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期刊信息/Journal information
稀有金属
稀有金属

屠海令

双月刊

0258-7076

xxsf@grinm.com

010-82241917

100088

北京新街口外大街2号

稀有金属/Journal Chinese Journal of Rare MetalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以稀有金属材料研究、开发和冶炼为特色的大型综合性双月刊，由国家有色金属工业局主办，北京有色金属研究总院承办。是中文核心期刊，主要报道稀有金属、贵金属、稀土金属及镍、钴等有色金属在材料研制、合金加工、选矿、冶炼、理化分析测试等方面的最新科研成果及应用，同时还报道超导材料、半导体材料、复合材料、陶瓷材料、纳米材料、磁性材料等新材料的研究开发及应用。在稀有金属领域享有较高的学术水平和权威性。
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    CuOx/SiO2催化剂化学态调控及低温脱硝性能研究

    张柏林杨泽宇黄鸣天张生杨...
    1519-1528页
    查看更多>>摘要：选择性催化还原(SCR)技术以NH3还原氮氧化物(NOx)生成N2和H2O，是实现NOx超低排放的主流技术。现有SCR脱硝催化剂一般只适用于200℃以上的烟气脱硝，研发适用200℃以下的低温脱硝催化剂具有显著的节能降碳效益。采用溶胶-凝胶法制备CuOx/SiO2催化剂，通过控制焙烧气氛调节CuOx的化学态，表明随着焙烧气氛中还原性的增强，CuOx/SiO2催化剂中结晶析出的Cu2O物相增多，BET比表面积、孔容、Cu2+/Cu比例逐步下降;在50％(体积分数)的O2气氛中焙烧的CuOx/SiO2-O催化剂表面Cu2+含量高，Cu2+/Cu达到了 87。5％(原子分数)，在100～125 ℃的低温区间表现出较高活性;在1。0％(体积分数)的NH3气氛中焙烧的CuOx/SiO2-1。0A催化剂表面则Cu+含量高，Cu+/Cu达到了57。0％(原子分数)，在150～200 ℃的高温区间表现出较高活性，在200℃时NO转化率达到了90。2％;分析表明在低温区间Cu2+发挥着主要作用，Cu2+↔Cu+的循环转变为主要的催化循环过程;在高温区间则可能Cu+发挥着主要作用，而Cu2+可能起次要作用，Cu2+与Cu+组分相互协调，可能同时存在着Cu2+↔Cu+和Cu+↔Cu0的催化循环过程。

    低温脱硝选择性催化还原(SCR)铜基催化剂化学态氧化还原

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    保温时间对Zn脆化镍基单晶高温合金中组织演变的影响

    袁彩霞李瑞宾孙元张金汉...
    1529-1542页
    查看更多>>摘要：以镍基单晶高温合金(DD5)磨削废料为研究对象，选择反应温度为900 ℃，采用真空封管技术研究了不同保温时间对Zn脆化镍基单晶高温合金中组织演变的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电子探针微区(EPMA)等手段分析反应后试样的微观组织、相组成和元素分布，明确其组织演变过程。结果表明，随着反应时间的延长，Zn脆化镍基单晶高温合金最终产物主要为Ni5Zn21金属间化合物。高温合金经Zn脆化后，体系中W，Re和Ta富集形成了 WRexTay固溶体或无定型化合物，Ni，Al和Co以及Ni，Co和Cr在较短反应时间时分别形成NiAlxCoy和NiCoCr金属间合金，但当反应时间足够长时，NiAlxCoy显著减少并逐渐消失，而NiCoCr逐渐转变为CoCr。

