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期刊信息/Journal information
材料科学与工艺
材料科学与工艺

苑世剑

双月刊

1005-0299

cailiaokexue@hope.HIT.edu.cn

0451-86417711 86403426

150001

哈尔滨市西大直街92号136信箱

材料科学与工艺/Journal Materials Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
正式出版
收录年代

    退火温度对激光熔化沉积TC31高温钛合金组织与性能的影响

    李鹤鹏郭斌宗影影单德彬...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为改善激光熔化沉积TC31高温钛合金力学性能,本文通过光学显微镜、SEM、TEM和力学性能测试的方法研究了退火温度对合金中组织演化行为的影响,及其与合金室温和650 ℃高温力学性能的关系.结果表明:组织中初生α相含量随着退火温度升高而降低,其溶解主要发生在950℃以上,980℃退火后含量仅为29％.当退火温度超过930 ℃时,初生α相片层宽度明显增加.随着退火温度升高,α/β界面处析出的(Ti,Zr)6Si3相尺寸增加,且进入α相片层内部.合金在800～1 000℃退火时,合金室温拉伸屈服强度随退火温度升高趋于降低.受相界面析出的硅化物聚合长大及α相片层尺寸增加等因素影响,合金高温屈服强度随退火温度升高先降低后增加.合金经过1 000 ℃退火后,呈现良好的高温性能,其650 ℃下抗拉强度达657 MPa、屈服强度约为466 MPa、延伸率27％.

    高温钛合金激光熔化沉积组织与性能调控高温性能退火

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    两相区淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响

    郭天阳罗小兵项重辰丁汉林...
    10-17页
    查看更多>>摘要：为改善高强船体钢高屈强比、回火区间窄的问题,研究了两相区二次淬火温度对Ni-Cr-Mo-V系高强船体钢组织及性能的影响.通过改变二次淬火温度,研究实验钢冲击拉伸性能和显微组织的变化规律,并通过OM、TEM、XRD衍射等方法进行表征.结果表明,在淬火温度区间内,材料的性能表现出两种变化趋势.当淬火温度在640～700 ℃时,实验钢的强度随着二次淬火温度的上升而增加,而韧性下降.在该淬火温度范围内,实验钢的机械性能由铁素体+马氏体的双相组织和逆转变奥氏体的含量决定.随着二次淬火温度的上升,双相组织中铁素体的比例从40％降至10％,逆转变奥氏体的含量从11％下降至1％.当二次淬火温度从700 ℃增加到780 ℃时,实验钢的强度和韧性变化不明显,原因是二次淬火的温度已经超过了 A3温度,实验钢组织转变为单一的马氏体组织,奥氏体晶粒尺寸变化不大(7.3～8.5 μm).综上,在680℃下进行两相区二次淬火可以获得最佳的强度和韧性匹配.

    两相区淬火强度韧性屈强比逆转变奥氏体

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    淬火-配分处理对30CrMnSiA钢冲击韧性的影响

    冀宣名王礼榕杨明王攀智...
    18-28页
    查看更多>>摘要：淬火-配分(Quenching and Partitioning,Q&P)钢由于具有优异的综合性能而备受关注.本文设计了一步等温和二步等温处理工艺,通过改变淬火温度和等温温度获得了不同含量一次马氏体(PM)、残余奥氏体(RA)、二次马氏体(FM)及贝氏体(BF)的多相微观结构.采用XRD、EBSD综合分析了淬火配分处理对马氏体/贝氏体形态、位错密度、体积含量、变体选择行为以及冲击韧性的影响.示波冲击试验结果表明:330℃是一步淬火配分和二步淬火配分处理的最佳淬火温度,该温度能够获得最佳的冲击韧性.与一步淬火配分处理比较,二步淬火配分处理可以提高复相组织中的RA含量,并降低FM含量.最优的淬火温度和配分温度有利于降低马氏体/贝氏体(M/B)中的位错密度、增加RA和大角度晶界(HAGB)体积含量,从而显著改善Q&P钢的冲击韧性.

