兵器材料科学与工程

Ordnance Material Science and Engineering

  • 宁波市材料学会

    <正> 宁波市材料学会是由兵科院宁波分院(中国兵器工业集团第五二研究所)、宁波大学、宁波科宁达工业有限公司、宁波韵升强磁材料有限公司、宁波市际荣电子新材料有限公司共同发起,于2002年8月7日成立的宁波市属自然科学类社会团体组织。业务主管部门为宁波市科

    2008年02期 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
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试验研究

  • 钛基化学复合镀Ni-P-石墨晶化行为与性能研究

    范洪富;闫红娟;张翼;刘振雷;梁桂芳;

    利用化学复合镀技术在钛基表面制备了含有石墨微粒的复合镀层。通过 SEM、XRD、EDS、显微硬度仪和磨损测试等方法对镀后组织性能进行分析,讨论石墨微粒的加入对镀层结构、晶化过程及镀层性能的影响,并与 Ni-P 合金镀层进行对比。结果表明:镀态下镀层是胞粒状堆积形式、属非晶结构,石墨嵌入镀层胞状颗粒中,表面呈现鲜花团集状态;石墨微粒的加入使复合镀层晶化温度升高。晶化完成周期缩短;含有层状石墨微粒的复合镀层大大地提高了钛基表面的耐磨性,热处理后镀层中出现大量的 TiC 硬质增强相,提高了镀层硬度。400℃热处理后硬度达到1239HV0.2,是钛基体的5倍,也高于 Ni-P 合金镀层。

    2008年02期 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • QA19-4铝青铜在3.5%NaCl 溶液中的空蚀行为

    王吉会;邓友;

    利用磁致伸缩空蚀试验机研究 QA19-4铝青铜在3.5%NaCl 溶液中的空蚀行为。并通过扫描电镜、能谱仪等分析测定材料空蚀表面形貌、成分、硬度和耐蚀性能的变化规律。试验结果表明:在3.5%NaCl 溶液中,空蚀的最大质量损失是蒸馏水中的1.5倍;溶液中加入固相颗粒后,空蚀的质量损失将进一步增大。在空蚀与腐蚀的交互作用中,纯空蚀的质量损失占总质量损失的64.2%,腐蚀因素的作用相对较小。铝青铜的空蚀首先发生在α/β相界处,接着是β相的脱铝腐蚀和剥落并产生大量的空蚀坑;之后是α相基体的脱铝腐蚀和剥落。在空蚀的作用下,铝青铜表面发生了加工硬化;随着空蚀过程的进行,加工硬化层变厚,但最大硬度值的位置向材料的深层移动。

    2008年02期 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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  • 半固态AZ91D流变铸轧温度场数值模拟

    张莹;耿茂鹏;涂克良;饶磊;谢水生;张颂阳;陈亮;

    从流体力学的角度出发,采用有限元方法对半固态 AZ91D 镁合金的流变铸轧过程进行了研究。数值模拟结果表明,半固态浆料温度为584℃时所设计的镁合金半固态流变铸轧过程能很好地进行,此模拟结果为确定最佳的工艺参数提供了有效的证据,同时,该研究工作能为分析半固态流变成形过程提供有益的信息。

    2008年02期 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
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  • 纳米Fe_3O_4磁性液体的实验制备及其应用研究

    陈善飞;王正良;虞秀平;

    采用有氧开放的化学共沉法,选择合适的摩尔比、pH 值、反应浓度、反应温度、反应时间,实验制备出低成本的Fe_3O_4纳米磁性微粒,突破了无氧密闭的传统工艺。以聚α-烯烃合成油(PAO)为基液,选取适配的表面活性剂(PG-3),制备出了低挥发度、多粘度级别的实用化的纳米四氧化三铁聚α-烯烃合成油基磁性液体。应用于扬声器中,显著提高了扬声器线圈的散热效果。

    2008年02期 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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  • 工程陶瓷磨削加工性评价的有向图和矩阵法

