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期刊信息/Journal information
材料热处理学报
材料热处理学报

周敬恩

月刊

1009-6264

clrcl@vip.163.com

010-62914115;82415080

100083

北京海淀学清路18号北京电机研究所内

材料热处理学报/Journal Transactions of Materials and Heat TreatmentCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国机械工程学会主办,中国机械工程学会热处理分会和北京机电研究所承办的全国性学术期刊。读者对象:国内外通用机械制造、冶金、能源、交通、化工、轻纺、建筑、汽车、航空航天、兵工、电子、橡塑等行业的专业人员。同时还定期向相关展览会、交流会、研讨会及有关团体会员单位和个人等赠阅 。
正式出版
收录年代

    RuO2-IrO2-TiO2/NbOx-TiO2/Ti复合阳极的制备及性能

    宋贺庆杨海涛俞小花胡超权...
    1-9页
    查看更多>>摘要:以Ti/Nb的质量比为100、75、50、25和10配制了中间层溶液,以原子比Ir∶Ru∶Ti=1∶3∶3配制了活性层溶液,采用热分解法制备了钛基铌-钛中间层的涂层电极.对其在酸性析氧条件下的改性性能进行研究,并分析其失效机理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析其失效前后的物相和形貌变化,通过强化电解寿命实验、电化学分析等研究了RuO2-IrO2-TiO2/NbO,-TiO2/Ti电极在酸性体系中的性能.结果表明:在酸性体系下,电极失效主要是由活性层的溶解脱落以及电极表面生成不导电的钛氧化物造成的;中间层铌-钛比为1∶10的涂层电极寿命更佳,较未掺杂中间层的涂层阳极寿命提升明显,但电压增加;综合考虑能耗与服役时间,中间层铌-钛比为1∶25的电极更符合实际生产的需求.

    钛涂层电极铌-钛中间层电化学性能强化电解寿命

    烧结温度对Ti-TiC/Ti层状复合材料组织与性能的影响

    蒋梦玲龙文元季松陆一鸣...
    10-17页
    查看更多>>摘要:向钛合金中引入均匀分布的增强相可以提高其强度和刚度,但是不可避免地会引起塑性和韧性的下降.受自然界珍珠贝壳结构和组分的启发,以纯钛片作为金属层材料,钛粉与碳粉作为强性层材料,采用放电等离子烧结法成功制备出Ti-TiC/Ti层状复合材料,并探索了烧结温度对Ti-TiC/Ti层状复合材料力学性能的影响.结果表明:当强性层中的混料摩尔比为Ti∶C=1.1时,烧结温度不易控制;当混料摩尔比为Ti∶C=1.2,烧结温度为1100℃时,制备出的Ti-TiC/Ti层状复合材料组织均匀,层状结构保持良好,抗弯强度性能最佳,达到819.8 MPa,且强性层中的硬度分布均匀.烧结温度为1150℃时,复合材料的抗弯强度下降.

    层状材料原位反应放电等离子烧结

    固溶处理时间对Al-10SiM合金摩擦学性能的影响

    王英东林祖香邢旭余大霜...
    18-24页
    查看更多>>摘要:生物柴油应用引起发动机润滑环境的恶化,加速了活塞常用材料Al-10Si合金的腐蚀磨损,使其发生早期失效.因而,设计、铸造了一种Al10Si0.25Cu5Mg0.25Sn0.15Sc0.15Ti新型Al-Si系合金(简称Al-10SiM合金),随后在510 ℃下对其分别进行8、12、16和20 h的固溶处理,以研究不同时间的固溶处理对Al-10SiM合金物相结构、显微组织、维氏硬度和在模拟生物柴油发动机活塞运行工况下摩擦学性能的影响.结果表明:随固溶处理时间从8 h增至20 h,Al-10SiM合金中的Mg2Si相消失,Al3Sc与Mg2Sn相形成后又消失,析出相尺寸先减小后长大,析出相分布弥散、均匀性先变好后变差;维氏硬度在16 h时达到最高值162.6 HV,在20 h时又降至130.8 HV.在法向载荷为10和15 N下,当固溶处理时间为8~16 h时,Al-10SiM合金的摩擦系数和磨损率降低,固溶处理时间为20 h时又上升,在固溶处理时间为16 h时获得最佳的减摩抗磨性能,且它们在摩擦中均发生了不同程度的粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损.