    镍基单晶高温合金组织演变保温时间Zn脆化元素分布

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    钛含量对Ti-Mo微合金钢组织及性能的影响

    杨洪波赵贺然孙佳通王豪...
    1543-1551页
    查看更多>>摘要：以不同Ti含量的Ti-Mo微合金钢为研究对象，利用光学显微镜(OM)、拉伸试验机、冲击试验机测试了实验钢的微观组织形貌及力学性能参数，分析了Ti含量对微观组织、抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性的影响规律，计算了实验钢的强化量，阐明了强化机制，并探讨了屈强比的影响因素，为Ti-Mo微合金钢力学性能的进一步优化提供参考。结果表明:Ti含量在0。012％～0。16％时，Ti含量的增加使实验钢的抗拉强度及屈服强度增大，铁素体晶粒尺寸逐渐减小，塑韧性能逐渐降低后稳定下来;Ti含量升高到0。21％时，铁素体晶粒尺寸变大，实验钢强度降低。当Ti含量在0～0。026％时，实验钢强化方式以细晶强化和固溶强化为主;当Ti含量在0。04％～0。21％时，实验钢强化方式以细晶强化和析出强化为主，且随着Ti含量的增加析出强化量逐渐增大。强化方式是影响屈强比的因素之一，固溶强化可以降低屈强比，细晶强化和析出强化会增大屈强比;另一影响因素是钢中软硬相比例，软相影响屈服强度，硬相影响抗拉强度，为了使实验钢在高强度的同时获得较低的屈强比，可以适当控制钢中铁素体与贝氏体比例。综合考虑，当Ti含量在0。11％时，可获得屈服强度为482 MPa，抗拉强度为647 MPa，屈强比为0。7456的综合力学性能较优异的高强钢。

    Ti含量Ti-Mo微合金钢延伸率强化屈强比

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    Re和C对Ta-10W合金的微观组织和力学性能影响

    何浩天方金祥曹阳王嘉璇...
    1552-1564页
    查看更多>>摘要：铼(Re)和碳化物陶瓷因其较高的熔点和特殊的耐高温性能，常被用于航空航天领域，改善高温合金的性能。采用电弧熔炼的方法制备了Ta-10W，Ta-10W-4。5Re和Ta-10W-1C难熔合金，讨论了Re和C对Ta-10W合金的微观组织及室温/高温力学性能的影响机制。结果表明，Ta-10W合金为体心立方(bcc)单相固溶体，室温下的屈服强度为810 MPa，断裂应变超过24％，1450 ℃下的压缩屈服强度为190 MPa。Re(4。5％，质量分数)对Ta-10W合金的物相组成无明显影响，但能够起到细化晶粒的作用，合金的室温屈服强度提高了50。1％，但塑性有所下降，断裂应变为18。4％，1450 ℃下的屈服强度达430 MPa，提高了 126％;当合金中加入C(1％，质量分数)后，合金室温组织变为细小均匀的层状亚共晶组织[bcc+(bcc+Ta2C)]，且bcc基体中有弥散析出的针状Ta2C相，合金室温屈服强度提高约18。7％，断裂应变为15。1％，1450 ℃下的屈服强度提高102％。Ta-10W-4。5Re和Ta-10W-1C两种合金在室温下的压缩断裂应变均超过了 15％，在1450 ℃下的极限抗压强度均超过了400 MPa，在具有优异高温强度的同时，具有良好的室温塑性。

    难熔合金陶瓷增强相高温力学性能显微组织

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    热压烧结超细晶WC-Co硬质合金致密化及性能研究

    邓胜强高阳李霄亭孙德建...
    1565-1573页
    查看更多>>摘要：采用热压烧结制备了超细晶WC-10Co硬质合金，通过压力辅助烧结经典模型，分析了合金在不同烧结温度下的致密化机制，研究了烧结温度对合金微观组织和力学性能的影响，讨论了微观结构与力学性能之间的关系。结果发现，烧结温度在1100～1200 ℃时，应力指数n在1～3之间变化。在烧结前期的低应力状态下n≈1时，扩散主导致密化过程;随着温度的升高和保温时间的延长，n值发生变化，对应不同的致密化机制，在1150和1200 ℃的保温后期，n值分别对应1。98和2。95，致密化机制从晶界滑动到塑性变形转变。同时还发现，当烧结温度为1250 ℃，展现出明显的液相烧结特征，颗粒的重排和液相的流动，促进材料的快速致密化及密度的提高，其相对密度达到99。7％，制备的WC-Co硬质合金d的组织更加均匀，晶粒尺寸为390 nm。此时，WC-Co硬质合金具有最佳的硬度(2080 MPa)和断裂韧性(13。4 MPa·m1/2)。材料的力学性能主要受孔隙和晶粒尺寸的共同作用，在较低的烧结温度下，制备出具有优异性能的超细晶WC-10Co硬质合金。

