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材料工程
中国航发北京航空材料研究院
材料工程

中国航发北京航空材料研究院

曹春晓

月刊

1001-4381

matereng@biam.ac.cn

010-62496276

100095

北京81信箱44分箱

材料工程/Journal Journal of Materials EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1956年，现由北京航空材料研究院主办，国内外公开发行。该刊主要刊登有关材料科学与工程方面的学术论文及研究报告，同时刊登综合性评述，报道新材料、新工艺、新产品信息，及时准确反映我国材料领域最新成就和最新进展。《材料工程》涉及航空航天及各种军民用材料领域，专业包括：金属材料（含金属间化合物），非金属材料，复合材料（聚合物基，金属基，陶瓷基），陶瓷材料，功能材料，工艺（铸造，热变形，焊接，粉末冶金，热处理，表面处理，非金属成型等），理化测试，性能表征，无损检测，失交分析，材料标准化等。该刊是美国工程索引（EI）和金属文摘（MA）收录期刊，据1998年统计，本刊在EI收录的中国科学技术论文数较多的100种期刊中排名第四（167篇）。是中国科技论文统计分析用刊，同时入选《中文核心期刊要目总览》、中国科学引文数据库、中国学术期刊综合平价数据库、中国学术期刊（光盘版）及万方数据“数字化期刊群”和中国期刊网。在国内外材料科技期刊有一定的地位和影响。
正式出版
收录年代

    球磨时间对Ti-13Nb-5Sn牙科合金耐蚀与耐磨性能的影响

    颉芳霞陆东兴黄家兵张文成...
    100-108页
    查看更多>>摘要：采用粉末冶金法制备了Ti-13Nb-5Sn牙科合金,研究了不同球磨时间(3,12,24,48 h)对粉末特性、材料微观结构、电化学腐蚀和摩擦学行为的影响规律.结果表明:随着球磨时间从3 h增加至48 h,粉末形貌由大块状逐渐变成细小颗粒,部分Nb和Sn原子扩散到Ti晶格中,形成了一定体积的Ti(Nb)和Ti(NbSn)固溶体;等轴α-Ti减少转变为柱状的晶界α-Ti,网篮组织转变为魏氏组织;动电位极化曲线显示,合金在人工唾液(AS)和模拟体液(SBF)中的腐蚀电位(Ecorr)和极化电阻(Rp)呈上升趋势,腐蚀电流密度(Icorr)呈下降趋势,α-Ti减少,β-Ti增多,使得合金耐腐蚀性能提升;合金的硬度升高,而摩擦因数、磨痕深度和磨损率逐渐降低,细化粉末在烧结中会产生更多的晶界,使得合金的耐磨性能提升.机械合金化结合模压烧结制备的Ti-13Nb-5Sn合金显示了良好的耐蚀与耐磨性能,在牙科领域具有潜在的应用前景.

    钛合金机械合金化微观组织耐腐蚀性耐磨性

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    超疏水还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵的制备及其传感性能

    张双红刘娇欧子敬刘恋...
    109-116页
    查看更多>>摘要：在氧化石墨烯分散液中加入十二烷基糖苷作为发泡剂形成氧化石墨烯微泡团聚体,通过浸渍法与聚氨酯海绵骨架复合后经过液氮的极速冷冻以及肼蒸气的还原,构筑了一种有着特殊三维分级多孔结构兼具超疏水和柔性压阻传感性能的还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵.结果表明:基于还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵的柔性应力应变传感器的灵敏度系数(GF)最高可达3.8,响应时间低至45 ms;另外,还原氧化石墨烯/聚氨酯复合海绵还具有良好的超疏水性,水接触角(WCA)达152.5°,在潮湿及水下等复杂环境中具有潜在的应用价值.

    石墨烯三维多孔柔性压阻传感材料超疏水

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    Ta含量对ZrTiNbAl系合金钝化膜形成机制和耐腐蚀性的影响