    钟利军;于爱兵;刘继广;

    提出一种工程陶瓷材料磨削加工性综合评价的新方法。应用有向图理论,以材料磨削加工性属性为顶点,以各属性之间的相互关系为边,建立陶瓷材料磨削加工性评价的有向图模型。根据有向图模型,建立磨削加工属性矩阵,并由矩阵的积和式函数计算出材料的磨削加工性指标,从而判断材料的磨削加工性。选择陶瓷材料的硬度、断裂韧性和弹性模量三个力学性能参数作为磨削加工属性,根据所提出的评价方法,对4种典型工程陶瓷材料的磨削加工性进行评价,并根据磨削加工性指标进行排序。通过磨削实验验证评价结果,有向图模型可以综合考虑多种属性及属性间的相互关系,可对陶瓷材料的磨削加工性做出正确、完整的评价。

    2008年02期 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 碳纤维增强碳化硅复合材料的微观结构与界面

    张云龙;韩杰才;张宇民;姚旺;周玉锋;

    利用 Al_2O_3和 Y_2O_3为烧结助剂,通过热压烧结工艺制备了碳纤维增强碳化硅复合材料。结果表明:球磨工艺有助于短切碳纤维的均匀分散。烧结过程中,烧结助剂 Al_2O_3、Y_2O_3之间发生化学反应,促进液相烧结,并形成晶界间的次晶相YAG,有利于提高复合材料的断裂韧性。在较高烧结温度下,碳纤维与烧结助剂以及基体之间反应,形成过强结合界面,纤维性能降低,不利于复合材料力学性能的提高。

    2008年02期 20-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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  • 钨丝增强锆基非晶合金复合材料动态变形特征研究

    程焕武;才鸿年;王鲁;刘娜;张海峰;王爱民;

    利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对体积分数为60%和80%的钨丝增强锆基非晶合金复合材料进行了动态压缩实验,采用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了复合材料的原始组织以及动态变形特征和断口形貌。结果表明:在动态压缩载荷作用下,W 丝/Zr 基非晶复合材料没有明显的屈服现象即发生断裂;试样的动态压缩强度随着钨丝体积分数的增加而增加,体现了钨丝增强体对复合材料显著的强化作用;试样发生剪切断裂和纵向劈裂,在变形过程中钨丝发生劈裂并有屈曲失稳和翘起,非晶基体表现为软化后的脉状花样和脊状形貌,钨丝体积分数的不同,复合材料呈现出不同的断口特征。

    2008年02期 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • Si_3N_4陶瓷表面Ni-Ti复合渗镀合金化研究

    张红霞;王文先;崔泽琴;慕伟;

    在多元离子复合渗镀装置中,采用二元复合靶对 Si_3N_4陶瓷表面进行 Ni-Ti 复合渗镀,实现了 Si_3N_4陶瓷表面的合金化。采用 EDS、SEM、XRD 分析方法和声发射划痕试验对陶瓷表面的渗镀层进行分析。结果表明:渗镀层中含有镍、钛、铁等元素,各元素分布较为均匀,没有明显的成分聚集现象;渗镀层与 Si_3N_4陶瓷基体界面成分过渡连续,没有微观和宏观缺陷。声发射划痕试验结果表明,渗镀层与陶瓷基体结合得较好,在100 N 的最大载荷下,渗镀层没有出现剥离和崩落现象。

    2008年02期 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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信息

  • 信息

    <正> 高强度高延性 Mg 合金世界专利 WO2006 4072中介绍了一种新型 Mg 合金的制造工艺。该合金的特点是含有元素周期表中第二主族、第三主族或镧系元素的溶质原子,作为溶质元素的原子半径要比 Mg 原子的大,原子分数为0.03%~0.54%。该合金具有细的晶粒组织,其中含有溶质原子的晶粒的平均直径不超过1.5 μm。含有溶质原子的晶粒以不均匀的状态大量存在于合金晶粒边界的附近,溶质原子在该处的浓度是其在合金晶粒内浓度的1.5~10倍。可选择的溶质元素包括 Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、C,d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。这种 Mg 合金具有高强度和高延性。(范爱国供稿)

