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期刊信息/Journal information
稀有金属材料与工程
稀有金属材料与工程

殷为宏

月刊

1002-185X

rmme@c-nin.com

029-86231117

710016

西安市51号信箱

稀有金属材料与工程/Journal Rare Metal Materials and EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊是以稀有金属材料的研究、开发、生产、应用为报道内容的综合性学术技术刊物。《稀有金属材料与工程》主要报道钛、难熔金属(钨、钼、钽、铌、锆、铪、钒)、贵金属(金、银、铂、钌、铑、钯等)、稀散金属和稀土金属等材料的研制；稀有金属材料的加工工艺,熔铸、粉末冶金、压力加工、热处理、机械加工、爆炸复合、涂复、焊接及其它特种加工工艺)；稀有金属材料的化学分析及机械、物理性能测试；同时还报道超导材料、陶瓷材料、磁性材料、功能材料、纳米材料、生物材料等新型材料及先进的材料研制、设计、制造工艺及其在国民经济各领域的应用。
正式出版
收录年代

    Fe元素含量对FeCrMnAlCu高熵合金在3.5％NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响

    冯力王兆钦赵燕春张维...
    3373-3382页
    查看更多>>摘要：采用真空电弧熔炼技术制备了 FexCrMnAlCu(x=0,0.5,1,1.5,2)高熵合金,使用XRD、SEM、EDS对腐蚀前后合金的相结构与微观组织进行了表征,通过动电位极化曲线、EIS、XPS以及浸泡实验对合金在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为与氧化膜成分进行表征.结果表明:FexCrMnAlCu高熵合金均为bcc+fcc相的双相结构,Fe元素的添加使得bcc相衍射峰强度逐渐增强.随着Fe含量的增加,合金的耐腐蚀性能先增强后减弱,添加了 Fe元素的合金耐腐蚀性能均强于不含Fe的合金,这是由于Fe元素的加入使得晶粒尺寸发生了变化,使得单位面积上的晶界数量改变,从而造成耐腐蚀性能的变化.FexCrMnAlCu合金的腐蚀类型主要为晶间腐蚀,腐蚀后合金表面形成了由各元素氧化物组成的氧化膜.Fe1.5CrMnAlCu合金的自腐蚀电流密度最小(1.75x1 0-6 A/cm2)、自腐蚀电位最正(-0.589 V),容抗弧半径最大.

    高熵合金真空电弧熔炼微观结构氧化膜

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    Ti6321合金不同组织室温拉伸蠕变行为研究

    许玲玉孙志杰李冲王洋...
    3383-3389页
    查看更多>>摘要：研究了 Ti6321合金等轴、双态和魏氏组织室温下706 MPa拉伸应力作用200 h的蠕变行为,采用TEM观察了Ti6321合金不同组织拉伸蠕变后的微观组织形貌,并通过迹线法分析了位错滑移类型.结果表明:Ti6321合金等轴组织的蠕变应变最大,双态组织次之,魏氏组织最小.通过对蠕变曲线进行一阶求导,找到蠕变速率变化转折点,得到不同阶段的蠕变应变,发现初始蠕变应变大小与组织中残留的位错量成正相关.Ti6321合金室温蠕变机制主要是位错滑移,拉伸蠕变过程中等轴组织发生了原始胞状位错分解和新位错滑移的形成,该位错为(10(1)1)<11(2)3>交滑移;双态组织初始α相发生了 {10(1)0}<11(2)0>柱面滑移,次生α相发生了((1)101)<(1)(1)20>锥面滑移:魏氏组织发生(0001)<(2)110>基面滑移的可能性大,发生(10(1)1)<10(1)2>锥面滑移的可能性较小.

    蠕变行为蠕变机制位错滑移

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    预变形Mo-0.3La合金的热变形行为研究

    张晓任宝江冯鹏发安耿...
    3390-3397页
    查看更多>>摘要：采用Gleeble-3500热模拟机在变形温度为973～1273 K、应变速率为0.001～0.1s-1、真应变为60％的实验条件下,对预变形Mo-0.3La合金的热变形行为进行了研究,并采用包含Zene-Hollomon参数的双曲正弦模型,建立了热变形流变方程.结果表明:预变形Mo-0.3La合金的真应力-应变曲线具有动态再结晶特征,在较低的温度(973 K)/较高的应变速率(0.1 s-1)下,表现出加工硬化,在1273 K低应变速率(0.001和0.005 s-1)下动态再结晶具有显著性;合金含有31.65％大角度晶界,再变形后大角度晶界减少至17.14％,且存在少量的再结晶晶粒(6.08％);变形温度升高,大角度晶界和再结晶晶粒增多;由流变方程得到平均变形激活能Q为287.08 kJ/mol,应力指数n为14.40,依据流变方程计算出的应力理论值与实际值的平均相对误差仅3.25％.

