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兵器材料科学与工程

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本刊1978年创刊，以促进军民两用材料的研究与应用为宗旨，主要报道国内外金属材料、无机非金属材料、复合材料、材料制备工艺、失效分析、理化测试等方面的科研成果，通过对国内外新材料领域研究热点及研究成果的交流与研讨，促进我国新材料产业的发展。优先刊登国家级、省部级各类基金项目，863 计划项目和火炬计划项目，等等。重点刊登镁、铝、钛合金材料、复合材料、特种钢材料、高性能陶瓷结构材料、特种功能材料、稀土材料、纳米材料、高性能密封材料、材料动态性能测试、模拟与表征等领域的试验研究性文章。本刊补白内容涉及专家对科研成果及前沿课题的短评，各种学术动态，获国家及省部级以上奖励课题、论文、成果的摘要等。
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  • 维普期刊影响因子： 0.63
  • 万方期刊影响因子：
  • 创刊时间：
  • 国内刊号/CN：33-1331/TJ
    国际刊号/ISSN：1004-244X
  • 发行周期：双月刊
    邮发代号：
  • 主管单位：中国兵工学会;中国兵器工业集团第五二研究所
    主办单位：中国科学技术协会
兵器材料科学与工程-联系信息
  • 主编：
  • 电话：0574-87902254
  • 邮箱：bqnb52@126.com
  • 地址：浙江省宁波市邮政210信箱
  • 邮编：315103
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兵器材料科学与工程 >2025年第1期
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  • 摘要：本刊1978年创刊，以促进军民两用材料的研究与应用为宗旨，主要报道国内外金属材料、无机非金属材料、复合材料、材料制备工艺、失效分析、理化测试等方面的科研成果，通过对国内外新材料领域研究热点及研究成果的交流与研讨，促进我国新材料产业的发展。优先刊登国家级、省部级各类基金项目，863计划项目和火炬计划项目，等等。
  • 摘要：采用脉冲电沉积方法在A3钢表面制备Ni-TiN纳米镀层,利用扫描电镜、电子分析天平、X射线光电子能谱分析仪等设备对Ni-TiN纳米镀层腐蚀行为进行研究,用BP神经网络模型预测Ni-TiN纳米镀层腐蚀失质量。结果表明:当脉冲频率为500 Hz、TiN粒子的质量浓度为8 g/L和电流密度为4 A/dm2时,Ni-TiN纳米镀层镍晶粒细小、结构精细、致密性较高、耐蚀性较好,镀层中元素Ti和Ni的原子数分数分别为20.1%和51.4%;BP神经网络预测Ni-TiN纳米镀层腐蚀失质量的相对误差较小,最大均方误差(MSE)仅为9.8%。
  • 摘要：RPG32（Nash-Shab）是单兵便携式近程反坦克RPG发射器,由约旦JADARA装备和国防系统公司（JRESCO）在俄罗斯武器制造商JSC SPA Bazalt许可下制造。该反坦克武器系统用于击毁不同战场目标,如重型坦克、轻型装甲车辆、掩体和工事、建筑物、开阔和隐蔽区域的设备和部队。多用途RPG-32火箭助推武器系统采用模块化设计,包括一个可重复使用的发射/瞄准装置和一个可拆卸的战斗部弹药箱。
  • 摘要：用OM、SEM、TEM及拉伸试验机等研究超高强度钢级钻杆N150及U165的显微组织和拉伸性能,并与高强钢级钻杆G105及S135进行对比。结果表明:4种钻杆钢的显微组织均为回火索氏体组织,随钢级增加,显微组织更细小;抗拉强度增加速率低于屈服强度;屈服点应变与屈服强度正相关,抗拉强度点应变和抗拉强度负相关;静力拉伸能(STE)和静力韧度均单调增加,表明超高强度钻杆钢U165具有优良的综合拉伸性能;STE能较准确表征材料静态韧度。