    Al-10Si合金固溶处理析出相摩擦学性能活塞材料

    固溶及时效温度对激光粉末床熔融WE43镁合金组织与力学性能的影响

    王亮门正兴陈雯吉辰...
    25-33页
    查看更多>>摘要:激光粉末床熔融(LPBF)制备WE43镁合金材料,虽然可以快速成形复杂形状零件,但不均匀的残余应力和孔隙率,限制了 LPBF镁合金的力学性能.后期热处理是解决该问题的有效方法之一.研究了两种热处理工艺对LPBF制备的WE43镁合金力学性能和微观组织的影响.结果表明:经425和525℃固溶和200和250 ℃时效处理后,六方晶粒织构的基面开始趋于平行沉积平面,取向开始显现.随着固溶与时效温度的升高,合金的晶粒开始重组、尺寸增大,室温抗拉强度降低,200 ℃原位拉伸时的抗拉强度更低,塑性逐渐增强.合金的室温拉伸断口形貌呈现脆性与韧性混合断裂特征,200℃原位拉伸断口呈现韧性断裂特征.

    激光粉末床熔融固溶时效织构力学性能

    铸态GWK镁合金的腐蚀行为及其与组织的关联性

    窦志伟郭锋康裕闫晨曦...
    34-41页
    查看更多>>摘要:分析了 Gd、Y元素含量对Mg-Gd-Y-Zr(GWK)合金铸态微观组织和腐蚀性能的影响,并研究了合金的腐蚀行为及其与组织的关联性.结果表明:合金的组织主要由α-Mg固溶体和位于晶界的Mg5(Gd,Y)化合物组成,α-Mg包括晶内初生α-Mg和晶界附近的共晶α-Mg两部分,共晶α-Mg中含有更高含量的Gd、Y元素.Mg5(Gd,Y)与共晶α-Mg构成主要的腐蚀微电偶,Mg5(Gd,Y)作为阳极被优先腐蚀并沿晶界向内部发展,合金由此发生腐蚀并在腐蚀初期形成晶间腐蚀的形貌特征.随着Gd、Y元素含量的增加,Mg5(Gd,Y)化合物的数量增多,共晶α-Mg的腐蚀电位正移,导致腐蚀微电偶的电极面积和电动势相应增大,合金的电偶腐蚀程度加剧,耐腐蚀性降低.

    GWK镁合金Gd、Y元素含量微观组织微电偶腐蚀

    铸态Ti-6Al-xMo合金的微观组织和力学性能

    郭依航景然刘以柔吴倩...
    42-49页
    查看更多>>摘要:通过非自耗真空电弧熔炼炉制备了铸态Ti-6Al-xMo(x=0、4、8、12、16和20 mass%)合金,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度测试和压缩实验等研究了不同Mo元素含量的Ti-6Al-xMo合金的微观组织和力学性能.结果表明:随着Mo元素含量的增加,合金发生了α→α'+β→α″+β→β的相变过程.Ti-6Al合金显微组织由分布不均匀的片状α相组成.当Mo元素含量为4 mass%时,合金中出现明显的β晶界和细针状的α'马氏体相;当Mo元素含量增加至12 mass%时,合金中出现细针状的α″马氏体相和不连续的亚晶界;当Mo元素含量增加至16 mass%以上时,合金组织由粗大等轴β晶粒组成.铸态Ti-6Al合金的应力-应变曲线呈现"PLC效应";Ti-6Al-16Mo和Ti-6Al-20Mo合金的压缩塑性超过50%仍未断裂,表现出良好的塑性;断口形貌表明添加Mo元素后所有合金均为韧性断裂.

