Please wait a minute...
ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
当期目录 More>>
  2018年, 第32卷, 第6期 刊出日期:2018-06-20 上一期    下一期
选择: 合并摘要
研究论文
低温对ER8车轮钢力学性能的影响
王少杰, 韩靖, 曾伟, 张雪梅, 赵君文, 戴光泽
材料研究学报. 2018, 32 (6): 401-408.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.466
摘要   HTML   PDF (10228KB)

对ER8车轮钢轮辋材料在-40℃、-20℃、0℃、25℃(室温)下,分别进行力学性能研究,利用激光共聚焦显微镜、场发射扫描电子显微镜对其组织和断口进行表征。结果表明:-40℃时,轮辋材料的抗拉强度和屈服强度分别提高了5.8%和7.1%,强度指标(抗拉强度和屈服强度)与温度几乎呈线性关系,塑性指标(延伸率与断面收缩率)均下降约2%;轮辋材料冲击韧性对温度非常敏感,随温度下降,其冲击韧性迅速降低,-40℃冲击功降幅达60%;轮辋材料-40℃时的疲劳寿命高于室温的疲劳寿命,-40℃时疲劳源和裂纹扩展区二次裂纹都较室温时的细小,室温时ac(疲劳裂纹临界尺寸)约为3.2 mm,-40℃时,ac约为4 mm。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
多周期分层溅射硫化物靶制备铜锌锡硫薄膜太阳电池
王强, 郝瑞亭, 赵其琛, 刘思佳
材料研究学报. 2018, 32 (6): 409-414.   DOI: 10.11901/1005.3093.2018.157
摘要   HTML   PDF (3293KB)

按照ZnS/CuS/SnS/CuS的顺序分层溅射硫化锌、硫化铜和硫化亚锡三个二元硫化物靶,制备铜锌锡硫(CZTS)的预制层。在预制层总厚度不变的情况下按照上述顺序将预制层分多个周期溅射,然后在360℃对含硫预制层进行低温退火,再在硫气氛中进行高温(600℃)硫化处理,制备出CZTS薄膜。周期数为3的CZTS薄膜表面平整致密、晶粒大小均匀,禁带宽度为1.50 eV。用这种薄膜制备的CZTS薄膜太阳电池性能最好,其开路电压(Voc)为623 mV,短路电流密度(Jsc)为11.79 mA/cm2,光电转换效率达到2.93%。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
316LN不锈钢断裂过程的声发射特性
张进, 柴孟瑜, 项靖海, 段权, 李丽婵
材料研究学报. 2018, 32 (6): 415-422.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.463
摘要   HTML   PDF (6430KB)

用声发射技术监测316LN母材和焊缝的断裂过程得到了材料断裂破坏的声发射特征,并对声发射信号进行分类,研究了316LN不锈钢材料的断裂韧性。结果表明:316LN母材和焊缝的断裂是韧性断裂,母材的塑性优于焊缝;断裂过程在时域上可划分为5个阶段:裂尖张开阶段、弹性变形阶段、塑性变形阶段、裂纹萌生阶段以及裂纹稳定扩展阶段;使用上升时间-持续时间关联分析法可将母材和焊缝断裂过程的声发射信号进行分类,可区分出噪声信号和有效断裂信号。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
淬火速率对7020铝合金板材耐剥落腐蚀性能的影响
刘胜胆, 郭琛, 叶凌英, 杨臻珅, 邓运来
材料研究学报. 2018, 32 (6): 423-431.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.464
摘要   HTML   PDF (9370KB)