  • 摘要：为考察38CrSi钢的环境适应性,在我国6个典型试验场站开展6个月环境大气暴露试验,通过考察锈层的形貌、结构和腐蚀质量损失,研究38CrSi钢的大气暴露早期腐蚀行为。结果表明:38CrSi钢在不同环境下的腐蚀形态存在巨大差异;试样在拉萨、漠河和西双版纳3个试验站的腐蚀呈现双锈层结构,在厦门试验站具有明显的点蚀特征,在万宁试验站产生强烈的腐蚀;影响38CrSi钢大气腐蚀速率的地域排序为万宁>江津>厦门>西双版纳>拉萨>漠河。
  • 摘要：针对转向架十字焊接接头进行有限元建模,应用有限元软件ABAQUS计算不同焊趾倾角、焊趾过渡圆弧半径下接头焊趾处的应力集中系数,并通过Origin软件建立应力集中系数与几何参数(焊趾倾角、焊趾过渡圆弧半径)的关系方程式。结果表明:应力集中在十字焊接接头焊趾处比较大,焊趾倾角θ和焊趾过渡圆弧半径r对十字接头应力集中系数Kt的大小有显著影响;对于相同的焊趾倾角θ,应力集中系数Kt随着焊趾过渡圆弧半径r的增大而逐渐减小,随着倾角θ的增大,过渡圆弧半径r对应力集中系数Kt的影响也不断增大;焊趾过渡圆弧半径r相同的情况下,应力集中系数Kt随着倾角θ的增大而增大,随着过渡圆弧半径r的不断增大,倾角θ对应力集中系数Kt的影响不断减小;应力集中系数关系方程对于焊趾处应力集中的改善以及转向架超声疲劳十字接头的设计均具有指导意义。
  • 摘要：用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为440℃、扭转速率为0.01 s^-1(8×10^-3rad/s)条件下对挤压态7A04铝合金试样进行高温扭转试验,通过EBSD技术,分析概括合金在不同变形区域中晶粒分布、晶界取向角、取向线等的演变规律,并绘制其扭转变形前后主要取向线在欧拉空间中的位向变化。结果表明:原始材料平均晶粒尺寸为84.64μm,纤维区、椭圆区和等轴区各为96.52、46.53、24.38μm,其对应的平均晶粒取向角为11.08°、7.84°、14.22°、18.12°;经扭转变形后,原始材料的取向线发生了一定规律性的位置变化,且织构发生显著弱化。
  • 摘要：通过建立异种金属对接搅拌摩擦焊摩擦生热的产热模型,运用ABAQUS软件对DP590钢和AA6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接工艺的温度场及残余应力场进行数值模拟计算,研究残余应力分布及变形规律,找出不同搅拌头偏置量和焊接参数条件下的温度场与残余应力分布规律及主要影响因素。结果表明:搅拌针偏置主要影响钢板侧的温度分布及残余应力;搅拌头转速是影响焊接接头温度场和残余应力的主要因素;钢铝之间热传导不均匀导致焊接参数对其残余应力的影响与同种金属材料焊接不同。
  • 摘要：半导体光催化技术可以将太阳能转换为化学能,在染料降解方面具有广阔的应用前景。g-C3N4具有独特的电子能带结构、良好的热稳定性和化学稳定性,铁氧体尖晶石是一种新型的非均相光fenton试剂,两种材料展示染料降解方面的应用前景。然而比表面积较小、光生电子和空穴易复合等缺点严重限制其光催化活性。从光催化机理出发,介绍近年来国内外关于g-C3N4和铁氧体尖晶石方面的研究,简要叙述g-C3N4的结构和制备过程,以及g-C3N4复合铁氧体尖晶石后的光催化性能和磁控分离循环使用性能的变化,并对其未来的发展趋势进行展望。
  • 摘要：本刊1978年创刊,以促进军民两用材料的研究与应用为宗旨,主要报道国内外金属材料、无机非金属材料、复合材料、材料制备工艺、失效分析、理化测试等方面的科研成果,通过对国内外新材料领域研究热点及研究成果的交流与研讨,促进我国新材料产业的发展。优先刊登国家级、省部级各类基金项目,863计划项目和火炬计划项目,等等。重点刊登镁、铝、钛合金材料、复合材料、特种钢材料、高性能陶瓷结构材料、特种功能材料、稀土材料、纳米材料、高性能密封材料、材料动态性能测试、模拟与表征等领域的试验研究性文章。本刊补由内容涉及专家对科研成果及前沿课题的短评,各种学术动态。