    热压烧结超细晶WC-Co硬质合金烧结温度致密化微观结构力学性能

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    油井管用Ti-6Al-4V-0.5Nb-0.5Ni钛合金高温流变形行为及热加工图研究

    要思禹于洋刘强叶文君...
    1574-1581页
    查看更多>>摘要：在Ti-6Al-4V中添加耐蚀合金元素Nb和Ni得到的Ti-Al-V-Nb-Ni系钛合金具有良好耐腐蚀性，可作为油井管用材料，但成分优化后合金热加工过程中流变应力和显微组织演化尚不明确，需要对其进行深入研究。采用等温热压缩试验，研究了油井管用Ti-6Al-4V-0。5Nb-0。5Ni合金在温度区间为1113～1203 K(每30K 一个实验温度点)、应变速率分别为0。01，0。1，1和10s-1，总变形量为60％(真应变为0。9)的流变应力(峰值应力)水平和显微组织演化规律。结果表明，在两相区进行等温热变形时，峰值应力随温度降低和应变速率升高而升高，相比变形温度，应变速率对峰值应力的影响更大。基于动态材料模型和Murthy失稳判据构建的热加工图可知，温度在1200～1230 K之间，应变速率在0。01～0。05 s-1之间具有较高功率耗散系数，最高达53。9％，主要软化机制为动态回复/再结晶。热加工图显示出合金塑性失稳区范围在温度区间为1143～1203 K，应变速率区间为0。01～0。1 s-1和温度区间为1190～1203 K;应变速率区间为2。7～7。4 s-1之间的区域，热加工图失稳区内出现组织不均匀状态甚至是微裂纹。显微组织分析结果表明，Ti-6Al-4V-0。5Nb-0。5Ni合金在在两相区具有更低变形抗力和较窄的加工区间。

    Ti-6Al-4V-0.5Nb-0.5Ni合金等温热压缩实验热加工图变形机制

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    真空水平连铸净化处理JG4246A返回料组织与性能

    郝志博骆合力李尚平韩少丽...
    1582-1590页
    查看更多>>摘要：铸造高温合金返回料因其夹杂物和有害气体元素含量高导致其不能利用，通过真空水平连铸技术净化处理高Al，Ti含量铸造高温合金JG4246A返回料，使用底铸出钢工艺使充型区远离上浮至熔体顶部夹杂物，制备高洁净返回料母合金棒材，其中O，N，S总含量不高于12×10-6，夹杂物含量不高于0。46mg/10kg，洁净度达到/超过新料母合金水平。使用JG4246A返回料母合金浇铸力学性能试棒，其组织形貌与相同浇铸工艺新料合金试棒基本相同，室温、600，800和1000℃拉伸强度达808，843，902和539 MPa;800 ℃/490 MPa和1100 ℃/60 MPa持久寿命分别达212和104。2 h，不同应力状态下高周疲劳寿命均达到新料水平，其中850 ℃/461 MPa和850 ℃/229 MPa高周疲劳寿命成倍于新料中值，高周疲劳断口未发现夹杂物存在。经真空水平连铸技术净化处理后，JG4246A返回料达到了新料水平。

