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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。
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    球磨和液相烧结制备W-Ni-Fe合金的组织和力学性能

    王姿曈董帝熊宁徐嘉伟...
    1229-1235页
    查看更多>>摘要：为了制备出优异、经济友好的钨重合金,在1450～1510 ℃的烧结温度范围内,通过球磨和液相烧结制备了 93W-4.6Ni-2.4Fe(质量分数)合金.进一步研究了试样的微观结构和断裂模式.结果表明,在不同烧结温度下,烧结的试样表现出相似的两相显微结构和韧性断裂模式.随着烧结温度的升高,钨颗粒尺寸也逐渐增大.当烧结温度达到或超过1480 ℃时,合金相对密度达到99.0％以上.1480 ℃烧结时可获得具有最佳抗拉伸强度(940 MPa)和延伸率(32.6％)组合的试样.在1480 ℃下烧结的试样具有优异的延展性,这与γ相的网络结构、韧窝的均匀分布以及两相的协同作用有关.试样的高强度归因于细化的钨颗粒尺寸和球形的钨颗粒.

    钨重合金球磨液相烧结力学性能

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    放电等离子烧结WMoNbTaV-Al2O3高熵合金组织及磨损性能

    刘美君徐流杰李洲郭明宜...
    1236-1244页
    查看更多>>摘要：以金属粉末为原料,采用放电等离子烧结技术制备新型含α-Al2O3的WMoNbTaV难熔高熵合金,研究了烧结温度对合金致密化行为、相结构、显微组织和耐磨性能的影响.结果表明:在1800～1900 ℃烧结时,WMoNbTaV-Al2O3高熵合金基体具有单一 bcc相结构,Al2O3的平均晶粒尺寸为1.15 μm.随着烧结温度升高,合金的晶粒尺寸增大,致密度和显微硬度也在不断增高,在1900 ℃烧结时硬度达到7967.4 MPa.1900 ℃烧结得到的合金具有优异的耐磨性,磨损量仅为1800 ℃烧结合金的一半.且WMoNbTaV-Al2O3高熵合金的耐磨性远高于纯W材料.当磨料粒度为37.5 μm时,1900 ℃烧结的合金磨损量为0.9 mg,磨损性能是纯W材料的83倍.

    放电等离子烧结难熔高熵合金显微组织磨损性能

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    利用SRIM分析辐照对碳化物和氧化物陶瓷的影响

    罗春阳徐流杰申华海李秀青...
    1245-1251页
    查看更多>>摘要：弥散强化在改善合金性能方面发挥着重要作用,而碳化物和氧化物陶瓷作为常用的弥散强化颗粒,其稳定性对于应用于恶劣环境的核反应堆中的合金非常重要,因此研究SiC、TiC、ZrC、Al2O,、Y2O3和ZrO2的抗辐射性具有重要意义.利用SR1M程序模拟了不同能量、不同类型的入射离子对不同材料的影响,分析了不同辐照剂量下氧化锆的辐照损伤.结果表明,随着入射离子能量的增加,入射离子在靶材中的分布趋于均匀,入射离子的停止位置和靶材的损伤深度有所增加.入射离子的种类不同,对靶材的损伤程度也大不相同,不利于对比材料的抗辐射能力.在相同的辐照条件下,入射离子的分布随辐照剂量的增加保持不变,但辐照损伤会不断累积直至饱和.在6种物质中,氧化锆和碳化锆的抗辐射性能较好.对氧化锆增强的钨合金在700 ℃进行碳离子辐照实验,发现氧化锆具有良好的辐照性能.

    SRIM离子辐照碳化物和氧化物入射粒子

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    粗糙度和金属间化合物粒子对A6111铝合金表面腐蚀的影响

    康明龙邓运来雷金琴
    1252-1261页
    查看更多>>摘要：钎焊铝蜂窝夹层结构板常用于高速列车的地板和船舶的甲板.其中四层铝复合板(4343/3003/6111/3003)作为该蜂窝结构的面板常暴露于腐蚀性环境中.经过成分优化的6111铝合金作为四层铝复合板的主要支撑层材料,其组织结构和表面状态对腐蚀性能有很大影响.采用不同粒度的砂纸磨削6111铝合金,研究了不同程度磨削后6111铝合金的微观组织和表面腐蚀行为.结果表明:6111合金中的AlFeSi(Mn,Cu)相的电位高于基体电位,这种相作为阴极与相邻基体形成多级体系,加剧了表面腐蚀.同时,较光滑的表面具有更好的耐腐蚀性.当表面粗糙度从18.03 μm降至0.92 µm时,表面几何体积由0.629 mm3减少至0.029 mm3,金属间化合物AlFeSi(Mn,Cu)粒子的平均数量由1631 mm2减少至917 mm-2,其面积分数由3.93％降至0.92％.相应地,平均腐蚀深度由237 μm降至95μm.

