喆, 刘茵琪

2020, 35(3): 38-42.

[摘要](4) [PDF 1718KB](0)

摘要:
研究了3种不同制壳工艺对型壳溃散性的影响规律，通过型壳试样的弯曲强度、断口物相、断口形貌的试验，探讨分析了3种型壳的溃散性；将3种制壳工艺在复杂薄壁航空钛合金某型号铸件进行生产实践，确定满足复杂薄壁航空钛合金精密铸造型壳强度与型壳溃散性需求的制壳工艺。

PP/HGMS复合材料真空热压成型及性能研究

崔伟, 吴平伟, 戴金辉

2020, 35(3): 43-49.

[摘要](11) [PDF 2093KB](1)

摘要:
以聚丙烯（PP）为基体，以高性能空心玻璃微珠（HGMS）为填充体，通过真空热压成型法制备聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料。研究了HGMS填充体积分数对复合材料的密度、拉伸强度、压缩强度、剪切强度和吸水率的影响，分析了复合材料断口的微观形貌。结果表明，采用真空热压成型法能够制备性能优良的PP/HGMS复合材料。当HGMS体积分数达到50%时，复合材料的密度降低到0.645 g/cm³，并且具有35.64 MPa的压缩强度和1.41%的吸水率。

内压和压缩位移下U形波纹管平面稳定性计算方法研究

李双印, 刘岩

2020, 35(3): 50-56.

[摘要](7) [PDF 1745KB](0)

摘要:
依据板条梁力学模型，通过初参数法建立了沿波纹管子午向不同位置σ₄、σ₆应力计算式，结合Mises应力屈服准则，探讨了波纹管在内压和轴向压缩位移作用下的平面失稳工程计算方法。结合相关试验数据，得到了波纹管在内压和轴向压缩位移作用下的平面稳定性判据。试验表明，该计算方法和判据可满足工程应用需求，对波纹管的安全设计具有指导意义。

5083铝合金热喷涂金属涂层厚度无损测量

李志强, 李晟, 段天应, 张明辉, 许康威, 李培跃

2020, 35(3): 57-61.

[摘要](10) [PDF 1478KB](0)

摘要:
采用热喷涂工艺在5083铝合金基体上制备了铝锌合金防腐涂层。使用电导率测试仪测试了不同厚度涂层的电导率，同时采用金相法测试了相应涂层的涂层厚度，利用最小二乘法对涂层厚度和涂层电导率的关系进行了数值分析。建立了涂层厚度与涂层电导率的关系方程，对采用该方程计算得出的涂层厚度和金相法测试得出的涂层厚度进行了对比分析。结果表明，5083铝合金基体热喷涂铝锌合金涂层的涂层厚度与电导率的倒数成线性关系，通过电导率计算的涂层厚度与金相法测试的涂层厚度有较高一致性。喷涂涂层厚度在193~317μm范围内，计算误差小于5%。

空心玻璃微珠对固体浮力材料性能的影响

马志超, 郑劲东, 徐姗姗, 王跃平, 杨东杰

2020, 35(3): 62-66,76.

[摘要](8) [PDF 2098KB](1)

摘要:
建立了固体浮力材料胶液粘度、密度、压缩强度和弹性模量的解析法计算模型，分析了空心玻璃微珠（HGB）对固体浮力材料胶液粘度、密度、压缩强度、弹性模量和吸水率的影响。结果表明，粒径较大的空心玻璃微珠胶液粘度相对略低；空心玻璃微珠的体积分数固定时，固体浮力材料密度随着微珠密度的升高而升高，压缩强度随微珠强度的升高而升高，弹性模量随微珠模量的升高而升高；同一静水压下，固体浮力材料的吸水率随微珠强度的升高而减小。

双相不锈钢F55电渣重熔过程夹杂物的控制

陈帅超, 赵轶鹏, 朱晓锋, 任书旺, 梁晓辉

2020, 35(3): 67-71.

[摘要](8) [PDF 1845KB](0)

摘要:
本文重点研究了双相不锈钢F55的电渣重熔工艺，研究发现，F55电极经过电渣重熔后钢中氧含量增加，经扫描电镜检测分析，钢中的夹杂物类型主要为高熔点的Al₂O₃。通过优化电渣工艺，采用CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂五元渣系，同时渣中加SiCa、Al对熔渣进行脱氧，Al₂O₃夹杂物发生变性，形成低熔点复合夹杂物，易于从钢中去除，从而实现F55电渣过程夹杂物的有效控制。

钢带加载技术及其模拟机身受力的有限元分析

樊优优, 张慧峰, 陈莉

2020, 35(3): 72-76.

[摘要](6) [PDF 2147KB](0)

摘要:
大型运输机机身直径大、蒙皮相对薄弱，集中载荷容易对其造成局部破坏。为了解决类似结构的加载问题，本研究阐述了钢带加载技术的结构形式、材料选择、胶粘剂选择及粘贴工艺，并通过有限元分析的方法模拟了机身的钢带加载。结果表明：钢带加载技术能够较好地模拟机身受力，且具有自身结构形式简单、成本低、体积小、使用灵活等众多优点。

焊接技术

绞吸式挖泥船Hardox400耐磨钢板焊接工艺试验及应用

施佳慧, 王俭辛

2020, 35(3): 77-81.

[摘要](12) [PDF 1856KB](0)

摘要:
研究了Hardox400耐磨钢焊接工艺。预热后采用船用4Y等级药芯焊丝进行打底及部分填充焊接，采用耐磨焊丝继续填充及盖面焊接，焊缝综合性能良好，根部熔和良好，同时表面耐磨层焊缝与母材的硬度相当，焊缝性能达到设计要求。

综述

MOF类衍生材料在电磁吸波领域的研究进展

张晓东, 贺亦凡, 刘思, 闫婧, 黄英

2020, 35(3): 82-92.

[摘要](6) [PDF 1513KB](0)

摘要:
随着电子通讯设备的快速发展，电磁污染问题日益突出，电磁波吸收材料受到广泛关注。金属有机框架（MOF）衍生材料是一种新型吸波材料，具有合成工艺简单，生产成本低，热稳定性好，比表面积大，孔隙率高等优点，并且衍生的多孔碳/磁性金属颗粒复合材料克服了磁性颗粒分散不均匀等特点，因此在吸波领域广受关注。详细介绍了MOF类衍生材料作为吸波材料的优势以及吸波机理，总结了近几年MOF衍生吸波材料的研究进展，并对未来的发展前景进行了展望。

经验交流

水性抗菌防腐功能复合型涂料研究进展

朱冉, 刘斌, 杨明坤, 刘术辉

2020, 35(3): 93-100.

[摘要](4) [PDF 836KB](0)

摘要:
基于一些特殊技术领域对水性抗菌防腐功能复合型涂料的研究、开发和应用需要，综合分析了涂料所用抗菌剂和几种水性抗菌防腐涂料的研究发展现状，对水性抗菌防腐功能复合型涂料的研究和发展前景进行了展望。

作者登录专家登录编辑登录主编登录