    李淑雯张洋马亚玺戴鹏飞...
    117-128页
    查看更多>>摘要：采用动电位极化、电化学阻抗技术、Mott-Schottky分析和恒电位极化研究(40-x)Zr-30Ti-20Nb-10Al-xTa(x=0,2,4,原子分数/％,下同,简称Tax合金)高熵合金在0.3 mol/L LiOH溶液中的钝化膜形成机制和耐腐蚀性.结果表明:Ta的适量(2％)加入可形成致密氧化膜从而提高合金体系的耐腐蚀性,Ta的过量添加(4％)造成氧空位浓度升高,耐腐蚀性下降.Ta2合金的腐蚀电流密度为49.66 nA/cm2,小于Ta0,Ta4合金的腐蚀电流密度(201.40,70.16 nA/cm2).Ta2合金钝化膜内的氧空位点缺陷浓度为9.79×1018 cm-3,小于Ta0,Ta4合金的氧空位点缺陷浓度(2.13×1019,2.05×1019 cm-3),具有最致密的钝化膜结构.合金的钝化膜是由ZrO2,Nb2O5,TiO2,Al2O3,Ta2O5组成的稳定n型钝化膜.其中,Ta2合金的氧化膜内ZrO2,Nb2O5,TiO2氧化物含量最高,延缓了原生氧化膜的溶解速度,保护基体不被继续溶解,具有最佳的耐腐蚀性.

    高熵合金显微结构腐蚀钝化膜

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    热处理对Mg-12Y-1Al合金组织及性能的影响

    聂敬敬潘玥袁杏夏先朝...
    129-136页
    查看更多>>摘要：采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等研究固溶处理、时效处理后Mg-12Y-1Al合金的显微组织,利用拉伸实验分析热处理前后合金在室温及高温200℃下的力学性能,使用电化学方法测试热处理前后合金的耐腐蚀性能.结果表明:Mg-12Y-1Al合金的铸态组织由α-Mg基体、Mg24Y5相和Al2Y相组成.Mg-12Y-1Al具有优异的高温热稳定性,在520℃×16 h(T4)固溶处理后,晶粒没有长大,产生新的长周期有序堆垛相(LPSO);225℃×30 h(T6)时效处理对组织的影响不大.与室温下的性能相比,T4态合金在200℃下的极限抗拉强度没有降低,而伸长率由室温的1.3％ 提高至12.5％.此外,Mg-12Y-1Al合金经固溶及时效处理后耐腐蚀性能得到提升,腐蚀电流密度由铸态的2.799×10-5 A/cm2降低至1.551×10-5 A/cm2.

    Mg-12Y-1Al合金热处理显微组织力学性能腐蚀行为

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    2319铝合金电弧增材制造归一化评价

    吕飞阅王磊磊窦志威刘圣心...
    137-148页
    查看更多>>摘要：为了对2319铝合金电弧增材制造构件各项指标做出定量化分析,拟合出不同工艺参数、试样孔隙率与抗拉强度值之间的空间曲面表达式,构建电弧增材制造"工艺-组织-性能"对应法则.基于广义模糊合成运算法则,建立工艺参数、组织缺陷和力学性能之间的归一化模糊评定模型,获取2319铝合金电弧增材制造最优工艺参数.结果表明:随着送丝速度增加,孔隙率基本呈上升趋势;随着扫描速度的降低,孔隙率基本呈下降的趋势.当扫描速度为0.035 m/s时,孔隙率与抗拉强度的关联性最低,拟合曲线的决定系数(coefficient of determination,COD)仅为0.6.当送丝速度为5.0 m/min且扫描速度为0.025 m/s时,专家综合评分值最高,说明该工艺参数组合最优.

    电弧增材制造2319铝合金对应法则归一化评价

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    ER5356焊丝用于7075铝合金MIG焊接头热处理性能

    王晨阳刘骁李小平朱彬...
    149-157页
    查看更多>>摘要：采用MIG焊使用ER5356焊丝进行3 mm厚7075铝合金对接焊,焊后接头进行T6热处理.通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜与能谱仪结合室温拉伸、显微硬度与电化学腐蚀分析接头组织、力学性能与耐蚀性.结果表明:焊接时熔池流动将母材熔化部位的Zn,Cu等合金元素带入焊缝,析出MgZn2与AlCuMg相,成为焊缝进行热处理强化的基础;热处理后,大部分析出相溶入基体形成固溶+时效强化,接头抗拉强度提升20％,焊缝硬度提升18.4％,耐蚀性提高.但由于从母材流入焊缝的合金元素含量有限,焊丝与母材力学性能的差异与热影响区软化现象无法消除.

    7075铝合金MIG焊热处理焊缝组织力学性能耐蚀性

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    冷轧压下率对高强无取向电工钢变形组织和磁性能的影响

    吴硕贾涓宋新莉程朝阳...
    158-165页
    查看更多>>摘要：借助场发射扫描电镜(SEM+EBSD)、快速升温管式炉和交流磁性能测量仪研究高强无取向电工钢冷轧变形组织和磁性能随冷轧压下率的变化规律.结果表明:冷轧高强无取向电工钢中形成含有大量亚结构的粗糙条带和变形量较小的光滑条带.粗糙条带具有γ取向,主要为{111}<110>,光滑条带具有{112}<110>和{001}<110>取向.粗糙条带中存在大量宽度约为2～3μm的剪切带,与轧向呈20°～35°夹角,且随压下率增大,数量逐渐增多.剪切带与基体间具有一定取向差,随压下率增大,剪切带逐渐从{111}<110>取向转向{223}<110>取向,与基体间取向差逐渐增大.退火后Goss和{111}面织构增多,{001}面织构减少;轧向磁感应强度增大,横向磁感应强度减小,各向异性显著,铁损下降.