    2008年02期 19+30+39+45+49+53+69+74+90+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
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试验研究

  • 超级电容器用活性炭电极表面氧化改性后的电化学性能

    杜嬛;王成扬;郭春雨;时志强;

    以椰壳活性炭和杏壳活性炭为原料,采用浓硝酸液相氧化改性处理后,制成以 KOH 为电解液的超级电容器的炭电极。采用低温 N_2吸附法表征了活性炭的孔结构性质,并采用循环伏安法和交流阻抗法考察了活性炭电极的电化学性能。实验表明,经浓硝酸氧化处理后,活性炭的比表面积和孔容降低,平均孔径增大。但由于氧化处理后材料赝电容的增加,椰壳活性炭和杏壳活性炭的放电容量不但没有降低.反由原来的114 F·g~(-1)和98 F·g~(-1)分别增大到166 F·g~(-1)和157 F·g~(-1)。同时,浓硝酸氧化降低了活性炭电极的表面电荷迁移电阻和时间常数。

    2008年02期 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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  • 空爆载荷作用下带孔加筋板架破坏模式研究

    陈昕;朱锡;梅志远;

    针对带孔加筋板架在爆炸冲击波作用下的破坏模式进行模型试验,分析带孔加筋板架的破坏模式,认为板架结构中由于前驱爆炸破片作用产生的小型穿孔对板架的抗爆能力影响不大,板架构件与板连接处变形不协调引起的弯曲应力及该部位的应力集中是导致板架破坏的主要原因。通过试验和数值计算研究比较不同穿孔尺寸对板架抗毁伤能力的影响,数值计算结果与试验结果吻合较好。

    2008年02期 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
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  • 膨胀石墨吸附能力的表征

    刘成宝;陈志刚;刘曦;

    通过对所选膨胀石墨及可膨胀石墨的 XRD、SEM 以及 DTA 的测试分析,发现膨胀石墨内部孔结构的丰富与否与质量损失率的变化规律是趋于一致的,而与膨胀体积的变化规律不尽相同;吸附实验表明:膨胀石墨在针对表面吸附油进行处理时,是缠绕空间起主导作用,而在针对含油污水中小颗粒乳化油的处理时,则是内部孔结构起主导作用:通过对膨胀体积和质量损失率的控制,可以实现对缠绕空间和内部孔结构的控制,从而也达到了对表面浮油和小颗粒乳化油分工吸附的目的。

    2008年02期 40-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
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  • B/Pb复合材料组织与力学性能的研究

    段永华;竺培显;孙勇;

    以含硼相和铅为主要组元,进行成分和结构设计,制备出兼有中子和γ射线屏蔽特性及一定力学承载能力的集屏蔽/结构一体化的核屏蔽材料。通过组织形貌分析和力学性能分析,研究含硼相的弥散细化与调控方法,以及含硼相的比例、形态和分布对材料强度和塑性的影响规律,得出了进一步提高材料强度和塑性的方法和技术途径。

    2008年02期 43-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 原位生长莫来石棒晶增强钡长石基复合材料的制备及性能

    尹洪峰;张子英;田养利;袁志丽;

    以煤矸石、碳酸钡和氧化铝为原料,采用同相反应热压烧结法制备了原位生长莫来石棒晶增强 BAS 复合材料,借助于 XRD 和 SEM 研究烧成温度和配比对复合材料的相组成、结构和性能的影响。结果表明:热压烧结制备的致密均匀的复合材料,各相结合紧密,均匀分布,莫来石呈针状或棒状,形成空间网络结构;温度的升高,有利于材料的致密化和力学性能的改善,在1450℃×1h×20 MPa 时,按 m(BaO):m(Al_2O_3):m(SiO_2)=30:15:55的配比制备的材料可以获得优异的力学性能。弯曲强度为215 MPa,断裂韧性为3.8 MPa·m~(1/2),比纯钡长石基体材料分别提高169%和111%。

