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机械工程材料
机械工程材料

杨武

月刊

1000-3738

mem@mat-test.com

021-65556775-368

200437

上海市邯郸路99号

机械工程材料/Journal Materials for Mechanical EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为材料科技与应用专业技术性刊物。刊登钢铁材料、合金材料、粉末冶金、硬质合金、精细陶瓷、工程塑料和复合材料等工程用材料和特殊功能材料的科研成果和实验研究报告。介绍材料制备、热处理、加工、性能检测的新技术、新仪器设备。设有综述、试验研究和工厂经验等栏目。读者对象为材料科研、生产部门技术人员及相关专业院校师生。
正式出版
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    CQDs/g-C3N4复合材料合成及其光催化性能的研究进展

    刘志信刘成宝郑磊之陈丰...
    1-10页
    查看更多>>摘要：石墨氮化碳(g-C3N4)在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力，但纯g-C3N4存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相，可以增加g-C3N4的反应活性位点，加快其表面电荷的转移，抑制载流子的复合，从而提升其光催化活性。对CQDs的制备方法和原料来源，以及CQDs/g-C3N4复合材料的合成方法(溶剂热法、煅烧法、自组装法)和光催化性能的提升策略等方面的研究进展进行了综述，介绍了近年来CQDs/g-C3N4复合材料在氢气制取、污染物降解、抗菌方面的应用，最后对CQDs/g-C3N4复合材料的未来发展方向进行了展望。

    CQDs/g-C3N4复合材料合成方法光催化性能污染物降解氢气制取抗菌

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    基于小冲杆试验的纯钨韧脆转变温度测定及其变形特性

    黄俊袁国虎左彤魏松...
    11-16页
    查看更多>>摘要：在不同温度(25，200，300，400，500 ℃)下对纯钨进行小冲杆试验，获得断裂能与温度之间的关系，拟合得到纯钨的韧脆转变温度;对不同温度小冲杆试验后的纯钨断口形貌进行观察，探究纯钨在小冲杆试验中的变形特性。结果表明:在25，200 ℃下纯钨处于完全脆性状态，在300℃下处于半脆性状态，而当温度达到400 ℃后，纯钨表现出良好的塑性;在250～400 ℃范围内纯钨的断裂能急剧升高，拟合得到的韧脆转变温度为(342±8)℃。当温度低于韧脆转变温度，纯钨断口存在沿轧制方向的长直裂纹，断裂特征随温度升高由沿晶断裂向穿晶断裂转变;当温度高于韧脆转变温度，断口出现帽形挤出形貌以及环形裂纹和短缺口裂纹，并且环形裂纹处存在大量韧窝，断裂特征为韧性断裂，且短缺口裂纹处出现钨分层现象。

    面向等离子体材料韧脆转变温度小冲杆试验变形特性

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    基于数字图像相关技术的微合金化25Cr35NiNb钢焊接接头蠕变变形表征

    储亮周煜鄢家乐刘晓亮...
    17-24页
    查看更多>>摘要：采用数字图像相关(DIC)技术通过分区引伸计与平均化法获得了在900℃和不同应力水平(37～55 MPa)下乙烯裂解炉管常用微合金化25Cr35NiNb钢焊接接头不同区域的高温蠕变应变曲线，结合显微组织分析探讨了蠕变损伤机理;采用由DIC技术获得的高温蠕变变形数据和基于遗传算法的全局优先算法进行参数识别，建立基于双曲正弦函数的蠕变本构模型，采用该模型对不同应力水平下焊接接头不同区域的蠕变变形行为进行预测，并进行试验验证。结果表明:在相同应力水平下焊接接头焊缝区域的最小蠕变应变速率比母材区域小，说明焊缝区域的抗蠕变变形能力优于母材区域;与焊缝区域相比，母材区域更早进入蠕变第三阶段，且蠕变变形更大，靠近熔合线3～5 mm处母材区域是整个焊接接头的薄弱区域。随着应力水平的降低，母材区域的骨架状碳化物M7C3相向块状、链状M23C6相转变，蠕虫状NbC相向粗大块状G相转变，同时晶内析出大量弥散分布的M23C6二次碳化物，G相与基体界面处形成蠕变空洞并相互连接形成裂纹;不同应力水平蠕变试验后焊缝区域组织仍保持骨架状形态，蠕变损伤程度较小。蠕变本构模型预测得到的蠕变应变与试验结果吻合较好，平均相对误差小于5％，说明该模型能够较好地预测微合金化25Cr35NiNb钢焊接接头的非均质蠕变变形行为。

