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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 。
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    免热处理铝合金的研究现状及展望

    邹文逸孙明杨德鹏赵赟溟...
    1-11页
    查看更多>>摘要：铝合金具有密度低、铸造性良好、比强度高和耐腐蚀性好等优点,主要应用于汽车工业及航空航天等领域.近年来,随着新能源汽车行业的快速发展,免热处理铝合金因其能够通过一体化压铸成型复杂构件且免除了后续热处理工艺,成为制备轻质高强、低成本结构件的新型材料.本文总结了免热处理铝合金的研究现状,主要基于Al-Si、Al-Mg系介绍了免热处理铝合金新材料、压铸工艺及其力学性能,并展望了免热处理铝合金的发展趋势.

    免热处理铝合金压铸自然时效合金成分

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    镁合金动态再结晶模拟研究现状及展望

    陈英杰李全安陈晓亚梅婉婉...
    12-26页
    查看更多>>摘要：动态再结晶作为一种有效的软化和晶粒细化机制,一直以来都是热加工领域的研究热点.但金属材料的动态再结晶信息一般只能通过大量的实验获得,近年来,随着计算机的发展,数值模拟技术成为一种有效且可靠的研究动态再结晶的手段,其可以在减少实验的基础上,将结果性实验向过程性实验转移,从而更直观地表征实验结果.本文综述了镁合金动态再结晶模拟研究的各种方法的现状及应用进展,包括人工神经网络法、蒙特卡罗法、元胞自动机法、有限元法和相场法等,讨论了各模拟方法的特点以及局限性,最后提出了进一步的研究方向,以期为镁合金的微观组织演变研究提供更具参考性的方法.

    镁合金动态再结晶模拟微观组织演变

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    核压力容器用SA508Gr.3钢的研究进展

    李林泽代鑫张源周琳君...
    27-38页
    查看更多>>摘要：核反应堆压力容器是核电站重要组件且具有在全寿命周期内不可更换的特殊性.第二代核压力容器用钢在其焊缝中发现了再热裂纹,已不能够满足使用需求.因此,在此基础上通过添加Mn元素,减少Mo和Cr元素改进设计了 SA508Gr.3钢,它具有高强度、高韧性和低辐照脆化敏感性等特点,目前广泛应用于核电压力容器、蒸发器和稳压器等核心构件.本文总结了SA508Gr.3钢的研究进展,重点介绍了合金元素、热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响,并详细介绍了 SA508Gr.3钢的抗辐照性能.根据核压力容器的服役环境,详细分析了热时效对SA508Gr.3钢显微组织及力学性能的影响机理.随后,总结了显微组织演化对其疲劳性能、疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展的影响机制.最后,展望了核压力容器的发展方向和需要进一步研究的内容,为提高SA508Gr.3钢的综合性能和研发下一代核电用钢提供参考.

    核压力容器SA508Gr.3钢热处理工艺热时效辐照疲劳

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    Ag-Ni-La2Sn2O7复合材料在不同气氛中的耐电弧烧蚀性能及机理

    江宁远凤仪范贤捷刘铸汉...
    39-54页
    查看更多>>摘要：采用化学共沉淀法制备了 La2Sn2O7粉末,并使用真空热压烧结法制备出Ag-Ni-La2Sn2O7(85∶12∶3)复合材料.分别在空气、N2和SF6气氛中对Ag-Ni-La2Sn2O7复合材料进行电弧烧蚀实验,通过热场发射扫描电镜(SEM)和三维激光共聚焦扫描显微镜(3D LSCM)对复合材料烧蚀后的表面形貌进行分析,使用能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对烧蚀后的样品成分进行分析.分析了 Ag-Ni-La2Sn2O7复合材料在不同气氛中的电弧烧蚀行为及机理.结果表明:Ag-Ni-La2Sn2O7复合材料在空气和N2气氛中烧蚀区域面积大、表面起伏小,在SF6气氛中烧蚀区域面积显著缩小,伴随的是表面起伏程度增大.在空气气氛中电弧烧蚀后金属元素均被氧化,生成Ag2O、NiO、La2O3和SnO2,在N2气氛中由于O2-不足,电弧烧蚀后生成La2O3、NiO和部分SnO2,剩余部分Sn和Ag保持金属态,在SF6气氛中电弧烧蚀后金属元素被氟化,生成AgF、NiF2、LaF3和SnF4.