    高强无取向电工钢冷轧压下率剪切带织构磁性能

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    螯合剂辅助法制备镁合金表面Mg-Al LDHs膜及其耐蚀性

    王乘风杜小青陈东初魏红阳...
    166-175页
    查看更多>>摘要：为了降低反应能耗,利用螯合剂辅助法,通过在硝酸铝(Al(NO3)3)溶液内分别添加乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)、柠檬酸钠(SC)和酒石酸钾钠(PST)三种螯合剂制备转化液,然后将镁合金样品直接浸泡在三种转化液中,于60℃,pH值为12.0下反应9 h,即可在镁合金表面制得不同螯合剂掺杂的Mg-Al层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)膜.通过SEM,XRD,FT-IR等分析各LDHs膜的微观形貌、物相组成和耐蚀性.结果表明:螯合剂辅助法可以在常压、60℃环境下于镁合金表面成功制得具有典型层状结构的LDHs膜;并且所得的三种Mg-Al LDHs膜均能有效提高镁合金的耐蚀性.然后通过对比研究三种不同LDHs膜层的结构性能发现:添加PST制备得到的Mg-Al-PST LDHs膜致密度最高、厚度最大,可达1.4μm.三种膜层对镁合金耐蚀性的提高效果依次为:Mg-Al-PST LDHs>Mg-Al-SC LDHs>Mg-Al-EDTA LDHs;其中覆盖Mg-Al-PST LDHs膜的镁合金相比空白镁合金,其腐蚀电流密度下降约两个数量级,腐蚀总电阻上升约一个数量级.基于对所得LDHs膜的结构、性能分析可知螯合剂辅助法可在较低能耗条件下,在镁合金表面原位制备耐蚀性较好的Mg-Al LDHs膜的原因可能是:螯合剂中的羧基可加速Al3+在镁基底的沉积,并促进Al3+对Mg(OH)2中部分Mg2+的取代而形成LDHs.

    镁合金LDHs膜原位制备螯合剂耐蚀性

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    表面涂覆提升氧化铝材料的冲压机械强度

    陈志强罗玉宏梁竞华刘梦然...
    176-181页
    查看更多>>摘要：为了有效提升氧化铝材料的冲压机械强度,通过表面涂覆的方式对该材料的孔道结构进行改性.利用DL-3型强度测试仪测试发现,表面涂覆氯化铝的氧化铝样品在100～1100℃的温度范围内焙烧后,冲压机械强度从35 MPa提升至51 MPa,表面涂覆铝基络合的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从21 MPa提升至46 MPa,相比较而言,无表面涂覆的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从17 MPa提升至39 MPa.结合扫描电镜和X射线衍射等表征发现:氯化铝和铝基络合物的表面涂覆对氧化铝材料晶体类型影响较小,但是能够有效填充氧化铝材料的基体孔道,增加载体的密实程度,进而有效提升氧化铝材料的冲压机械强度.另外,相对于表面涂覆铝基络合物的氧化铝样品,表面涂覆氯化铝的氧化铝材料经过高温焙烧后比表面积更大、孔径更小、孔径分布也更为集中.更为重要的是:表面涂覆氯化铝的氧化铝样品,经过高温焙烧后表面会形成利于稳定活性金属的粗糙形貌.

    氧化铝冲压机械强度表面涂覆氯化铝

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    Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响

    刘艳芬李爽郎子锐马梓轩...
    182-191页
    查看更多>>摘要：以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化.用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝.采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应.结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高.在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75％,而在289 K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100％.在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行恒应力拉伸,两种微丝双程形状恢复能力均接近100％,但Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝在发生形变时的弹性应变储能略高于Ni-Mn-Ga合金微丝.Fe的加入使得到的合金微丝的力学性能高于传统三元形状记忆合金微丝;制备态下和热处理态的Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝的马氏体相变温度较Ni-Mn-Ga合金微丝分别提高6.0 K和11.5 K,热滞分别降低6.7 K和1.5 K.

    形状记忆合金Ni-Mn-Ga铁磁合金微丝马氏体相变形状记忆效应

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