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ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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  2019年, 第33卷, 第11期 刊出日期:2019-11-25 上一期    下一期
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研究论文
NiCrFe焊缝金属的晶界形貌和晶界MC碳化物对局部变形行为的影响
周辉,王培,陆善平
材料研究学报. 2019, 33 (11): 801-808.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.094
摘要   HTML   PDF (3586KB)

采用晶体塑性有限元方法研究了NiCrFe焊缝金属中晶界形貌和晶界MC碳化物对局部变形行为的影响。结果表明,试样中的弯曲晶界促进其周围基体中滑移系的开动,进而促进塑性变形均匀分布。由于晶界碳化物MC与基体的临界分剪切应力和硬化行为的差异显著,碳化物承担较高的应力而发生较小的塑性变形。碳化物与基体界面处不连续的应力分布加剧了二者变形的不协调性,使裂纹在MC与基体界面处萌生。焊缝金属中的弯曲晶界和晶界碳化物MC,对高温失塑裂纹的作用相反。为了降低高温失塑的影响,在工程实践中应该在尽量减少MC的情况下得到弯曲晶界。

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氦离子辐照下钨纳米丝的自保护行为
吴良,范红玉,倪维元,许洋,鲍森,张雨薇,周思倩,牛金海
材料研究学报. 2019, 33 (11): 809-814.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.196
摘要   HTML   PDF (1809KB)

采用低能量(200 eV)大流强的He+辐照多晶钨材料,辐照温度为1023 K和1373 K,辐照剂量为1.0×1025~1.0×1026 ions/m2。用称重、扫描电子显微镜、导电原子力显微镜等手段分析辐照后钨材料的质量损失、表面形貌和内表面缺陷分布,研究了刻蚀速率与表面形貌的关系。结果表明,具有粗糙钨纳米丝表面的钨样品刻蚀速率只有平滑表面的30%。其原因是,在大流强He+辐照下钨表面纳米丝的形成阻碍钨原子的溅射。这也意味着,钨纳米丝表面的形成可作为钨材料的自保护结构层,抑制ITER相关辐照下的强刻蚀。

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时效温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢组织与性能的影响
张洪林,马东平,刘入杰,王太江,徐斌,孙明月,李殿中,李依依,于辉
材料研究学报. 2019, 33 (11): 815-823.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.151
摘要   HTML   PDF (9414KB)

使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和拉伸和冲击实验等手段,研究了时效温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢的组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效温度的升高,实验钢的强度逐渐提高,析出强化效应明显增强。在500℃时效后基体中析出大量棒状Ni3Ti,实验钢的强度达到峰值。随着时效温度的升高,实验钢的室温和低温冲击韧性衰减,在400℃时效后低温(-196℃)冲击功出现最低值51 J。时效温度升高到500℃后,实验钢的冲击韧性回升,因为马氏体基体中生成的逆转变奥氏体抑制了裂纹萌生并缓解其扩展。在500℃时效产生了Ni3Ti析出强化效应和逆变奥氏体韧化效应,使实验钢具有良好的强韧性匹配。

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羰基铁粉改性环氧树脂/乙基纤维素微胶囊的吸波性能
王信刚,汪兴京,夏龙,徐伟
材料研究学报. 2019, 33 (11): 824-830.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.178
摘要   HTML   PDF (5777KB)

以羰基铁粉为吸波剂用溶剂蒸发法制备出环氧树脂/乙基纤维素微胶囊,使用矢量网络分析仪、激光粒度分析仪、ESEM-EDS和FTIR分别表征了微胶囊的吸波性能、粒径分布、颗粒特性以及化学结构。结果表明:羰基铁粉嵌入乙基纤维素中物理结合成微胶囊壁材,羰基铁粉提高了微胶囊的吸波性能。羰基铁粉的粒径越小与电磁波相互作用的面积越大,微胶囊的吸波性能越好。频率为18 GHz时,未掺羰基铁粉的微胶囊电磁波反射损失为-1.63 dB,而掺入粒径为3 μm和0.5 μm羰基铁粉(掺量50%)的微胶囊电磁波反射损失分别为-5.08 dB和-5.44 dB,分别降低了3.45 dB和3.81 dB。掺入粒径为0.5 μm羰基铁粉的微胶囊不团聚,其微观形貌更好。

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苯乙烯/异戊二烯渐变嵌段共聚物的负离子法合成和性能
廖明义,徐晓川
材料研究学报. 2019, 33 (11): 831-836.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.289
摘要   HTML   PDF (1671KB)

一次加料延时加入极性结构调节剂四氢呋喃(THF)、以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、环己烷为溶剂,用活性负离子聚合技术合成了具有渐变嵌段结构的苯乙烯(St)/异戊二烯(Ip)共聚物(S/I)。使用核磁共振氢谱(1H-NMR)和动态粘弹谱(DMA)等仪器表征共聚物的微观结构并测定共聚物的动态力学性能,研究了THF的加入时间和St含量对S/I共聚物微观结构和性能的影响。结果表明,加入THF的时间显著影响共聚物的微观结构、力学和动态力学性能。控制THF的加入时间能调控St和Ip单体的共聚合活性从而调控共聚物的微观结构和共聚物的组成及其分布,生成具有渐变嵌段结构的S/I共聚物,拓宽共聚物的玻璃化转变温度(Tg)区间。对S/I共聚物的结构和性能的变化过程也进行了理论分析。