    Ag-Ni-La2Sn2O7复合材料不同气氛耐电弧烧蚀性能电弧烧蚀机理

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    石墨/Cr3C2增强镍基复合材料的力学性能及摩擦学特性

    卢朝晖彭祥阳钟金童曹培培...
    55-64页
    查看更多>>摘要：采用热压烧结工艺制备了不同Cr3C2含量的石墨/Cr3C2共增强镍基复合材料,探究了不同Cr3C2含量的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦性能.结果表明:热压烧结制备的镍基复合材料致密无孔隙,Cr3C2和石墨均匀分布于基体内部,异质界面结合良好.随着Cr3C2含量的增加,复合材料的割裂程度增加,硬度增加,但强度降低,断裂机制为脆性断裂.摩擦过程中,石墨具有良好的润滑作用,但Cr3C2造成磨粒磨损,且随着Cr3C2含量的升高,复合材料的摩擦系数和磨损率显著升高.

    镍基复合材料微观结构力学性能摩擦学特性

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    Cu-Al层状复合材料金属间化合物结构稳定性的第一性原理计算

    李爽王文焱张飞扬崔云峰...
    65-76页
    查看更多>>摘要：铜铝层状复合材料在固液复合铸轧成型时,固态铜与液态铝在接触面发生界面反应生成的金属间化合物容易引发晶界脆性、晶间裂纹或弹性畸变致使其开裂而失效.因此,一个强而稳定的界面对于整个复合材料的结构强度至关重要.为深入了解界面金属间化合物的化学键合、晶体结构及稳定性,利用第一性原理对Cu-Al层状复合材料中常见的金属间化合物Al4Cu9、Al2Cu、AlCu开展了热力学性能、力学性能和电子结构的相关计算.有效生成热数值表明,扩散初始阶段Al2Cu相将在界面处最先生成,待Al2Cu初生相形成后,将依次生成Al4Cu9、AlCu.Al2Cu、Al4Cu9和AlCu均符合力学稳定性标准,对比它们的B/G值、泊松比和硬度,3种金属间化合物均为脆性相,其中Al2Cu的脆性最大且硬度最高.通过对能带、态密度和Mulliken布居进行分析,发现金属键在Al2Cu和AlCu化学键中具有更强的离子性特征,而在Al4Cu9化学键中具有更强的共价性特征,使得Al和Cu原子之间的相互作用更紧密,稳定性更强.

    Cu-Al层状复合材料生成焓结合能电子结构力学性能

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    石墨含量对车用镀Ni石墨/Cu复合材料摩擦磨损性能的影响

    王汇龙李丕毅高希瑞刘洋赈...
    77-83页
    查看更多>>摘要：石墨添加量是影响Cu基复合材料摩擦学性能的关键因素之一.为此,研究了镀Ni石墨含量(2、4、6和8 mass％)对镀Ni石墨/Cu复合材料摩擦学行为的影响,分析了石墨含量与复合材料的微观组织、物理性能及硬度的关系,以确定最佳的石墨添加量.结果表明:复合材料中石墨与Cu之间的结合性较好,没有出现明显的空隙和裂纹;随镀Ni石墨由2 mass％增加到8 mass％,复合材料的致密度和导电率分别减小了 3.7％和43.5％,硬度先由60.3 HV0.1增大到63.4 HV0.1后再减小到59.7 HV0.1,其中转折点在6 mass％镀Ni石墨,而摩擦系数和磨损率均为先减小后增大.因此,理想的镀Ni石墨添加量为6 mass％,此时,复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主,粘着和氧化磨损为辅.