    真空水平连铸返回料铸造高温合金JG4246A净化处理

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    钼焙砂氨浸过程中钾的释放动力学研究

    刘起航赵晓微田顺治冯卫国...
    1591-1600页
    查看更多>>摘要：随着低钾钼产品的广泛应用，企业对钼酸铵中的钾含量提出了越来越严苛的要求。氨浸作为钼酸铵生产的关键工艺，对钾的释放行为及产品质量都有十分重要的影响。以钼焙砂为实验原料，分析了钼酸铵生产过程中影响钾浸出的主要因素，并通过电感耦合等离子光谱(ICP)、X射线光电子能谱(XPS)、矿物解离分析仪(MLA)等方法研究了钾在钼酸铵生产过程中的释放动力学规律及其影响机制。结果发现:浸出时间、温度、固液比、原料粒度等都会对钾的浸出过程产生明显的影响;对钼酸铵降钾最适宜的条件为:温度为30 ℃，固液比为1∶5，钼焙砂粒径范围为150～178 μm，氨水质量分数为20％。此外，钾的释放动力学研究表明钼焙砂氨浸前期为离子钾的快速溶解过程，主要以KCl，K2SiF6的离子交换反应为主，该阶段符合Elovich模型，浸出活化能较小，为4。96kJ·mol-1;钼焙砂氨浸后期主要为矿物钾尤其是正长石和云母中钾的浸出释放过程，钾在该阶段的释放速率较慢，且受温度、固液比及粒度等条件的影响较大，该过程符合双常数模型，此阶段浸出活化能较大，为101。49 kJ·mol-1。

    钼焙砂氨浸钾释放浸出动力学含钾矿物

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    自钝化钨合金高温氧化性能研究现状

    唐康尧王曼席晓丽王亚楠...
    1601-1611页
    查看更多>>摘要：钨因具有高熔点、高硬度和优良的抗离子溅射性能，被选为聚变堆面向等离子体第一壁的重要候选材料。但是钨的抗氧化性能较差，严重限制了其工程应用。通过添加钝化元素制备自钝化钨合金，可形成保护性氧化膜改善其抗氧化性能。与纯钨相比，自钝化钨合金的抗氧化性能提高了2～4个数量级。近年来，研究者从成分设计和成分优化对自钝化钨合金开展了大量研究，取得了丰硕成果。通过添加Si或Cr制备的W-Si或W-Cr二元自钝化钨合金，因可形成SiO2或Cr2O，保护膜，其抗氧化性能明显提高。在二元自钝化钨合金基础上，通过添加活性金属元素如Y，Zr改善氧化产物与合金基体的结合力，发展了三元和四元自钝化钨合金，进一步改善了其抗氧化性能。总结归纳了自钝化钨合金的研究进展，从氧化前后显微结构、物相分析、氧化增重等方面论述了其氧化过程及机制。在此基础上，指出了自钝化钨合金面临的问题并对其发展前景进行了展望。

    自钝化钨合金抗氧化性能核聚变反应堆氧化增重微观结构

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    共晶高熵合金成分设计与力学性能的研究进展

    艾诚蒙安利郭敏黄太文...
    1612-1622页
    查看更多>>摘要：共晶高熵合金是近年来研发的一种新型多主元合金，与单相高熵合金相比，由软相和硬质相组成的双相共晶高熵合金具有良好的综合力学性能，且其具有良好的可铸性，因此共晶高熵合金在工程领域具有良好的应用前景。尽管目前已经研制出多种类型的共晶高熵合金，但对共晶高熵合金的成分设计方法和力学性能仍缺乏系统的认识。综述了试错法、简单混合法、热力学计算法和混合焓法等共晶高熵合金的成分设计方法，总结了共晶高熵合金的相组成、室温压缩性能、高温压缩性能与室温拉伸性能的研究现状，归纳了共晶高熵合金抗压强度与抗拉强度的主控因素，发现对于共晶高熵合金，其室温抗压强度取决于组成相的晶体结构和高强度相的面积分数，其高温抗压强度与高强度相的晶体结构、元素的互扩散系数以及难熔元素的含量密切相关，其室温抗拉强度与共品相的形态以及合金元素的固溶强化效果密切相关。

    共晶高熵合金成分设计室温压缩性能高温压缩性能室温拉伸性能

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