    Ti-6Al-xMo合金相结构显微组织力学性能

    β相区固溶处理对新型TB17钛合金晶粒尺寸及均匀性的影响

    丁伟杰崔霞姜建飞贾洪涛...
    50-57页
    查看更多>>摘要:首先对新型TB17钛合金进行了 β相区(900~1050 ℃)保温不同时间(30~120 min)的固溶处理,并对固溶处理后合金晶粒尺寸进行了统计分析,研究了合金在β相区的晶粒生长行为及均匀性,计算了合金β相生长指数n和生长激活能Q,并建立了 β相变点以上的β晶粒生长模型.结果表明,随保温时间的延长,合金β相的晶粒尺寸的变化趋势为先快速增加,后增加速率趋于缓慢.在较低加热温度(900~950 ℃)下,β晶粒缓慢增长,超过1000℃后,β晶粒快速增长.合金β相区晶粒平均生长指数为0.248,β相区晶粒生长激活能为51.9kJ/mol;在晶粒尺寸均匀性方面,随保温时间的增加,β晶粒尺寸均匀性增加.保温时间低于60 min时,β晶粒尺寸均匀性差.β晶粒尺寸与保温时间存在幂函数关系.建立了 β相变点以上的β晶粒生长模型Dn-D0=13494 × t0.248exp(-71903/RT),模型计算值与实验数据的平均误差为5.5%.

    新型TB17钛合金β晶粒生长均匀性模型

    添加La对Ti-6Al-4V-1.5Mn合金组织与性能的影响

    崔云峰刘冀尧王丽娟刘正红...
    58-67页
    查看更多>>摘要:采用粉末冶金法制备了 Ti-6Al-4V-1.5Mn-xLa(x=1、1.5、2和2.5,mass%)合金,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子万能试验机等研究了合金经固溶时效处理后的微观组织和性能.结果表明:添加稀土元素La后,Ti-6Al-4V-1.5Mn合金的组织出现了明显的细化现象,组织中存在弥散分布的稀土氧化物La2O3,对基体起到弥散强化的作用.随稀土元素La含量的增加,合金的抗拉强度和伸长率先增加后降低,当La元素含量为2%时,合金的抗拉强度和伸长率最佳,拉伸断口为准解理断裂.

    Ti-6Al-4V-1.5Mn合金La抗拉强度弥散强化

    时效温度对Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金α相特征及力学性能和腐蚀行为的影响

    王浩楠和正华张思倩庞雯露...
    68-79页
    查看更多>>摘要:利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、纳米压痕以及电化学测试等研究了时效温度对Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金α相的数量、尺寸与分布特征以及力学性能和腐蚀行为的影响.结果表明:在400~450℃时效处理后,大量针状α相优先在晶界位置析出,并随温度升高呈网状结构;在超过500℃时效处理后,α相进一步长大,呈三角特征且分布均匀.合金的强度与弹性模量随时效温度升高呈现先升高再降低的趋势,在450 ℃时达到峰值,断后伸长率随时效温度升高逐渐提高.由此可见,合金强度、塑性与弹性模量随时效温度的变化与α相数量、尺寸和分布特征密切相关.随着时效温度的升高,Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金在模拟体液中的耐蚀性呈现先降低后升高的趋势.分析可知,400~450 ℃时效时,富Ti而少Nb、Zr的针状α相在晶界与晶内析出,因其与基体存在电位差形成原电池,故针状α相数量增加导致耐蚀性降低;时效温度超过500 ℃时,α相在晶界与晶内均匀析出,降低了局部腐蚀倾向,促进均匀钝化膜的形成而提升耐蚀性.

    生物医用钛合金α相力学性能腐蚀行为

    一次γ'相对GH4151合金高温变形特性及动态再结晶行为的影响

    黄彬黄科杰张麦仓吕少敏...
    80-87页
    查看更多>>摘要:以锻态GH4151合金作为研究对象,分析了不同热处理温度及保温时间对一次γ'相析出回溶规律的影响,确定进一步循环热处理的参数;进而,通过循环热处理改变一次γ'相的形态及分布,并对经循环热处理后的试样进行热压缩试验,采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析一次γ'相对GH4151合金的高温变形特性及动态再结晶行为的影响.结果表明:1130℃保温15 min,GH4151合金的γ'相回溶现象比较明显,晶界处的一次γ'相分布较均匀,因此选定1130℃保温15 min作为进一步循环热处理的基本参数;随着循环热处理次数的增加,钉扎于晶界处的一次γ'相更加细小弥散圆润,在高应变速率下,合金流变应力提升显著;晶界一次γ'相的存在,使得GH4151合金在热变形过程中动态再结晶机制主要为γ'相诱导动态再结晶及连续动态再结晶.

    GH4151合金一次γ'相热变形特性动态再结晶