材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

高周疲劳条件下激光温喷丸TC4钛合金的残余应力释放规律及疲劳特性

孟宪凯 , 周建忠 , 黄舒 , 盛杰 , 韩煜航 , 朱炜立 , 陈寒松 , 苏纯

使用Nd:YAG纳秒激光器分别在试样表面温度为20、100、200、300以及400℃下对TC4钛合金狗骨状拉伸试样进行激光喷丸表面强化,然后使用疲劳试验机在高周疲劳条件下对试样进行残余应力释放测试与疲劳寿命测试,并使用热场发射扫描电镜研究激光温喷丸后试样的断口特点.结果表明,经过10 000次循环载荷后,试样表面温度为20、100、200、300及400℃时激光喷丸TC4钛合金试样的残余压应力幅值分别下降至-100、-75、-132、-196与-146 MPa;由于较高的残余压应力幅值及较低的残余应力释放速度,300℃时激光温喷丸试样的疲劳条带间距约为0.42 μm,比20℃激光喷丸降低了约64％.300℃时激光温喷丸试样的疲劳寿命高达147 846次,约为20℃激光喷丸试样的1.7倍.

关键词: 激光光学 , 残余应力释放 , 高周疲劳 , 激光温喷丸 , TC4钛合金

高效液相色谱-串联质谱法同时测定人尿液中7种邻苯二甲酸酯代谢物

高慧 , 许媛媛 , 孙丽 , 金忠秀 , 胡海婷 , 盛杰 , 任玲玲 , 陶芳标

色谱 doi:10.3724/SP.J.1123.2015.01037

建立了同时检测人尿液中7种邻苯二甲酸酯代谢物的高效液相色谱-串联三重四极杆质谱法。尿液经酶水解后，采用萃取柱净化，以2％（ v／v）甲酸甲醇溶液为洗脱剂，经苯基柱分离，以0.1％（ v／v）乙酸水溶液和0.1％（ v／v）乙酸乙腈溶液为流动相进行梯度洗脱，采用电喷雾离子源负离子模式和多反应监测模式采集信号，用同位素内标法进行定量分析。尿液中7种邻苯二甲酸酯代谢物在0.2~200.0μg／L范围内定量离子的相对峰面积比值与质量浓度均呈良好线性关系（r≥0.99976）；检出限（LOD）为13.43~80.21 ng／L，定量限为44.77~267.37 ng／L；3个水平的加标回收率为88.8％~108.9％，日内和日间精密度均不大于17.05％。该方法可同时准确、灵敏、简便地测定人尿液中7种邻苯二甲酸酯代谢物的暴露水平。

关键词: 固相萃取 , 同位素内标法 , 高效液相色谱-串联质谱 , 邻苯二甲酸酯代谢物 , 尿

UV固化水性环氧衣康酸树脂氟改性研究

覃健耀 , 韦星船 , 邓妮 , 陈伟成 , 卢景威 , 田华浩 , 岳梦恩 , 盛杰

涂料工业

以环氧树脂(E-51)、衣康酸(IA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为主要原料,合成了一系列有机氟改性UV固化水性环氧衣康酸树脂.研究了反应温度对合成树脂的影响,考察了HFMA用量对涂膜耐水性、水接触角和力学性能的影响,并利用红外光谱和热重分析对改性树脂进行了表征.结果表明:当反应温度为105℃,含氟单体与环氧树脂质量比为1∶4时,制得的树脂及其涂膜的综合性能优良,涂膜的吸水率由改性前的9.14％下降到改性后的4.01％,水接触角由改性前的63.26°增加到改性后的90.05°,耐水性、疏水性和热稳定性明显提高.

关键词: 水性环氧衣康酸树脂 , 有机氟改性 , 紫外光固化 , 耐水性 , 疏水性 , 热稳定性

IN718镍基合金激光喷丸微观组织特性及其高温稳定性

黄舒 , 盛杰 , 周建忠 , 王作伟 , 章海峰 , 徐苏强 , 鲁金忠

稀有金属材料与工程

为了研究激光喷丸对IN718镍基合金微观组织特性的影响及其在高温下的稳定性,首先在常温下对标准拉伸试样关键区域进行激光喷丸处理,随后将喷丸样置于700℃下保温300 min,作为对比,分别测试了未喷丸样、喷丸样和喷丸高温保持样的表层残余应力和纳米硬度,并采用光学电镜和透射电镜对其微观组织特征进行观测.结果表明,激光喷丸后试样的表层出现了高幅值的残余压应力,最高值出现在喷丸中心,约为-706 MPa;激光喷丸后试样的表层硬度显著提高,平均纳米硬度提高了约67.4％;高温保持后试样的残余应力和纳米硬度均有不同程度的降低,但与未喷丸试样相比,强化增益效果仍然存在;显微组织观察结果显示,激光喷丸后,试样深度方向上晶粒形态均出现了显著的“分层”现象,塑性变形层晶粒细化明显,其影响深度可达80 μm;保温后喷丸样晶界处可见析出条状δ相;TEM图像进一步表明,激光喷丸诱导的晶粒细化是条状孪晶和位错组织混合交织的结果;保温后喷丸样晶界处发现了沿同一方向向晶内延伸的位错阵列,这很好地验证了位错在高温下的活性,且是激光喷丸抑制晶粒在高温下快速增长的直接证据.

