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采用超音速火焰喷涂和焊条电弧焊在Q345钢基体表面分别制备了WC-10Co-4Cr复合涂层和04Cr1 3Ni5Mo合金堆焊层,测量了2种涂层的显微硬度、孔隙率、断裂韧性和表面粗糙度,并对2种涂层的显微组织和耐泥沙冲蚀磨损性能进行了对比研究.结果表明,二者的体积冲蚀磨损率均随时间延长而增加.在低角度冲蚀磨损条件下,复合涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能明显优于堆焊层,涂层的硬度和强度是耐泥沙冲蚀磨损的主要影响因素.在高角度冲蚀磨损条件下,2种涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能相差不大,涂层的断裂韧性是主要影响因素.WC-10Co-4Cr复合涂层表现出偏脆性材料的冲蚀磨损特性,04Cr13Ni5Mo堆焊层则表现出典型塑性材料的冲蚀磨损特性.

关键词: 钢 , 涂层 , 超音速火焰喷涂 , 堆焊 , 冲蚀磨损 , 硬度 , 断裂韧性

高温静疲劳法预制耐火材料断裂韧性试件原生裂纹

徐恩霞 , 张恒 , 钟香崇

材料导报

提出了一种预制耐火材料断裂韧性测试试件原生裂纹的新方法--高温静态疲劳法.其要点是把含切口的脆性耐火材料试件加热到其塑性变形温度范围,然后施加适当静载荷或交变载荷使其产生原生裂纹.研究了温度和应力对裂纹产生和扩展的影响.

关键词: 耐火材料 , 断裂韧性 , 预制裂纹 , 测试方法

深冷处理对TiN涂层硬质合金力学性能的影响

邓娅 , 聂朝胤 , 丁颖 , 魏丽丹 , 周晓刚 , 李宁

材料热处理学报

采用电弧离子镀技术在YW2硬质合金基体上沉积了厚度为2μm的TiN涂层,对所获得的TiN/YW2体系进行了-196℃下30 h的深冷处理。采用X射线衍射仪（XRD）和显微硬度仪分别对深冷前后TiN涂层的相结构和硬度进行了检测,利用洛氏硬度仪采用压痕法研究了深冷处理前后YW2基体和TiN/YW2体系压痕形貌的变化,借助金相显微镜和扫描电镜（SEM）研究了基体显微组织及其对体系断裂韧性、界面结合状况的影响。结果表明：深冷处理后涂层中应力诱导晶粒扭转导致的TiN（111）面择优取向,使体系的硬度得到了提高。基体上压痕径向放射性裂纹密度明显降低,TiN涂层沿压痕周向的块状剥离得到缓解。深冷处理后弥散分布的颗粒状γ相显著减少或消失、孔隙率降低,组织变得更加致密,加之深冷处理过程中裂纹源的弥合,提高了YW2基体和TiN/YW2体系的断裂韧性和界面结合强度。

关键词: TiN涂层 , 深冷处理 , 显微硬度 , 洛氏压痕 , 断裂韧性

热处理对高速车轮组织和断裂韧性的影响

沈晓辉 , 王玉姣 , 江波 , 闫军 , 章静 , 高霖

材料热处理学报

以ER8车轮钢为对象，采用预处理＋终处理方法改善车轮组织状态，并分析了工艺参数对晶粒尺寸及分布的影响。结果表明：经过870℃×1．5h预处理＋840℃×1．5h终处理，晶粒平均尺寸及分布均匀性明显改善，断裂韧性得到显著提高；在保温1．5h的终处理中，900℃时异常晶粒快速长大，平均晶粒尺寸出现局部峰值；随着初始组织均匀性的提高，异常晶粒尺寸与正常晶粒尺寸相对差（RD）达到峰值的温度有提高趋势。

关键词: 高速车轮钢 , 奥氏体晶粒 , 断裂韧性 , 热处理

基于非均匀成核法制备ZrB2/B4C陶瓷复合材料

刘荣 , 茹红强 , 郭凯 , 唐荻

稀有金属材料与工程

以ZrOCl2·8H2O和B4C为主要原料,采用非均匀成核法、原位生成和无压烧结技术制备出ZrB2/B4C陶瓷复合材料.重点探讨了烧结温度对ZrB2/B4C陶瓷复合材料组织结构和性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,ZrB2/B4C陶瓷复合材料的密度和硬度均为先升高后降低.材料的最佳烧结温度为2060 ℃,烧结时间为0.5 h.在最佳烧结工艺条件下,ZrB2/B4C陶瓷复合材料的相对密度、硬度和断裂韧性分别为96% T.D,42.3 GPa和4.7 MPa·m1/2.

关键词: B4C , ZrB2粒子 , 非均匀成核 , 断裂韧性

超声激励ZTA陶瓷压痕裂纹扩展特性试验研究

卞平艳 , 赵波 , 李瑜

人工晶体学报

针对超声激励对ZTA陶瓷压痕裂纹的影响进行试验研究,从力学角度探究其延性域加工表征的相关机理.通过超声激励作用下的压痕试验及SEM显微观察,对比普通与超声压痕裂纹尖端扩展情况,提出超声激励改变裂纹尖端的几何形态,使得裂纹扩展偏转分叉,而扩展路径的复杂化使得断裂表面能增加,形成能量耗散的增韧机制.经压痕法测得普通情况下的断裂韧性值低于超声振动下的断裂韧性值,约为68％～85％.既印证了超声激励的增韧效果,也从力学理论角度解释了超声加工工程陶瓷材料延性域扩大这一现象.

关键词: 超声激励 , ZTA陶瓷 , 裂纹尖端 , 增韧 , 断裂韧性

β钛合金的强韧化机制分析

付艳艳 , 宋月清 , 惠松骁 , 米绪军 , 叶文君 , 于洋

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.01.020

β钛合金的合金成分、热处理工艺和显微组织决定了合金的强韧性.β钛合金的β稳定元素和中型元素Zr可以提高合金的强度,降低断裂韧性.细小的β晶粒不能有效提高时效态β钛合金的强度,可以降低Ti-15-3合金的断裂韧性,对β-C和Ti-1023合金的断裂韧性无明显影响.时效态β钛合金的强度主要取决于时效析出的次生α相的含量和尺寸,在含有同样初生α相的情况下,细小的次生α相可以显著提高合金的强度.初生α相的粗化以及初生相从球状转变为片状会导致β钛合金塑性降低,断裂韧性提高.β钛合金的双态组织具有良好的强度、塑性和韧性的匹配.

关键词: β钛合金 , 强度 , 断裂韧性 , 显微组织 , 热处理

共聚聚丙烯材料的断裂行为

郑爱舞 , 谢邦互 , 李忠明 , 杨伟 , 冯建民 , 杨鸣波

高分子材料科学与工程

采用基本断裂功方法(EWF)评价了四种不同牌号共聚聚丙烯材料的断裂韧性和塑性功,并结合材料的热性能及力学性能进行了分析.研究发现,EWF方法比常规力学性能可更有效地揭示材料长期破坏行为的特征.各种共聚聚丙烯的比非基本断裂功βwp相差不太大,但长期断裂破坏行为较好的材料(A和B)的比基本断裂功we相对较大,说明它们在断裂过程中抵抗裂纹扩展的能力较强;而且其屈服前与屈服后的比基本断裂功we,y,we,n都比较大;长期断裂破坏行为较差的材料C的we,y,we,n均很低,而材料D的we,n虽较高,但we,y较小,这可能与材料的晶粒数量和大小有关.

关键词: 共聚聚丙烯 , 基本断裂功 , 断裂韧性 , 塑性变形