热处理对钢材力学性能的影响研究

材料・工艺Ｍａｔｅｒｉａｌ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

热处理对ＷＥ４３合金组织及力学性能的影响　

于善坤　，丁雨田　（１．安德里茨（中国）有限公司，广东佛山５２８０００　

２．兰州理工大学，甘肃兰州７３００５０）　

摘要：本文采用覆盖剂法制备了ＷＥ４３稀土镁合金，并对其进行了热处理。采用ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和ＸＲＤ研　

究铸态、Ｔ４和Ｔ６态显微组织演变和力学性能变化。结果表明，铸态合金主要由Ｍｇ２４Ｙ　，Ｍｇ　Ｎｄ，Ｍｇ　Ｌａ：，　

Ｍｇ　Ｃｅ：相组成，经Ｔ６热处理后，合金的第二相均匀弥散分布，组织明显得到改善，合金的力学性能得到提　高，断口具有准解理和韧性断裂混合特征，其中延伸率室温达到５．５７％，在２５０℃下，可达到１３．５％，塑性成　

形能力好，易于支架材料的生产加工，而且弹性模量约４２．６　ＧＰａ，接近人体骨的模量，满足支架材料的生物力　学相容性。因此ＷＥ４３合金的Ｔ６态可成为生物可降解支架基体材料。　

关键词：ＷＥ４３稀土镁合金；固溶；时效；生物力学相容性；断裂行为　中图分类号：ＴＢ３４；ＴＧ１４６．２２；文献标识码：Ａ；文章编号：ｌ　００６—９６　５８（２０１　３）０４－００３６－３　

Ｄ０　Ｉ：ｌ　０．３９６９／Ｊ．１　Ｓ　ｓ　ｎ．１　０Ｏ６—９６５８．２０　ｌ　３．０４．０１　１　

对于许多冠状动脉严重狭窄的冠心病患者，药　

物治疗不能有效逆转冠状动脉狭窄，最终发生心肌　梗死甚至死亡，只能求助于冠心病介入治疗或开胸　

搭桥手术，而冠脉介入治疗最大的优势在于，既能　

有效解决冠脉狭窄，又能避免外科手术带来的身体　创伤＿１１。因此越来越多的患者通过植入支架来治疗　

冠心病。早期人们所用的传统金属支架，能有效降　

低血管再狭窄率，但由于血管内膜增生，仍有２０％～　３０％的患者在病变部位出现再狭窄［２１。尽管２１世纪　

以来，药物洗脱支架的诞生及其进一步降低支架内　再狭窄，从而得到了广泛应用，但是有研究指出其　

可能通过使冠状动脉内皮化延迟，引起过敏和炎症　

第２４卷第４期　Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．４　木材工业　ＣＨＩＮＡ　ＷｏＯＤ　ｌＮＤＵＳＴＲＹ　２０１０年７月　Ｊｕｌｙ　２０１０　

研舅　弯开发　

热处理对毛白杨木材物理力学性能的影响　

黄荣凤，吕建雄，曹永建　

（中国林科院木材工业研究所；国家林业局木材科学与技术重点实验室，北京１０００９１）　

摘要：　采用蒸汽介质，氧气含量控制在２％以下，在热处理箱内对毛白杨木材进行热处理，研究处理温度（１７Ｏ～２３０　℃）和处理时间（时间１～５　ｈ）对毛白杨木材物理力学性能的影响。结果表明，随着处理温度的提高和处理时间的延　

长，毛白杨木材的抗胀缩率显著提高，但抗弯强度显著降低；热处理后毛白杨木材的抗弯弹性模量提高。　关键词：　热处理；毛白杨；尺寸稳定性；抗弯强度；抗弯弹性模量；硬度　中图分类号：￥７８１．３；￥７９２．１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—８６５４．（２０１０）０４—０００５—０４　

Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｈｅａｔ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｎ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｗｈｉｔｅ　Ｐｏｐｌａｒ　

ＨＵＡＮＧ　Ｒｏｎｇ－ｆｅｎｇ，　ＬＵ　Ｊ　ｉａｎ－ｘｉｏｎｇ，　ＣＡｏ　Ｙｏｎｇ－ｊ　ｉａｎ　

（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｗｏｏｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ；　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｗｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｓｔａｔｅ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００９１，Ｃ￣ｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｈｉｔｅ　ｐｏｐｌａｒ（Ｐｏｐｕｌｏｕｓ　ｔｏｍｅｎｔｏｓａ　Ｃａｒｒ．）ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｗｅｒｅ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ａ　ｈｅａｔ　