关键词: IN718镍基合金 , 激光喷丸 , 高温性能 , 显微组织

激光温喷丸IN718镍基合金残余应力高温释放行为

周建忠 , 韩煜航 , 黄舒 , 孟宪凯 , 盛杰 , 朱炜立 , 徐苏强

稀有金属

为了研究激光温喷丸对IN718镍基合金高温释放行为的影响,以20℃室温激光喷丸(LP)和260℃激光温喷丸(WLP)处理的IN718镍基合金为研究对象,从微观组织、残余应力等角度,通过保温试验探索了温度、时间与残余应力释放的关系,并从高温软化和蠕变理论角度对残余应力的高温释放规律进行分析.结果表明,WLP较LP处理的IN718镍基合金具有更好表面高温稳定性和更高位错密度,且晶粒细化更为明显;随着保温温度的升高,LP和WLP处理件残余应力释放幅度均明显增大,但前者释放速度更快,且位错密度有明显减小的趋势;700℃保温500 min后,LP和WLP处理件表面残余应力分别释放68％和36.7％,最大残余应力释放率出现在保温初始阶段,且释放规律符合Zener-Wert-Avrami函数.

关键词: IN718 , 激光温喷丸 , 高温释放 , 残余应力 , 位错密度

激光喷丸强化对Ti13Nb13Zr生物合金摩擦性能的影响

黄舒 , 周建忠 , 盛杰 , 朱伟 , 钟辉 , 梅於芬

稀有金属材料与工程

对Ti13Nb13Zr合金进行激光喷丸强化处理,处理前后试样分别在3.5％的NaCl溶液和Hank's溶液中进行往复滑动摩擦试验,研究激光喷丸对Ti13Nb13Zr合金生物摩擦磨损性能的影响.通过磨损量和摩擦系数对材料的摩擦磨损性能进行了评价,利用光学显微镜、扫描电子显微镜对磨痕形貌和磨损机理进行了分析.结果表明:与未喷丸试样相比,喷丸处理后试样的磨损量显著降低,无论在3.5％的NaCl溶液还是Hank's溶液的润滑下,激光喷丸试样的摩擦系数普遍降低,且随着激光能量的增大而减小;未喷丸试样呈现典型的接触疲劳磨损和擦伤磨损机制,而喷丸处理后试样则主要呈现磨粒磨损和粘着磨损机制.

关键词: 激光喷丸强化 , Ti13Nb13Zr合金 , 往复滑动摩擦 , 磨损机理

采用“敏杰”提金剂堆浸工业试验研究及应用

刘金贵

黄金 doi:10.11792/hj20160716

“敏杰”提金剂具有低毒环保、浸出速度快、使用方法简单等优点，在碱性条件下替代NaCN浸金效果较好，可大大降低环境污染压力。张家口弘基矿业有限责任公司采用“敏杰”提金剂进行了金矿堆浸工业试验研究和生产应用，结果表明：在金矿石堆浸生产中，“敏杰”提金剂完全可以替代NaCN进行浸金，其生产技术指标与NaCN浸金相当，金浸出率达到50％以上，具有良好的经济效益、环境效益，可在黄金行业推广应用。

关键词: 低毒 , 环保 , “敏杰”提金剂 , NaCN , 金矿 , 堆浸

采用“敏杰”提金剂代替氰化钠的堆浸工业试验研究

李杰 , 邓劲松 , 容树辉 , 刘怀礼 , 刘玉雷 , 李志民 , 肖国洪

黄金 doi:10.11792/hj20140116

“敏杰”提金剂具有低毒环保、使用方法简单的优点,且在常规碱性条件下代替NaCN浸金效果好,并可大大降低环境污染的压力.对广西田林高龙黄金矿业有限责任公司鸡公山金矿石,采用“敏杰”提金剂的堆浸生产工业实践表明:在药剂消耗、成本费用及提高金浸出率等方面较采用NaCN有较大幅度改善;按其200万t/a矿石处理规模,年可增收节支561.6万元,大大降低了企业生产成本,取得了良好的经济效益和社会效益.这在国内黄金类似矿山有广泛的适用性,极具推广意义.

关键词: 堆浸 , 提金剂 , NaCN , 低毒 , 浸出率 , 经济效益

预热温度对钢包盛钢时的内衬温度及应力影响

程本军 , 李鹏飞 , 谭慎迁 , 赵启成

钢铁研究 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140210

为了确定合适的钢包烘烤预热温度,以某钢厂90 t整体铝镁浇注料钢包为原型进行数值模拟,利用有限元分析软件ANSYS,采用间接耦合法进行计算,得出了不同烘烤预热温度工况下,钢包盛钢时的内衬温度变化及应力分布.结果表明:提高钢包预热温度可以降低钢包内衬的温升及钢液温降幅度,减小钢包内衬的温度梯度,减少内衬材料受热应力所引起的热震破坏,从而延长钢包使用寿命.综合考虑钢包内衬水分排除、节能及热应力分布等因素,钢包预热温度取1 173～1 273 K最佳;钢包底部的烘烤预热温度应提高到1 373 K.

关键词: 预热温度 , 钢包 , 数值模拟 , 应力分布