  • 摘要：据美国国防技术网站2017年3月1日报道,美国陆军武器工程师正在努力将M777A2 155 mm火炮的射程提高到70 km,这一改变将加倍间接打击武器的有效射程。新泽西皮卡替尼兵工厂的工程师们通过增加加农炮到1.8 m,增大了药室体积和火炮膛线长度。
  • 摘要：采用超声波辅助电沉积法,在45钢表面制备Ni-SiC镀层,研究不同工艺参数对Ni-SiC镀层镀速的影响。采用3×6×1型BP模型对Ni-SiC镀层的镀速进行研究。结果表明:Ni-SiC镀层中SiC颗粒的平均粒径为158 nm,镍晶粒的平均粒径为714 nm;BP模型预测值曲线与实验值曲线吻合度较高,其最大相对误差为2.4%,相关系数为0.998。该BP模型具有很好的自适应能力。
  • 摘要：提出一种考虑粒子数量的激光增材制造热源模型,模拟同轴送粉激光熔覆增材制造过程中的温度变化历史,通过与试验数据对比验证所提出新型热源的有效性。基于Monte Carlo方法发展一种新型多尺度计算模型以模拟双相钛合金增材制造过程中的相变和晶粒变化,采用有限元模型重构Monte Carlo模型所得到的微观结构模型,通过算例对比验证基于微观结构形貌的有限元模型对于双相钛合金力学性能预测的准确性,并进一步计算分析激光增材制造构件的流动应力。计算结果发现,采用考虑粒子数量的热源模型,可以更好地模拟增材制造热过程,增材过程中各层出现不同程度的重熔及重加热过程。微观结构计算结果表明,对增材制造过程微观结构的多尺度模拟是有效的,且可以较好地计算两相钛合金增材制造过程中的晶粒体分比变化及形貌。在对重构Monte Carlo模型计算所得微观结构进行力学性能测试中发现,计算所得流动应力均能较好地反映两相钛合金力学性能变化规律。
  • 摘要：某6000HP五缸压裂泵在工作时会受到液力端水流冲击作用,其曲轴等关键部件长时间工作易产生疲劳失效。为研究压裂泵曲轴在水击载荷下的使用及疲劳失效情况,使用无水击影响的压裂泵曲轴正常工作载荷与空泡压力及液体对柱塞的冲击载荷叠加方式模拟水击载荷的影响,通过有限元仿真得到模拟水击载荷下曲轴的应变,并对其失效及疲劳寿命曲线进行分析,该工作对水击载荷的形成机理和水击载荷特征的深入研究及曲轴结构的优化设计/寿命预测提供理论依据。
  • 摘要：用熔铸法制备高增强相质量分数的Al-25%Mg2Si复合材料。在300~400℃挤压温度、2.64∶1挤压比和0.001 m/s挤压速度下,获得热挤压材料。利用OM、SEM和XRD分析材料的相和显微组织以及对应的抗弯性能。结果表明:铸态组织由枝晶状或漏斗状初生Mg2Si(Mg2Sip)、片状共晶Mg2Si(Mg2Sie)和α-Al组成;挤压变形后,Mg2Sip钝化破碎,Mg2Sie片或Mg2Sie颗粒间距增大,部分Mg2Sie被破碎为点状或短棒状;由于增强相的破碎和孔隙率降低,复合材料的强度和塑性大幅提高,随挤压温度的降低,增强相Mg2Si的破碎效果更显著,复合材料的抗弯强度不断升高,最大为183 MPa,而塑性先升后降,在360℃达到最大值,为1.9%。
  • 摘要：通过紫外人工加速方法研究挤压AZ31镁基体上环氧涂层和微弧氧化陶瓷层的吸光及防腐性能。结果表明:两种黑色涂层均为高吸收涂层,经1 250 h的紫外辐照后吸光率仍保持稳定,但有机涂层阻抗值下降3个数量级,黑色陶瓷层阻抗值保持稳定;环氧涂层的异丙基和亚甲基基团在紫外辐照下易发生光氧化降解,破坏涂层结构,降低腐蚀性能;陶瓷层是以Cu固溶于MgO基的MgxCu1-xO陶瓷相,其吸光及防腐性能持久性好,更适宜于紫外辐照强的环境。
  • 摘要：期刊简介:《特种铸造及有色合金》杂志,是中国科学技术协会主管,中国机械工程学会铸造分会和武汉机械工艺研究所主办的中文核心期刊,为国内外权威数据库及检索系统收录,并荣获全国优秀科技期刊一等奖、国家期刊奖和新中国60年有影响力的期刊。主要内容:各种(黑色和有色合金)特种铸造方法,如:熔模铸造、压力铸造、半固态铸造、金属型铸造、离心铸造、连续铸造、壳型铸造、消失模铸造(实型铸造)及电磁铸造等方面的理论、工艺、设备、造型材料、测试与控制、计算机应用技术等;各种(砂型铸造及特种铸造)有色合金及复合材料的熔炼和铸造工艺、凝固理论、测试与控制、计算机应用等方面的科研成果及生产经验,并介绍上述内容的国内外发展动向和学术、技术交流活动消息等。