    预变形Mo-0.3La合金热变形微观组织

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    Zr在αU中的溶解焓和过剩熵的第一性原理计算研究

    屈哲昊冯伟高春来
    3398-3406页
    查看更多>>摘要：针对U-Zr相图中富U端Zr在αU中的固溶度曲线所需的溶解焓和过剩熵,分别进行了第一性原理计算并与实验数据进行了对比分析.对于Zr-αU固溶体转变为δUZr2时对应的溶解焓和过剩熵,采用SQS模型得到每个Zr原子对应的结果为1.437 eV/Zr atom和1.060 kB/Zr atom,采用disorder模型得到每个Zr原子对应的结果为1.420 eV/Zr atom和0.732 kB/Zr atom.基于实验数据,分析拟合得到的每个Zr原子的溶解焓为-0.823±0.712 meV/Zr atom,过剩熵为5.880±9.976 kB/Zr atom.对比理论计算和拟合实验数据的结果发现,振动熵对固溶度的影响不可忽略,并且理论和实验数据相差较大的原因可能与理论计算中设置的δUZr2中Zr的位置与实验中的具体结构位置参数不尽相同有关.

    第一性原理溶解焓过剩熵振动熵

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    激光选区熔化-熔体浸渗制备层状多金属复合材料

    袁斌杨立凯倪聪林巧力...
    3407-3412页
    查看更多>>摘要：多金属复合材料可集成单一组元的特性,获得传统材料难以实现的高强韧和多功能特性,具有广阔应用前景.在此,提出了激光选区熔化和真空熔体浸渗技术制备层状多金属复合材料的新思路.以Cu/316L为模型材料,成功制备了拥有精细层状结构的复合材料,探究了构型变化对复合材料性能的影响.结果表明,复合材料性能具有明显的各向异性.随着316L层厚200、500、1000μm的增大,复合材料的抗压强度和弹性模量增大,导电性略有减小,分别可达纯铜的1.96、1.34和0.9倍.得益于结构优化(微米级层状)和组分选择(铜和不锈钢),复合材料同时拥有优异的强韧性和良好的导电性.此外,提供的方法新颖、普适性强,为设计和制备高性能多功能复合材料提供了新途径.

    多金属复合材料层状结构增材制造熔体浸渗

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    铍第1塑性高峰区的流变行为及本构方程

    许德美李美岁李志年叶树鹏...
    3413-3421页
    查看更多>>摘要：利用Instron 5582万能材料试验机进行等温压缩试验,获得金属铍在变形温度为250～450 ℃、应变速率为10-1～10-4s-1条件下的真应力-应变曲线,研究金属铍第1塑性高峰区的流变行为.结果表明:实验条件下,金属铍流变应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小,具有较大的温度敏感性.各变形条件下,金属铍真应力-应变曲线表现为动态回复曲线特征,压缩后样品晶粒伸长,为典型的压力加工组织,这些研究结果表明动态回复是金属铍第1塑性高峰区变形时的主要软化机制.随着应变量的增加,金属铍的变形激活能从244.95 kJ/mol减少至166.82 kJ/mol.建立了包含应变量的Arrhenius应变补偿本构方程,预测相对误差(MRE)最大为5.0550％,相关系数(R)最小为0.9899,能够较准确预测金属铍在第1塑性高峰区压缩变形时的流变应力.

    金属铍第1塑性高峰区本构方程变形激活能

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    细晶TC4合金板材超塑性行为及组织演变研究

    张磊郭萍王欢强菲...
    3422-3427页
    查看更多>>摘要：采用恒应变速率法,探究了在880～920 ℃,0.0005～0.005 s-1的温度及应变速率条件下细晶TC4合金板材的超塑性行为,并表征分析了其超塑变形过程中的微观组织演变.研究表明,随着超塑变形温度的升高,合金均发生明显的动态再结晶现象,其超塑变形机制也随之改变.在880 ℃/0.001 s-1下TC4合金表现为晶界滑动、晶粒旋转和滑动的协同超塑变形机制,表现出最佳的超塑性能,延伸率高达1039％,应变敏感系数m值达0.51.但在920 ℃/0.001s-1条件下,由于合金的超塑性依赖晶界滑动和晶内位错滑移的共同作用,TC4合金延伸率仅为746％,应变敏感系数m值降至0.39.相关结果阐释了不同温度及应变速率下TC4合金超塑性能差异的关键原因,对深入研究TC4钛合金超塑变形过程中复杂的力学行为与变形机制具有重要意义.