    2008年02期 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • AZ31B镁合金TIG焊焊接裂纹的产生及其特征分析

    刘金华;王文先;张红霞;李晋永;许并社;

    在厚度为8.0 mm 的AZ31B 镁合金板材上分别进行钨极氩弧焊 TIG 自熔焊和斜 Y 型坡口添丝焊焊接裂纹试验,研究焊接裂纹的产生原因和扩展特征,分析镁合金材料的裂纹敏感性。试验结果表明,在自拘束条件下,自熔焊焊缝区焊后立即产生焊接热裂纹,斜 Y 型坡口添丝焊焊缝区在焊接电流为170 A 和180 A 的情况下出现焊接热裂纹。自熔焊焊接热裂纹是沿晶扩展,添丝焊焊接热裂纹是沿晶与穿晶的混合扩展,裂纹在扩展过程中都存在分叉裂纹。未出现裂纹的焊接试件放置48 h 后仍然没有观察到任何形式的延迟裂纹。

    2008年02期 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
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  • 低碳钢表面Cr合金层的低温高能球磨制备

    黄真;沈以赴;朱永兵;顾冬冬;

    采用高能球磨机,利用机械合金化原理,在室温下于20钢表面制得 Cr 合金层。采用 SEM、EDS、XRD 和显微硬度测试等技术分析 Cr 层的显微形貌、组织结构及力学性能并初步探讨合金层的形成机理。结果表明。采用本实验工艺能在20钢表面形成界面结合良好且厚度为60~80μm的 Cr 合金层。显微硬度测试表明,合金层最大显微硬度值高达661HV0.1,是基体硬度值的3倍多。界面处的显微硬度呈现梯度变化,对合金层起到很好的缓冲和支撑作用。分析其机理可知,大量机械能的输入促进了粉末与基体的结合,加快了原子间的扩散,使得 Cr 合金层得以形成。

    2008年02期 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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  • 卷扬机行星齿轮破碎原因分析

    韩雅静;姚久红;李宝银;王哲人;周福刚;

    对卷扬机减速机中末级行星齿轮破碎进行的材料化学成分、金相组织、硬度测试及断件断口的宏观及微观的分析表明,行星齿轮的破碎是属于短时过载引起的一次性突然脆断。产生短时过载的原因是由于齿轮中滚柱显微组织不良,引起滚柱失效破裂,造成行星齿轮转动阻塞,从而引发行星齿轮的破碎。

    2008年02期 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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  • 陶瓷约束效应对复合装甲抗弹性能的影响

    王和平;王智慧;

    在陶瓷复合装甲的制备中,陶瓷的约束工艺是影响陶瓷复合装甲抗弹性能的主要因素,合理有效的三维约束,能提高陶瓷复合装甲抗弹性能。探讨陶瓷形状、尺寸,复合胶强度,增强纤维排列、铺设,背板刚度等复合工艺要素对抗弹性能的影响。试验结果表明,采用优化约束工艺制备的陶瓷复合装甲板抗弹性能良好,并具有抗多发弹打击能力。

    2008年02期 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 冲击载荷下PVDF和PZT压电材料的动态性能研究

    张智丹;纪松;张延松;

    采用霍普金森压杆装置研究 PVDF 压电薄膜和 PZT-5压电陶瓷在冲击载荷作用下的输出线性度、响应时间和灵敏度。结果表明,在冲击载荷≤70 MPa 时。PZT-5的灵敏度为653.8 pE/N;PVDF 压电薄膜在冲击载荷为0~500 MPa 的范围内,输出电荷量具有很好的线性度,灵敏度为16.4 pC/N;PVDF 压电薄膜和 PZT-5压电陶瓷的响应时间与冲击载荷幅值大小有关,随着冲击载荷幅值的增大响应时间减小。

    2008年02期 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K]
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  • 不同界面形状及结构的涂层残余热应力的有限元分析