ａｎｄ　ｓｔｅａｍ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｗｉｔｈ　ｏｘｙｇｅｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　２　ｐｅｒｃｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（１７０￣２３０　

第21卷第5期高分子材料科学与工程Vol.21,No.5　2005年9月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGSept.2005

热处理对聚丙烯动态力学性能的影响Ξ薛　锋1,程金容时1,2

(1.华南理工大学材料学院,广东广州510640;2.南京大学化学化工学院,江苏南京210093)

摘要:将注射成型的聚丙烯(PP)试样在一定温度下进行热处理,由于结晶过程的进一步进行或结晶的不断完善,在一定的热处理时间内其结晶度有不同程度的提高,从而动态力学行为中的储存模量也随之增高。但是如果热处理时间过长,高分子链中本身的一些薄弱链节则可能发生解缠现象,从而结晶度和储存模量又都下降。

关键词:热处理;聚丙烯;动态力学;结晶中图分类号:O631.2+1 文献标识码:A 文章编号:100027555(2005)0520239203 热处理作为一种改善金属材料性能的有效

手段,已得到了极其广泛的应用。而在高分子材

料领域,热处理的应用仅局限于聚合物纤维的

纺丝和尼龙等工程塑料的后处理。至于在通用

塑料方面的报道比较少见,只是将热处理用来

研究材料的结晶和熔融过程,近年来,已有人对

热处理与力学性能之间的关系进行了探

索[1～3]。本工作通过研究热处理对PP动态力学

性能的影响,结合热处理后其熔融结晶情况的

变化,得到一些关联该热处理对结构与性能间

的有意义的结论,为以后的实际应用提供基础

数据。

1　实验部分

1.1　样品制备使用北京燕山石油化工股份有限公司生产

的聚丙烯PP-K8303,于195℃注射成型为一

定尺寸的条形试样。

1.2　实验条件注射成型的PP试样分别在130℃、110℃

的烘箱中进行热处理,该温度下到达设定的热

处理时间后将试样取出,于空气中自然冷却至

室温,放置48h以上后分别进行动态力学分析

(DMA)实验(仪器:DMA2980,TAInstruments,U.S.A.);差示扫描量热(DSC)