  • 摘要：用金相显微镜、XRD、扫描电镜以及电化学工作站,研究不同时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织和电化学性能的影响。结果表明:固溶时效处理可以有效减小ZA35-1.35Si-0.3Zr合金晶粒尺寸,提高其电化学性能;时效时间为6 h时,合金晶粒尺寸最小,第二相数量明显增多且颗粒细小、分布均匀;在6 h时效时间下合金的电化学性能最好,腐蚀电流密度比铸态ZA35-1.35Si-0.3Zr合金降低71.9%;时效处理ZA35-1.35Si-0.3Zr合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能增强的主要原因是合金的容抗弧变大,极化电阻增加,腐蚀速率降低。
  • 摘要：采用冷喷涂工艺在AZ80镁合金表面制备316L和316L/WC-12Co两种涂层,利用SEM分析原始粉末形貌及涂层的显微组织,研究不同冷喷涂气体温度和压力对涂层沉积效率和孔隙率的影响,以及涂层的摩擦磨损性能和磨损机理。结果表明:采用冷喷涂工艺可在AZ80镁合金基体上制备出316L和316L/WC-12Co涂层;冷喷涂气体压力和温度对粉末沉积效率、涂层孔隙率有较大影响,气体压力和温度越高,粉末沉积效率越高,涂层孔隙率越低;冷喷涂316L和316L/WC-12Co涂层都可显著提高镁合金的耐磨性能,由于WC-12Co的加入,冷喷涂316L/WC-12Co涂层表现出更为优异的耐磨性能。
  • 摘要：采用第一性原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),研究不同Mo合金化浓度(原子数分数为0~3.2%)对B2-NiAl晶体C44、Cauchy压力参数、弹性模量E、切变模量G及G/B0比值的影响。结果表明:无论是理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<3.2%的Mo合金化均可降低其弹性模量E、切变模量G;随Mo合金化的原子数分数提高到3.2%,NiAl晶体材料的G/B0比值逐步降低,且在x=3.2%时效果最明显;NiAl合金中点缺陷的存在不但未影响Mo对NiAl晶体G/B0比值的降低,反而弥补了由于Mo合金化的原子数分数低于1.4%而不能降低NiAl晶体G/B0比值的不足。电子态密度显示,Mo原子能协同B2-NiAl晶体中的点缺陷削弱Ni(d)-Ni(d)主要成键峰的杂化效应,降低主要成键峰的方向性。
  • 摘要：美国陆军坦克车辆研发工程中心（TARDEC）的工程师使用直接沉积金属（DMD）工艺修复／再制造国防部地面车辆系统损坏的部件。该高度集成的系统工程工艺利用激光、计算机辅助设计和粉末金属来重新改装部件以满足不同设计和技术升级需求。作为国防部所有有人和无人地面车辆系统的集成单位，TARDEC负责提供先进的军用车辆技术。该中心的技术、科学和工程研究人员一直在进行地面系统生存力、动力和机动性、地面车辆机器人、部队防护、车辆电子学和结构等的前沿研究与开发。
  • 摘要：为解决钢-铅黏接结构件中黏接状态的无损检测难题,基于超声声线法仿真软件研究超声信号在钢层、黏接层、铅层的传播特性,对其传播路径及声压变化进行数值模拟分析,得到不同黏接状态下的检测回波信号。结果表明:采用常规超声脉冲反射法对钢-铅黏接结构件进行检测时,黏接状态不同导致的回波信号差异很大程度上取决于始波脉冲信号特征。
  • 摘要：利用ANSYS和靶试研究高密度非晶金属基复合材料和93钨合金弹芯穿甲威力。结果表明:在弹芯着靶速度为(1400±20)m/s时,非晶金属基复合材料弹芯平均穿深为69.7 mm,单位穿深所需平均动能为625.3 J/mm,分别较93钨合金弹芯高20%和低17%;高密度非晶金属基复合材料具有更高的穿甲威力归功于材料更高的动态压缩强度和穿甲过程中的自锐行为。