    TC4超塑性动态再结晶组织演变

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    机械合金化-射频等离子球化制备WMoTaNbV难熔高熵合金球形粉末

    王繁强施麒刘辛刘斌斌...
    3428-3436页
    查看更多>>摘要：以单质元素粉末为原料,采用机械合金化和射频等离子体球化制备WMoTaNbV难熔高熵合金球形粉末.重点研究了球磨时间和射频等离子体球化过程对粉末物相、形貌、粒度和杂质含量的影响规律,并使用XRD、SEM、TEM、碳硫仪、氧氮氢仪和激光粒度分析仪等对粉末性能进行分析表征.结果表明:随着球磨时间的延长,低熔点元素逐渐向高熔点元素固溶.当球磨时间为14h时,可以形成单一 bcc相结构的难熔高熵合金粉末,粒径随球磨时间的延长逐渐细化,杂质含量随着球磨时间延长而增加.选取球磨2 h的粉末进行射频等离子球化,球化后的粉末中位粒径(Ds0)为55.9 μm,氧碳含量(质量分数)分别是0.054％和0.021％,粉末流动性显著提高至8.4s·(50 g)-1,振实密度达到8.80 g·cm-3.

    机械合金化射频等离子球化难熔高熵合金球形粉末

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    退火温度对(AlCoCrFeNi)1-x/(CoCrNi)x复合材料耐磨和耐腐蚀性的影响

    郭晶王德兴郑杜彬翟若凯...
    3437-3446页
    查看更多>>摘要：利用选区激光融化(SLM)技术制备了耐磨耐腐蚀性能优异的(AlCoCrFeNi)1-x/(CoCrNi)x(x=20％,质量分数)复合材料.并对其进行了退火处理.利用XRD、SEM、EDS、EBSD、硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站和X射线光电子能谱分析等技术手段研究了不同退火温度(600、800、1000 ℃)对(AlCoCrFeNi)1-x/(CoCrNi)x(x=20％,质量分数)的组织结构、硬度、耐磨性和耐腐蚀性的影响规律及机制.经过600 ℃退火后,复合材料的相组成没有变化,均由bcc相和B2相组成,晶粒比退火前更加均匀细小.经过800和1000 ℃退火后,fcc相出现,晶粒更加粗大.退火温度越高,fcc相比重越大,晶粒尺寸越大.随退火温度的升高,复合材料的硬度和耐磨性先提高后降低.由于细晶强化作用,600 ℃退火试样的硬度最高和耐磨性最好,与退火前的试样相比,硬度提高了 26.9％,磨损失重降低了 32％.退火处理促进了钝化膜中Cr2O3的富集,提高了复合材料的耐腐蚀性,1000 ℃退火试样的耐腐蚀性最优.

    复合材料选区激光熔化成型退火处理耐磨性耐腐蚀性

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    单晶钛变形机制的分子动力学研究

    牛勇贾云杰王耀奇朱艳春...
    3447-3456页
    查看更多>>摘要：采用分子动力学模拟方法研究了单晶钛的变形机制,研究温度为500～1000 K,应变率为0.001～0.01 ps-1,加载方式为拉伸和压缩,对结果进行了应力-应变分析、势能分析、共进邻分析和位错密度分析.结果表明,随温度的升高,屈服强度降低,屈服点对应的应变值减小;在相同温度下,拉伸屈服强度略高于压缩屈服强度;不同加载速率下弹性模量变化不大,随着加载速率的增加屈服强度增大.随温度的升高或加载速率增加,体系的势能峰值增加.随着应变的进行,hcp结构减少,Other结构增加,bcc、fcc结构出现并增加(除变形温度1000 K时以外);超过屈服点后,各种结构逐渐趋于平稳;随着温度的升高,晶体结构的转变提前发生.随着温度的升高,位错密度降低,拉伸载荷下的总位错密度大于压缩载荷下;整个变形过程中的主要位错类型是Other位错、1/3<(1)100>位错和1/3<11(2)0>位错.

    单晶钛分子动力学位错密度应变率塑性变形机制

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