实验(仪器:MDSC2910,TAInstruments,

字木交；赢　理论，研发，设计，翩造　灰铸铁的力学性能提升及热处理研究　曹冬梅　。李海东　（１．无锡市崇安区职工学校，江苏无锡２１４００５；２涟云港职业技术学院，江苏连云港２２２００６）　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ｈｅａｔ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｒａｙ　Ｃａｓｔ　Ｉｒｏｎ　ＣＡＯ　Ｄｏｎｇｍｅｉ　，ＬＩ　Ｈａｉｄｏｎｇ２　（１．Ｗｕｘｉ　ＣＩｉｏ［ｉｇａｎ　Ｖｏｅｚ１．１ｉｏｎａｌ　Ｓｃｌｌｏｏｌ，Ｗｕｘｉ　２１４００５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００６，Ｃｈｉｍ１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｏｆ　ｅａｒｂｏｎ　ｉｎ　ｇｒａｙ　ｅａｓｔ　ｉｒｏｎ　ｍａｋｅｓ　ｔｉｍ　ｇｌ’ａｙ　ｃａｓｔ　ｉｒｏｎ　ａ　ｌｏｗｅｒ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ．ｗｈｉｃｈ　ｌｉｍｉｔｓ　ｔｈｅ　ｓ‘・ｏｐｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉ￣‘ａｔｉｏｎ‘）ｆ　ｇｒａｙ　ｃａｓｔ　ｉｒｏｎ．Ｉｎ　ｏｒ（ｔｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｌ’ｏｖｅ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｉｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｆ‘ｍａｌｌ（：ｅ　ｏｆ　ｒａｙ（！ａｓｔ　ｉｒｏｎ．ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｏ　ｆｉｎｄ　ａ　ｎｉｃｅ　ｗａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｅｓｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｉｒｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ．ｒｒｌｉｅ　ｇｒａ）　ｃａｓｌ　ｉｒｏｎ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｓ【．ｅｓｅａｌｃｈｅｄ　ｔｏ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｅｘｐａｌｉｄ　ｉｔｓ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｒａｙ　ｃａｓｔ　ｉｒｏｎ；ｍｅｃｈａｎｉｃｓ；ｇｅｓｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　０引　言　灰铸铁通常是具有片状石墨的铸铁，它的断口呈现　灰色，它的化学成分一般为０９．．＝＝２．７％～３．６％，　１．４％～　２．７％，　Ｍ¨：０．５％～１．２％，６０　＜０．１５％，　Ｉｌ＜０．３０％，灰铸铁具有　良好的铸造性能，成本较低，在缺口敏感性、减振性和耐　磨等方面都有优良的性能，在７：Ｊｋ生产中得到广泛的应　用，然　灰铸铁的化学组成中龠有较高的碳和硅，所以表　ｆ　较大的　爆化　镐旨，其铸态组织南金属基体和片状　ｒ　桊纰成．使得灰口铸铁的力学性能不一，严重制约了灰　【Ｉ铸ｆｌ：ｆｌ＂￣应用范旧．能最大限度提升灰¨铸铁力学性能　的重　前提是扩人灰¨铸铁应用范同。　本丈丰要研究灰ｒ］铸铁的力学性能，首先从灰口铸　铁的组织和　本性能　发，然后从其孕育过程中寻找提　＂灰【Ｉ铸铁的力学性能的方法，最后对灰口铸铁的热处　研究。进　一步扩大灰几铸铁的应用范隔。　ｌ灰口铸铁的金相组织及性能　灰Ｉ］铸铁的金十¨组织ｍ金属堪体和片状石墨组成，　丰要的金　麟体形Ｊ＝　有珠光体、铁素体及珠光体加铁素　休３种，石　体可以按照不同的数量、大小、形状分布于　丛体　ｔ】ｌ石墨在灰铸铁中的碳以游离的状态存在，它与天　然石墨没有什么差别，仅有少量的杂质存在，表现为较低　的强度，使得金属基体的强度在很大程度上不能充分地　得到发挥，因此，灰口铸铁可以看成是有大量微小裂纹或　者孔洞的碳钢　。　灰铸铁中的石墨破坏了基体的连续性，在一定程度　上减少了金属基体承载的有效面积，结果使得实际应力　大大增加，同时．在石墨尖端处易造成应力集中，使基体　尖端的应力远大于平均应力，所以灰ｆｌ１铸铁的抗拉强度　和弹性模量均比钢低得多．例如珠光体和铁素体混合尽　体的灰口铸铁的抗拉强度只有ｌ５０　ＭＰａ，而正火４５钢的　抗拉强度可以达到７００　ＭＰａ以　特别是在灰口铸铁中　石墨片的数量、尺寸、分布情况，对力学性能都有很大的　影响，但灰口铸铁的抗压强度比其抗拉强度ｉ商¨；３倍左　右，其抗压强度可以和钢相媲美。由于石墨仔在而Ｊ’　生的　严重应力集中，造成裂纹的　期发生，而丛体抵抗裂纹扩　展的能力又较差，因此导致脆性断裂，故灰铸铁的　性和　韧性几乎表现不ｍ来。　通过上述研究可以发现，灰铸铁的硬度决定于堆休，　这是由于硬度的测定方法是用钢球　在试块　钢球的　尺寸相对于石墨裂缝而言是非常巨大的，所以外力丰婴　２结语　小食火　的优点是显而易见的，主嘤表现在：　１）　套　用新倒必　制作成ｌ本低廉，与专用夹具数　或数十７　的制作成本卡Ｈ比，能为企业节约大量资金。　２）奉套夹具解决Ｊ，』Ｉ】铣削加ｒ：Ｔ件定位不准、加＿Ｔ　精度小高、生产效率低的问题　３）本套央具通过改进底　或者压板等，对外形为弯　头或者＝：通、四通的ｆ　件实现ｒ在数控车床卜进行加１一，　８２　机械工程师２０１４年第１０期　具有推广意义。　［参考文献］　［Ｉ］刘守勇．机械制造工艺与机床夹具［Ｍ］一Ｅ京：机械１：业Ⅲ版　ｆ：，　２００８．　［２］徐灏．机械设计手册［Ｍ］．北京：机械丁业出版社．１９９５．　（编辑启迪）　作者简介：金魁（１９８ｌ一），男，实验师，从事数控机床操作的教研工作