    复相组织一步淬火配分(OQ&P)两步淬火配分(TQ&P)冲击韧性大角度界面

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    ZIF衍生钴镍笼状双金属硫化物高效双功能电催化剂

    于沺沺吴凤楠杜瓌夏营港...
    29-37页
    查看更多>>摘要：锌-空气电池的阴极氧还原反应(ORR)动力迟缓,急需开发活性高、成本低的阴极催化剂.本文采用两次热解法合成了沸石咪唑酯骨架结构(ZIF)衍生的多孔碳负载Co、Ni双金属硫化物笼状纳米颗粒材料,通过SEM、XRD、Raman、N2吸附比表面分析、电化学分析等对负载Co、Ni笼状双金属硫化物的多孔碳进行形貌、结构表征以及性能测试.结果表明,金属硫化物导电性能优异,且热解后的多孔碳结构会暴露更多活性位点,具有优异的电催化活性,ORR性能测试中,其半波电位可达0.89 V,优于商用Pt/C催化剂的0.85 V.OER性能在电流密度为10 mA/cm2时电位为1.79 V,与商用IrO2(电位可达1.68 V)相当.本文制备的笼状双金属硫化物具有优异的性能,可作为锌-空气电池的优异双功能电催化剂.

    多孔碳ZIF硫化物氧还原反应氧析出反应电催化剂

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    沸石/聚乙烯醇涂覆改性聚丙烯隔膜及其性能研究

    孙飞侯捷曾小平王大威...
    38-43,95页
    查看更多>>摘要：为了改善商业聚丙烯(PP)隔膜与电解液浸润性差和热尺寸稳定性不佳的问题,采用浸涂法制备了沸石/聚乙烯醇涂覆PP隔膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、电池测试系统和电化学工作站等表征手段研究了改性隔膜的表面形貌、孔隙率、吸液率、热稳定性以及电化学性能,并与PP隔膜进行了性能对比.结果表明,改性后的PP隔膜孔隙率从38.4％提升到41.2％,吸液率从108.4％增加到181.1％,170℃下的热收缩率从58％降至23％.与PP隔膜相比,改性隔膜的循环性和稳定性得到了提高.界面阻抗从88 Ω降为61 Ω,离子电导率从0.58 mS/cm增加到0.75 mS/cm.沸石/聚乙烯醇涂层是改善PP隔膜电化学性能和热稳定性的有效方法,能够提高锂电池的循环性和安全性.

    锂离子电池隔膜沸石聚乙烯醇涂覆

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    表面活性剂对纳米氧化锌减摩抗磨性能的影响

    张美楠张丹李君华钱建华...
    44-50页
    查看更多>>摘要：为提高纳米氧化锌在润滑油中的摩擦磨损性能和成膜性能,采用均匀沉淀法在合成过程中加入表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))制备了平均粒径约为20～30 nm的纳米氧化锌,并利用SEM、TEM、XRD等方法对制备材料的组织和相组成进行了表征.同时,利用四球摩擦磨损试验机考察纳米氧化锌对润滑油摩擦磨损性能的影响.结果表明:在载荷392 N时,最佳添加量(质量分数)为0.5％,平均摩擦系数降低了 35％,磨斑直径下降了 11％;利用CTAB修饰后平均摩擦系数降低了 70％,磨斑直径下降了 40％.在不同载荷下平均摩擦系数出现先增高后下降的趋势.钢球摩擦表面的形貌分析表明,添加CTAB后的纳米氧化锌润滑油,钢球磨损表面犁沟深度最浅,宽度最小.利用CTAB合成的纳米氧化锌具有良好的减摩抗磨性能,可以大大降低机械零件的摩擦力.

    纳米氧化锌均匀沉淀表面活性剂减摩抗磨

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    壳聚糖改性聚乳酸纤维的制备工艺与断裂强力研究

    马艳艳许云辉刘娜
    51-58页
    查看更多>>摘要：为改善聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,对PLA纤维进行02等离子体-壳聚糖(CS)的联合整理,得到CS改性PLA(CS-PLA)纤维.分析研究了 CS质量分数、反应温度和反应时间对纤维增重率及断裂强力的影响,探讨改性PLA纤维的最佳工艺条件,并对CS-PLA纤维进行了形貌和结构表征.结果表明,当CS质量分数为1.5％、反应温度为60℃、反应时间为8 h时,CS-PLA纤维的断裂强力较未改性PLA纤维提高了 39.76％.扫描电镜图像显示经过复合处理后PLA纤维表面有一层均匀吸附的壳聚糖.傅里叶红外光谱表明改性后PLA纤维表面引入了羟基和氨基等官能团.X射线衍射分析显示改性后纤维结晶度增加.热重分析结果显示CS-PLA纤维的热稳定性强于未改性PLA纤维.具有优良力学性能和表面羟基与氨基官能团的CS-PLA纤维有利于PLA纤维染色性能和服用性能的提高.