通过剥落腐蚀浸泡实验、电化学阻抗谱技术,并结合电子背散射衍射技术、扫描电镜以及扫描透射电镜等分析手段,研究了淬火速率对7020铝合金板材剥落腐蚀性能的影响。结果表明:淬火速率从1800℃/min下降到38℃/min时,合金耐剥落腐蚀性能降低,腐蚀等级由EA级变为EB+级,最大腐蚀深度从388 μm增加至570 μm。通过分析晶界析出相的数量、尺寸、间距及其化学成分和无沉淀析出带宽度的变化来探讨淬火速率对剥落腐蚀的影响机理。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
Mo含量对D2钢组织与性能的影响
李旭敏, 方峰, 涂益友, 周雪峰, 吴建忠, 徐辉霞
材料研究学报. 2018, 32 (6): 432-431.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.426
摘要   HTML   PDF (9901KB)

采用OM、SEM、TEM、XRD、EDS等分析手段,研究了Mo含量变化对D2钢组织和性能的影响规律。结果表明,随Mo含量增加,D2钢铸态组织晶粒细化,共晶碳化物数量增多,形态由细长棒状转变为条块状和鱼骨状。与棒状碳化物相比,鱼骨状和条块状碳化物热稳定性增强,加热过程中难以溶解和球化,导致淬火后基体中合金固溶度降低,回火后硬度下降。D2钢Mo含量最佳范围为0.9%~1.1%(质量分数),此时淬回火硬度可达61 HRC,冲击韧性20 J/cm2以上,具有良好的综合使用性能。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
LPSO相增强Mg-6Gd-4Y-xZn合金的组织与力学性能
甄睿, 孙扬善, 沈学为, 巴志新
材料研究学报. 2018, 32 (6): 439-448.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.493
摘要   HTML   PDF (9095KB)

制备了3种LPSO相增强Mg-6Gd-4Y-xZn (x=1,2,3)(%,质量分数,下同)四元镁合金,研究了不同Zn含量对合金显微组织和室温力学性能的影响,并探讨了合金中LPSO相的形成与演变过程及其对合金的强化机制。研究结果表明,Mg-6Gd-4Y-3Zn合金的铸态组织主要由α-Mg和18R长周期结构相Mg12Y1Zn1相组成。若降低合金中的Zn含量,显微组织中会出现Mg24(GdYZn)5。3种合金的退火组织均由α-Mg、18R-LPSO和14H-LPSO相组成,且随着Zn含量的增加,合金中18R-LPSO相的体积分数增加且基体中14H-LPSO相的层片变粗。挤压态合金在T6和T5处理的过程中均发生了β' 沉淀。随着Zn含量增加,合金Mg-6Gd-4Y-xZn(包括挤压态和时效态)在常温下的抗拉强度降低。显微组织中18R-LPSO相、细小弥散分布的14H-LPSO相和β'沉淀相共存方能实现理想的强化效果。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
稀土Ce3+掺杂纳米CoFe2O4的制备及其吸波性能
景红霞, 高明星, 王星梅, 裴王军, 焦纬洲
材料研究学报. 2018, 32 (6): 449-454.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.611
摘要   HTML   PDF (1669KB)

采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备稀土Ce3+掺杂纳米CoFe2O4,使用XRD、EDS、FT-IR、TEM和PNA等手段对产物的物相组成、形貌和电磁参数进行表征和分析,研究了掺杂稀土Ce3+对纳米CoFe2O4的结构和吸波性能的影响。结果表明:所制备出的CoFe2O4和CoFe1.7Ce0.3O4具有尖晶石型结构,其粒径分别为70 nm和60 nm;在0~6 GHz频率范围内CoFe2-xCexO4的吸波性能比纯CoFe2O4有了很大的提高,当x=0.3时吸波性能最佳,在5030 MHz处最大吸收峰值为-27.6 dB,-5 dB频宽为1.6 GHz。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
Ti60合金板材的室温强度与其显微组织和织构的关系
李文渊, 刘建荣, 陈志勇, 赵子博, 王清江
材料研究学报. 2018, 32 (6): 455-463.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.631
摘要   HTML   PDF (7209KB)