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同素异构转变对退火态Fe-15Mn-10Al-0.3C双相钢塑性的影响
刘营凯,王白冰,刘仁东,郭金宇,史文
材料研究学报. 2019, 33 (11): 837-847.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.136
摘要   HTML   PDF (11124KB)

将经过不同冷轧处理的Fe-15Mn-10Al-0.3C钢在900℃退火,使用SEM、XRD以及EBSD等手段研究了退火过程中钢的组织和性能的演变。结果表明:在退火过程中冷轧钢的奥氏体带发生了同素异构转变,γ相转变为α相,且转变量随着退火时间的延长而增加;同素异构转变影响退火试样的拉伸变形行为。随着退火时间延长α相和γ相的取向从近邻关系到满足K-S,有利于位错穿过相界滑移,使塑性提高;对于退火时间足够长的冷轧钢,两相之间的K-S关系失去相关性,塑性下降。通过该转变能调控α-铁素体与γ-奥氏体之间滑移系的平行程度,改善Fe-Mn-Al-C钢的塑性。

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氮对钒微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)的组织和性能的影响
柴锋,师仲然,杨才福,王佳骥
材料研究学报. 2019, 33 (11): 848-856.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.157
摘要   HTML   PDF (11942KB)

用热模拟方法研究了氮含量对钒微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)的组织和性能的影响。结果表明,氮含量为0.0031%或0.021%时,CGHAZ的韧性较差。氮含量0.0031%时CGHAZ中有少量的Ti(C,N),晶界铁素体(GBF)较少,晶内有大量尺寸较大的侧板条铁素体(FSP),解理裂纹沿FSP的直线扩展使其韧性较差。氮含量0.021%时在CGHAZ中生成了较为粗大的(Ti, V)(C, N)和GBF,解理裂纹沿GBF扩展使其韧性较差。氮含量为0.012%时低温韧性较好,在CGHAZ中生成了大量细小的(Ti, V)(C, N)粒子,且GBF尺寸相对较小,晶内有大量的针状铁素体(AF)。这些因素都有利于阻止裂纹扩展,使其低温韧性显著提高。

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聚酰胺650对苯并噁嗪开环聚合和固化物性能的影响
朱永飞,李沛林,苏俊铭,于淑娟
材料研究学报. 2019, 33 (11): 857-864.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.223
摘要   HTML   PDF (4462KB)

制备了聚酰胺650(O-PA)/苯并噁嗪混合体系并测试凝胶化时间、差示扫描量热分析(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),以研究O-PA对苯并噁嗪开环聚合和韧性的影响。结果表明,O-PA能促进苯并噁嗪的开环聚合反应,使其凝胶化时间、开环聚合的起始和峰值温度明显降低,但是不影响苯并噁嗪开环聚合过程中的结构演变和聚苯并噁嗪的化学结构。O-PA的引入使聚苯并噁嗪的韧性明显提高,但是热稳定性有所降低。结果表明,聚酰胺650是一类良好的苯并噁嗪催化剂。

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Al2O3填料对SiCf/BN/SiC复合材料弯曲强度和高温吸波性能的影响
穆阳,李皓
材料研究学报. 2019, 33 (11): 865-873.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.218
摘要   HTML   PDF (9289KB)

用有机先驱体浸渍裂解(PIP)法制备SiCf/BN/SiC复合材料,研究了微米Al2O3粉体对其弯曲强度、高温介电和高温吸波性能的影响。结果表明,随着Al2O3的含量从5%提高到20%,SiCf/BN/SiC的弯曲强度呈现出先升高后降低的趋势,最大值达到295 MPa;随着温度的升高复合材料复介电常数的实部和虚部均逐渐增大,加入Al2O3填料能降低高温复介电常数及其随温度增大的幅度。无填料复合材料的室温和高温吸波性能均较差,而添加20% Al2O3的复合材料在8.2~12.4 GHz频段的室温反射损耗均低于-8 dB,且适用厚度为3.0~3.5 mm,700℃时厚度为3.0 mm的反射损耗为-5~-8 dB,在实际工程应用中具有较强的可设计性。

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微量Cu和形变热处理对Al-Fe合金性能的影响
王海生,闵洁,王云,邓可月
材料研究学报. 2019, 33 (11): 874-880.   DOI: 10.11901/1005.3093.2019.249
摘要   HTML   PDF (4263KB)

观察Al-Fe合金的显微组织并测量其力学性能和导电性能,研究了Cu元素和形变热处理对其性能的影响。结果表明:在铸态Al-Fe-Cu合金组织中,Cu元素在基体内均匀分布,而Fe元素在晶界处偏析;挤压态的Al-0.7Fe-0.2Cu合金其性能最优:导电率为59.90%IACS,抗拉强度为108 MPa,硬度为31.2HV;随着退火温度的提高Al-0.7Fe-0.2Cu合金的抗拉强度急剧降低,在400℃退火时其抗拉强度最低(100 MPa),伸长率最高(31.3%);在250℃退火时导电率出现峰值(62.61%IACS)。在退火Al-0.7Cu-0.2Cu合金中有许多细小针状的θ(Al2Cu)相析出,并与位错交互缠结。随着退火温度的提高合金中的位错密度降低,晶粒细化。

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