  • 摘要：对退火态17-4PH不锈钢进行固溶+中间调整+时效处理,分析退火态及固溶时效态17-4PH不锈钢的显微组织、拉伸及高周疲劳等力学性能及疲劳裂纹扩展测试结果。结果表明:两种不同热处理工艺下该钢的显微组织均为回火马氏体、δ-铁素体及逆变奥氏体。相比退火处理,固溶+中间调整+时效处理后的显微组织中δ-铁素体含量降低,且存在ε-Cu、富Nb相等沉淀硬化相析出,其屈服强度、抗拉强度及高周疲劳极限均明显提高,抗拉强度大于1000 MPa;固溶时效后该钢疲劳裂纹门槛值提高,抵抗裂纹扩展的抗力提高,裂纹扩展速率降低,其稳定扩展区(Paris区)对应的应力强度因子ΔK的范围由13~30 MPa·m1/2扩展至15~70 MPa·m1/2。
  • 摘要：研究不同热处理制度对TB2钛合金的组织结构和动态力学性能的影响,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对圆柱形、帽型两种样品进行室温动态压缩实验,进一步研究不同的组织结构对TB2钛合金动态力学性能的影响。结果表明:相变点以上的固溶处理使TB2合金平均晶粒尺寸增大;而相变点以下的固溶时效处理使晶粒内部析出大量的α相,材料强度明显上升。室温动态压缩试验中,在不同应变率加载条件下,固溶时效的样品比固溶的样品屈服强度高,冲击吸收功高;而对于不同冲击速度条件下,固溶时效的样品不易于发生绝热剪切,承载能力强。
  • 摘要：据2020年4月2日英国armyrecognition.com网站报道:军用车辆,如步兵运输车和坦克,有许多地方需要维护,且损坏的零件将使车辆停用数月,以等待替换件。美国军队研究室为解决该问题,开发了新方法。打印耐久所需钢零件,其原料强度超出商用50%。美军的3D打印战略分为两方面:维持或提供传统系统和打印未来系统。对于美军的未来系统,远程精确火力最关键,军队实验室正开发新材料和技术使其运转良好。增材制造降低了一些部件的质量,提高弹药的射程、爆炸范围和制导技术。军队实验室的研究者们目前认为部件可用于新远程精确火力火箭、导弹和火炮弹药,可射击更远距离。这些更轻的打印部件,基于计算机设计,可帮助工业开发者重新安排某导弹爆炸部件,并加大总体杀伤力。
  • 摘要：应用ABAQUS软件建立基于晶粒异质性的微轧制有限元模型,研究晶粒尺寸效应对微轧制变形行为的影响规律。结果显示:随着晶粒尺寸的增大,轧件边部不均匀变形增加,等效应变极大值增加,等效应变分布变得更加不均匀;轧件变形不均匀性增加,材料的塑性变得不稳定;轧制力和轧制力矩的不稳定性同时增加。
  • 摘要：用机械滚压对铸态锰黄铜合金进行表面处理,研究并分析滚压前后试样的表面形貌、显微组织、硬度及摩擦磨损性能。结果表明:铸态锰黄铜经滚压强化后,晶粒严重变形;粗糙度降低70%;表层显微硬度最高为275HV0.1,比铸态原试样提高65%,硬化层深度为180μm;在油润滑条件下,滚压试样在低载荷(50 N和75 N)时,摩擦因数明显降低且稳定,磨损率比原试样降低2倍以上。经滚压强化后,试样表面综合性能明显提升。
  • 摘要：为有效提升镁合金轮毂的综合力学性能,提出空心坯料挤压方法。采用数值模拟及试验的方法,对比研究空心坯料挤压及传统挤压AZ80镁合金轮毂的主要成形工艺,分析轮辐部位的显微组织和力学性能。结果表明:空心坯料挤压显著提高变形量,轮辐部位等效应变较传统挤压提高2倍;与传统工艺相比,空心坯料挤压AZ80镁合金轮辐的晶粒细小均匀,第二相分布也更均匀,其硬度、屈服强度、抗拉强度及伸长率均得到明显提升。该方法为提升轮毂性能提供新思路。
  • 摘要：据美国Kyle Mizokami2020年1月29日报道:Si可帮助改善碳化硼的性能。许多人体装甲都用碳化硼制成,它是一种硬而轻的材料,但抵抗高速弹丸效果不佳。德州农工大学(Texas A&M)的研究者发现,通过往碳化硼中添加Si,人体装甲可更好地经受速度为900 m/s(2 950 ft/s)或更快的弹丸。该校研究者已解决如何使碳化硼人体装甲阻挡高速子弹和其他弹丸。往混合体中加入Si可改善碳化硼的性能,经受快速移动弹丸冲击。

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