    25Cr35NiNb钢数字图像相关焊接接头蠕变变形本构模型

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    轧制变形量对Al/AZ31/Al复合板组织和界面结合性能的影响

    王德峰唐昌平唐燕生
    25-29页
    查看更多>>摘要：用两块1060纯铝轧制板夹持固溶态AZ31镁合金板组成"三明治"结构，在400 r·min-1轧辊转速、400 ℃轧制温度下进行轧制制备Al/AZ31/Al复合板，研究了轧制变形量(30％，45％，60％，80％)对复合板组织及界面结合性能的影响。结果表明:当轧制变形量为30％时，镁合金板与一侧铝板尚未复合，镁合金晶粒粗大，并存在大量孪晶;当轧制变形量为45％时，镁合金板与两侧铝板结合紧密，镁合金发生了动态再结晶，晶粒细化;当轧制变形量为60％和80％时，镁合金晶粒进一步细化，但界面处铝板出现开裂。随着轧制变形量由45％增加到80％，界面结合力降低。当轧制变形量为45％时，拉伸力达到峰值后趋于稳定，复合板各部位界面均结合良好;当轧制变形量为60％时，拉伸力达到峰值后先降低再趋于稳定，各部位界面结合力差异较大;当轧制变形量为80％时，拉伸力呈分阶段上升的趋势，各部位界面结合力的差异更大。复合板获得较优的组织和界面结合性能的轧制变形量为45％。

    Al/AZ31/Al复合板轧制变形量显微组织界面结合性能

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    90 mm厚工程机械用Q460钢板热轧后的水冷工艺优化

    付龙虎周文平朱小超
    30-33页
    查看更多>>摘要：采用低碳和添加铌、钒、钛、铬等微合金元素的成分设计，利用洁净钢冶炼、奥氏体再结晶区粗轧、奥氏体未再结晶区精轧等工艺生产90 mm厚Q460钢板，热轧后采用大流量低辊速控制策略的1次水冷工艺和小流量间断开水控制策略的3次往复式水冷工艺进行水冷，研究不同水冷工艺对钢板组织和力学性能的影响，以获得合适的水冷工艺。结果表明:1次水冷工艺生产的试验钢板的显微组织主要为针状铁素体+少量珠光体，3次往复式水冷工艺生产的试验钢板的显微组织主要为多边形铁素体+珠光体+少量粒状贝氏体;与3次往复式水冷工艺相比，1次水冷工艺生产的试验钢板厚度方向的组织更加均匀、细小，且形成了针状铁素体。2种水冷工艺生产的试验钢板的拉伸性能和冲击韧性均满足标准要求，但是1次水冷工艺生产的试验钢板的-40 ℃冲击韧性明显优于3次往复式水冷工艺生产的试验钢板，且厚度方向的冲击韧性更均匀。90 mm厚Q460钢板热轧后的合适水冷工艺为1次水冷工艺，所得钢板的屈服强度为495～512 MPa，抗拉强度为604～616 MPa，断后伸长率23％～24％，-40 ℃冲击吸收功为200 J以上。

    厚规格Q460钢板热轧后的水冷工艺拉伸性能低温冲击韧性

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    不同形貌碳基纳米材料的添加对冷冻机油摩擦学性能的影响

    邓巧邢美波孙非凡王瑞祥...
    34-40页
    查看更多>>摘要：在冷冻机油中添加零维球形富勒烯(CB)、一维碳纳米管(CNTs)、二维层状石墨烯(GE)3种不同形貌的碳基纳米材料制备纳米冷冻机油，研究了在含不同质量分数(0。01％～0。10％)碳基纳米材料冷冻机油润滑条件下钢球-钢盘摩擦副的摩擦因数以及钢盘磨损行为。结果表明:随着碳基纳米材料添加量的增加，平均摩擦因数呈先降低后升高的趋势，磨损体积基本呈先升后降再升的趋势。当零维球形CB、一维CNTs、二维层状GE的质量分数分别为0。02％，0。05％，0。02％时，摩擦副的平均摩擦因数最小，分别比纯冷冻机油润滑条件下减小了约10％，12％，12％，零维球形CB降低摩擦因数的能力较弱，而一维CNTs和二维层状GE的能力较强，且较低含量二维层状GE可以达到较高含量一维CNTs的减摩效果。当零维球形CB、一维CNTs、二维层状GE的质量分数分别为0。02％，0。03％～0。05％，0。02％～0。05％时，磨损体积均最小，分别比纯冷冻机油润滑条件下减小了约59％，8％，36％。二维层状GE的综合减摩效果最佳，在添加GE的冷冻机油润滑条件下摩擦副的摩擦因数变化最平稳，磨损体积较小。