    尚晶;马冰;张倩;牟治国;

    为了提高大厚度耐磨涂层的结合强度,运用 ANSYS 软件对不同界面形状及结构的耐磨涂层中残余热应力进行有限元分析。分析表明:界面形状为齿形的涂层比界面形状为平面的涂层残余热应力值略大,但不存在局部的应力集中且应力分布较均匀;随着过渡层的增加,涂层热膨胀系数过渡越好,残余热应力越小。同时应用盲孔法获得残余应力实际值,用CMT4105型微机电子万能试验机测试涂层与基材的剪切结合强度,验证应力分布的正确性。

    2008年02期 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 钨合金帽型试样的绝热剪切带数值模拟研究

    刘铁;史洪刚;程新;尚福军;王晓彦;黄伟;陈子明;

    利用帽型试样在 Hopkinson 压杆上测试锻造退火态钨合金的动态应力-应变关系,通过计算拟合钨合金材料Johnson-Cook 本构关系中的5个待定参量,建立帽型试样的有限元模型。采用两种不同的网格划分,在剪切区域内采用细密的网格,并逐渐过渡到粗糙网格。利用有限元分析软件 LS-DYNA 模拟钨合金帽型试样在冲击载荷下绝热剪切带的形成过程,与试验观察结果一致,对于理论分析和试验具有一定的参考和指导作用。

    2008年02期 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K]
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  • 等离子熔铸法制备原位TiCp/Ti复合材料的金相组织

    赵文天;王有祁;梁栋;葛文艳;

    在等离子熔铸装置上,采用熔炼过程中添加 C 粉的方法原位反应生成 TiC 增强相,制备 TiCp/Ti 复合材料。利用金相显微镜对复合材料的基体组织和增强相进行观察,测量基体晶粒和增强相的尺寸,分析增强体形状和分布规律。结果表明,等离子熔铸技术制备的 TiCp/Ti 复合材料中增强相颗粒尺寸小、分布均匀。复合材料的基体在大晶粒内部形成了针状仅的显微结构,组织细化。C 粉在加入过程中被等离子弧破碎细化。

    2008年02期 80-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]
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  • 稀土元素对Mg-Zn合金耐蚀性的影响

    周灵展;王玉良;朱秀荣;赵国田;徐永东;

    用挤压铸造法制备 Mg-Zn、Mg-Zn-Nd、Mg-Zn-Y、Mg-Zn-Gd 镁合金材料,通过对这些镁合金进行电化学测试,研究这几种镁合金的耐蚀特性。结果表明,稀土元素可显著改善镁合金的耐腐蚀性能,其中 Y 贡献最大,其次是 Gd、Nd。

    2008年02期 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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综述

  • 汉诺威弧焊质量分析系统及其在焊接材料测试技术中的应用

    刘富强;王宝;

    介绍近年来由德国汉诺威大学开发的汉诺威分析仪,利用该分析仪可以对焊接过程电参数进行精确的统计分析,自动生成电弧电压、焊接电流的波形图,电弧电压和焊接电流概率密度分布曲线以及熔滴短路时间 T_1、电弧的燃弧时间T_2、加权燃弧时间 T_3和短路周期 T_C 频数分布图,并且精确地得出相关数据。试验结果表明,汉诺威分析仪能提供丰富的焊接电弧物理参数信息,为熔滴过渡形态判断、焊接材料工艺性评价以及焊接材料产品质量监测提供实验依据。

    2008年02期 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 光固化复合材料预浸料修理补片的研制

    陈浩;刘玉亭;刘成武;魏东;

    根据飞机战时结构损伤快速抢修的需要,结合飞机自身结构特点和飞行特点,综合分析固化复合材料预浸料柔性修理补片应具备的技术指标和修理工艺特点。通过开发性和对比性试验,解决在补片制备过程中遇到的难点。最后对补片进行环境适应性试验、疲劳试验、静力试验、玻璃化转变温度试验,确定补片的最佳组成方案。

    2008年02期 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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