    聚乳酸纤维壳聚糖改性制备工艺断裂强力

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    双DOPO结构化合物的合成及对PET织物阻燃性能与机理

    闫鑫沈勇徐丽慧王黎明...
    59-68页
    查看更多>>摘要：为提高对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物的阻燃抗熔滴性能,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和对二甲醛(TDCA)合成了一种双DOPO结构的磷系阻燃剂(TDCA-DOPO),将其与三聚氰胺(MEL)复配,然后采用聚氨酯作为涂层剂,得到阻燃涂层剂用于PET织物阻燃.结果表明,当两种阻燃剂的质量比为2:1,总添加量为20％时,极限氧指数提高到28.5％,在垂直燃烧试验中,阻燃涂层抑制了 PET织物燃烧时熔滴滴落现象.SEM和EDS的结果显示,阻燃涂层在PET织物上均匀分布.从氮气气氛中的热重分析来看,阻燃PET织物在较高温度区的残炭率由6.5％增加到11.7％.残炭的SEM结果显示阻燃涂层促进PET织物形成膨胀性炭层.根据热裂解气相色谱、残炭的Raman和XPS数据分析结果,复合阻燃涂层在气相上生成含磷碎片与不可燃气体,并促进PET织物形成膨胀致密的炭层,同时具有气相与凝聚相阻燃效果.本研究内容可为PET阻燃抗熔滴剂的开发提供指导.

    PET阻燃整理抗熔滴DOPO衍生物协同阻燃

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    不同Mo含量对Al-Mg合金轧板微观组织和短时高温力学性能的影响

    韩向楠亓海全王为民刘阳...
    69-77页
    查看更多>>摘要：基于高强度耐火Al-Mg合金开发需求,设计并制备了 6种Mo含量(质量分数)的Al-Mg合金,经变形热处理获得H3xx态轧板,结合光学显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、带有能谱仪(EDS)的蔡司扫描电镜(SEM)等表征设备对各合金轧板微观组织和短时高温力学性能进行检测分析,揭示了微量Mo对Al-Mg合金的强韧化机理.结果表明:Mo合金化H3xx态Al-Mg合金具有较高的力学性能,这主要归功于与铝基体呈半共格关系的Al12Mo弥散相起到的弥散强化效果和抑制再结晶作用,但过量的Mo易使Al-Mg合金形成较高Mg固溶度的难熔Al12Mo结晶相,不利于合金性能提升.Al12Mo弥散相具有一定的高温稳定性,高温状态下显著阻碍再结晶晶粒长大,进而提高Al-Mg合金高温性能.Mo含量为0.08％时的高温性能最佳,高温强度最大提升22.5％.随着Mo含量的增加,Al-Mg合金常温力学性能和短时高温力学性能都有所提高.

    Al-Mg合金Mo合金化显微组织第二相高温强度

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    ZG20SiMn铸钢摇臂壳体铸造过程数值仿真及工艺优化

    赵国超张一鸣王慧赵丽娟...
    78-86页
    查看更多>>摘要：摇臂壳体是采煤机的重要组成部件,具有多级壁厚、变截面等异形特征.为提高采煤机摇臂壳体铸造质量,解决因铸造工艺不成熟导致的缩松、缩孔等缺陷问题.以MG325型采煤机摇臂壳体为研究对象,设计顶注式和底注式两种铸造工艺方案,采用ProCAST软件探究不同浇注工艺方案下摇臂壳体铸件充型及凝固过程,分析铸件温度场、凝固场及缩松、缩孔铸造缺陷位置.基于Niyama判据和应力场分布对底注式铸造工艺方案进行优化.结果表明:优化后摇臂壳体铸件在凝固冷却过程中保持温度梯度递增,促进铸件实现顺序凝固,铸件缺陷率明显降低且充型效果更佳,缩孔体积仅占摇臂壳体体积的0.004 9％,电机孔薄壁端面应力优化量为38.47％,输出端孔处应力优化量达到91.08％.本文研究成果为采煤机摇臂壳体的铸造工艺提供了理论基础和数据支撑.

    采煤机摇臂壳体铸造缺陷工艺优化残余应力

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