研究了Ti60合金板材的组织、织构随热处理温度的变化规律及其对室温强度的影响。结果表明:对于Ti60合金板材,与轧制态相比,在α单相区热处理后显微组织和织构基本不变;随着热处理温度由α+β两相区升高到β单相区,等轴初生α相体积分数减少直至完全转变为片层次生α相,T型织构成分逐渐消失,并形成新的织构。在热处理温度下初生α相的体积分数,是决定是否形成新织构的主要因素:初生α相大量存在时次生α相的取向与之相近;初生α相体积分数减少对次生α相取向的影响减弱,次生α相的{0001}晶面易形成新的集中取向,与高温轧制变形后形成的β相织构有关。板材同一方向(TD或RD)的室温强度变化主要受晶内亚结构的影响:α单相区热处理后未消除晶内亚结构,板材的室温强度与轧态接近;α+β两相区和β单相区热处理消除了晶内亚结构,使强度明显降低。消除晶内亚结构后,板材相同方向的室温强度受显微组织的影响较小:初生α相体积分数的减少对室温强度没有明显的影响,在两相区不同温度热处理的板材其室温强度相当,β单相区热处理后板材的室温强度呈降低趋势,但是不同方向上的降低幅度受织构的影响较大。织构和晶内亚结构共同影响板材室温强度的各向异性,在晶体学c轴集中取向的方向上强度较高,晶内亚结构的存在弱化织构对拉伸强度各向异性的影响,在两相区和β单相区热处理消除了晶内亚结构,使板材的各向异性增强。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
碳纤维布增强的改性含硅芳炔树脂基复合材料的制备和性能
杨唐俊, 董斯堃, 袁荞龙, 黄发荣
材料研究学报. 2018, 32 (6): 464-472.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.626
摘要   HTML   PDF (2505KB)

先合成双酚A型含硅芳炔醚(SAPE-BA)和二苯醚型含硅芳炔醚(SAPE-DPE)树脂并表征其结构,再将其与含硅芳炔树脂(PSA)共混得到改性树脂PSA/SAPE-BA和PSA/SAPE-DPE,用热模压法制备碳纤维布增强的改性PSA树脂基复合材料,研究了改性PSA树脂的加工工艺性能、热性能、力学性能和复合材料的力学性能。结果表明,与PSA树脂相比,改性PSA树脂不但具有较好的加工性能,还具有较好的耐热性能。两种改性PSA树脂的玻璃化转变温度(Tg)都高于500℃,在氮气中5%热失重温度(Td5)分别达550℃和590℃;这两种改性树脂浇注体的弯曲强度分别提高了78.3%和54.2%;碳纤维布T300增强PSA/SAPE-BA共混树脂基复合材料的弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)分别提高了38.4%和33.5%;碳纤维布T300增强PSA/SAPE-DPE树脂复合材料的弯曲强度和ILSS分别提高了23.4%和21.8%。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics
5083和6061铝合金异种搅拌摩擦焊接接头的组织和性能
王洪亮, 曾祥浩, 张欣盟, 商乔, 薛鹏, 倪丁瑞, 马宗义
材料研究学报. 2018, 32 (6): 473-480.   DOI: 10.11901/1005.3093.2017.634
摘要   HTML   PDF (9563KB)

以不同的转速对6 mm厚的5083和6061铝合金进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接参数对接头组织和性能的影响。结果表明,控制焊接参数可获得良好的焊接质量,接头强度系数为85%。随着转速的升高5083和6061铝合金的晶粒尺寸都逐渐增大,但是在焊核区内5083铝合金的晶粒尺寸比6061铝合金的小;在6061铝合金一侧的热影响区,随着转速的增加析出相的尺寸和密度都逐渐增大。5组焊接参数的焊接接头的最低硬度区均出现在6061铝合金一侧的热影响区,随着转速的升高接头的最低硬度也逐渐提高;焊接接头均断裂在最低硬度区,且随着转速的升高接头的抗拉强度也逐渐提高。

Figures and Tables | References | Related Articles | Metrics