    纳米冷冻机油富勒烯石墨烯碳纳米管摩擦因数磨损体积

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    应变幅对低层错能Fe-Mn-Si系合金室温低周疲劳性能的影响

    管前庆杨蔚涛杨旗
    41-47页
    查看更多>>摘要：在低加载应变速率(8×10-3 s-1)下对退火态低层错能Fe-29。4Mn-4。3Si-1。4Al-0。049C合金进行室温低周疲劳试验，研究了不同应变幅(1％，2％，3％)下合金的低周疲劳性能以及疲劳断裂后的微观结构，揭示应变幅对低周疲劳变形行为和疲劳寿命的影响规律和作用机制。结果表明:随着应变幅的增加，试验合金的疲劳寿命显著缩短，疲劳变形行为均表现出初始循环硬化、循环饱和、二次循环硬化的三阶段加工硬化特征;增大应变幅会增加循环加工硬化程度及其随循环次数的增加速率，缩短初始循环硬化阶段和循环饱和阶段。随着应变幅的增加，试验合金中的ε马氏体平均转变速率增大，疲劳断裂后组织中不可逆块状ε马氏体含量增多，尺寸增大，且组织内部应变分布的不均匀程度增大。试验合金的疲劳变形机制为Shockley不全位错的平面滑移和ε马氏体的相变及逆相变。增大应变幅会提高疲劳变形的平均峰值应力，促进Shockley不全位错分离和块状ε马氏体生成，增大块状ε马氏体的尺寸，削弱ε马氏体相变可逆性和变形可逆性。

    低层错能Fe-Mn-Si合金低周疲劳性能ε马氏体相变应变幅

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    纳米莫来石添加量对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响

    李国涛何强许泽华张磊...
    48-54页
    查看更多>>摘要：将不同质量分数(0。01％，0。03％，0。05％，0。10％，0。40％)的纳米莫来石添加到聚脲润滑脂中，采用四球摩擦试验机评价纳米莫来石的添加量对聚脲润滑脂摩擦学性能的影响，并研究了纳米莫来石的减摩抗磨机理。结果表明:随着聚脲润滑脂中纳米莫来石添加量的增加，摩擦副的稳定摩擦因数和磨痕宽度均呈先减小后增大的趋势，在纳米莫来石质量分数为0。03％时达到最小值，分别为0。058 7，0。64 mm，相比于未添加莫来石的基础润滑脂润滑条件下分别降低9。3％和11。1％。添加纳米莫来石的聚脲润滑脂优异的摩擦学性能归因于在摩擦过程中形成了由聚脲润滑脂、含C-O键的化合物、氮氧化物与莫来石组成的润滑膜。莫来石中的SiO2有助于降低接触压力，使摩擦副的摩擦方式向滚动摩擦转变，而Al2O3能够填充摩擦副表面的凹坑与凹陷，促进润滑膜的形成;2种成分所发挥的协同作用使得聚脲润滑脂表现出良好的润滑效果。

    纳米莫来石添加剂聚脲润滑脂摩擦学性能减摩抗磨机理

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    论文摘要的写作要求

    《机械工程材料》编辑部
    54页
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    石墨烯化学镀铜对放电等离子烧结石墨烯增强铝基复合材料组织和性能的影响

    周浪陈猛谭东灿苏玉琴...
    55-62页
    查看更多>>摘要：通过化学镀方法得到镀铜石墨烯粉末，再通过静电自组装方法将镀铜石墨烯粉末与铝粉混合，然后经放电等离子烧结工艺制备镀铜石墨烯增强铝基复合材料，研究了不同质量分数(0。1％，0。2％，0。3％，0。4％，0。5％)镀铜石墨烯增强铝基复合材料的微观结构和性能，并与质量分数0。1％未镀铜石墨烯增强铝基复合材料进行对比。结果表明:镀铜石墨烯在复合材料中分散均匀，复合材料的相对密度均在99％以上;铝和铜发生反应生成了中间相Al2Cu，但未有Al4C3界面相生成;镀铜石墨烯增强铝基复合材料的硬度和耐磨性能均优于未镀铜石墨烯增强铝基复合材料;随着镀铜石墨烯含量的增加，复合材料的硬度先升高后降低，磨损质量损失和摩擦因数均呈先减小后增加的趋势。当镀铜石墨烯的质量分数为0。2％时，复合材料具有优异的综合性能，其硬度为74。7 HV，磨损质量损失和摩擦因数均最小，分别为0。002 3 g和0。259，磨损机制为氧化磨损。

    铝基复合材料石墨烯化学镀铜放电等离子烧结Al2Cu耐磨性能

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