    Cu基复合材料镀Ni石墨磨损机制

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    Mg对亚共晶Al-10Mg2Si合金组织与力学性能的影响

    程婷赵英秦纪康伍复发...
    84-91页
    查看更多>>摘要：研究了不同Mg含量对含10 mass％Mg2Si的亚共晶Al-Mg-Si合金显微组织、拉伸性能和断裂行为的影响.结果表明:在合金中添加1.2～2.8 mass％的Mg能够减小初生α-Al枝晶的尺寸,适量的Mg明显地细化了合金中的Mg2Si共晶相,并使其形貌由粗大的汉字状转变为短条状、颗粒状和纤维状.共晶Mg2Si的细化归因于Mg原子团簇在其两侧的富集,抑制了共晶Mg2Si的生长,促进了其生长方向的改变.适量的Mg的添加同时提高了合金的强度和塑性,添加2.8 mass％Mg的合金拉伸性能达到最高,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别由未添加Mg的232.4 MPa、150.4 MPa和1.5％增加到322.0 MPa、270.4 MPa和6.1％,分别提高了 38.6％、79.8％和306.7％.未添加Mg的合金的断裂机制为脆性断裂,添加2.8 mass％Mg的合金的断裂机制转变为韧性断裂.

    Al-Mg-Si合金Mg共晶Mg2Si初生α-Al枝晶拉伸性能

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    Mg元素含量对Al-2Si-0.8Fe合金抗退火软化和导电性能的影响

    黄程毅李乘波李梦妮杜军...
    92-99页
    查看更多>>摘要：采用光学显微镜、扫描电镜、布氏硬度计、电子万能材料试验机和涡流导电仪等研究了 Mg元素含量对Al-2Si-0.8Fe合金的微观组织、力学性能及导电性能的影响.结果表明:随着Mg元素含量的增加,铸态Al-2Si-0.8Fe合金的硬度和抗拉强度不断提高,而对其导电性能的影响相对较小;当Mg含量增至1.5％时,铸态合金的硬度和抗拉强度达到最大值,分别为77.1 HBW和190 MPa,较Al-2Si-0.8Fe合金的硬度(42.3 HBW)和抗拉强度(123.5 MPa)分别提升了 82.3％和53.8％,而导电性能的下降幅度控制在2.9％以内.低温退火处理后,合金的导电率有所提升;当Mg含量超过1％时,退火态合金的硬度显著降低,出现退火软化现象;而在Mg含量低于1％时,退火态合金的抗拉强度和硬度并未明显下降,分别达到201.7 MPa和78 HBW,显示出良好的抗退火软化特性.添加少量的Mg后,合金的组织主要由初生α-Al、共晶Mg2Si相以及长针状β-Al5FeSi相构成,而随着Mg含量的增加,会发生β-Al5FeSi→π-Al8Mg3FeSi6反应,导致合金中Mg2Si强化相数量减少,无法弥补铸态合金固溶强化对硬度的提升效果,从而产生退火软化现象.

    Al-Si基合金退火软化凝固特征曲线导电率

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    热挤压温度对6061铝合金栅格形零件组织性能的影响

    单强超钱成张庆彪李祖来...
    100-108页
    查看更多>>摘要：以6061铝合金型材为研究对象,对其进行了不同热挤压温度的数值模拟,以确定其合适的热挤压温度,并在合适的热挤压温度下对其进行了热挤压成形;采用光学显微镜、扫描电镜、万能材料试验机以及硬度仪等研究了热挤压温度对6061铝合金栅格形零件组织性能的影响,并确定其最佳的热挤压温度.结果表明:随着热挤压温度的升高,栅格形6061铝合金型材先发生再结晶,后发生晶粒长大,且合金中第二相Mg2Si增多,合金的硬度总体呈上升趋势,抗拉强度先增加后略微减小.6061铝合金栅格形零件较佳的热挤压温度为460 ℃、挤压速度为6 mm/s,此时其抗拉强度为190.4 MPa,硬度为47.8 HV0.3、伸长率为 11.7％.

    6061铝合金型材热挤压微观组织抗拉强度伸长率

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