    6111铝合金表面粗糙度金属间化合物颗粒耐腐蚀性电化学测试

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    淬火水温对7050铝合金组织性能的影响

    马力魏振伟周杰李乐宇...
    1262-1267页
    查看更多>>摘要：固溶处理是常见的提升7050铝合金综合性能的热处理手段,但由于7050合金存在一定的淬火敏感性,淬火水温是影响其性能的一个重要因素,不同的淬火水温会影响合金获得的固溶体饱和度和析出相尺寸,进而影响合金性能.研究了固溶处理时,冷却水温度对7050铝合金组织性能的影响.结果表明,随着淬火水温的升高,通过EBSD分析得出合金的大角度晶界比例逐渐提升,位错主要集中在大角度晶界和晶界密集的区域,合金中晶界处不断产生析出相并长大,合金硬度呈现先增加后降低的趋势,耐腐蚀性能随着淬火水温的升高持续变差.50 ℃水温淬火时合金具有良好的综合性能,显微硬度为1707.16 MPa,腐蚀电位为-0.927 V.

    7050合金淬火水温析出相耐腐蚀性EBSD

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    原位自生MgO对氯化物熔盐腐蚀性的影响

    杨太森张桂清戴志勇梁学伟...
    1268-1276页
    查看更多>>摘要：熔融氯化物盐是优异的传热流体和热能储存介质,在太阳能发电领域具有广泛的应用价值.但在实际工作环境下,熔融氯化物盐对金属管道(Inconel 625合金)有较强的腐蚀性,Inconel 625焊丝通常作为修补材料在太阳能管道修补上使用.为了解决熔融氯化物盐对Inconel 625熔敷金属的强腐蚀性问题,采用MAG焊堆焊出Inconel 625熔敷金属,探究在KCl-MgCl2熔盐中加入纳米级MgO颗粒与MgCl2·6H2O原位自生MgO对KCl-MgCl2盐腐蚀性的影响.结果表明:Inconel 625熔敷金属在KCl-MgCl2、KCl-MgCl2+5％MgO和KC1-MgCl2+5％MgCl2·6H2O(质量分数)中经过72h的腐蚀后,试样的质量损失分别为0.00714、0.00512和0.00308 g·cm-2.Inconel 625熔敷金属在原位自生MgO熔盐中的腐蚀速率同比降低56.86％和39.85％.熔盐中加入纳米MgO颗粒虽然能够缓解氯化物熔盐的腐蚀性,但熔盐发生团聚或沉降现象,导致MgO和MgCr2O4保护壳层分布不均匀;在熔盐中添加MgCl2·6H2O使其原位生成MgO,生成的MgO和MgCr2O4保护壳层更加均匀,能够阻碍腐蚀性介质侵蚀,是降低氯化物熔盐腐蚀性的有效方法.

    Inconel625熔敷金属氯化物熔盐原位自生MgO缓蚀

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    界面约束作用下Ti/Al多层复合材料的力学性能和冲压成形性能

    曹苗邓坤坤陈慧琴段兴旺...
    1277-1286页
    查看更多>>摘要：采用热压+热轧复合法在500 ℃制备了3层、5层和7层配置的Ti/Al多层复合材料(LMCs),研究了拉伸和埃里克森杯突试验过程中复合板的裂纹萌生和扩展行为,分析了界面约束效应对复合板力学性能和冲压成形性能的影响机理.结果表明,复合板界面具有微米级厚度的金属间相,导致其具有较强的界面结合.随复合板层数的增加,其屈服强度(YS)和极限抗拉强度(UTS)增加,延伸率(EL)和韧性降低,且由于热轧形成了强基面织构,复合板力学性能的各向异性明显增加.同时,复合板的加工硬化指数(n)和塑性应变比(r)均降低,屈强比(σs/σb)增大,这些均导致了复合板的冲压成形性能变差.对于层数较少的复合板,在断裂过程中界面脱粘起了主要作用.由于界面结合不佳,界面易发生分层,通过抑制裂纹萌生、促进裂纹偏转和钝化、降低裂纹扩展的驱动力,有效地延缓了复合板的断裂失效.

    Ti/Al多层复合材料拉伸埃里克森杯突试验界面

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    加热温度和热处理对TC4钛合金热自压连接接头组织和性能的影响

    李会朝梁凯铭潘睿朱晓腾...
    1287-1295页
    查看更多>>摘要：采用自行设计的感应线圈、刚性拘束工装与实验室现有感应加热装置结合,以5 mm厚TC4钛合金为母材进行局部感应加热刚性拘束热自压扩散连接(TSCB),探究了不同加热温度和热处理对接头微观组织和力学性能的影响.结果表明,加热温度过低(900 ℃)会导致原子扩散不充分,加热温度过高(990 ℃,超过β→α相变温度)会形成的粗大魏氏体组织,导致接头力学性能降低.随着温度的升高,热拘束应力场对接头施加的压力先升高后降低,接头的连接质量也先升高后降低.只有加热温度为950 ℃即稍低于β→α相变温度时,组织分布最均匀,等轴α相晶粒最明显,且原子扩散更充分,应力场对接头施加的压力最高,接头力学性能最好.经650℃/3h退火热处理后,发生了α→β相变,晶格的畸变程度降低,晶粒细化.TSCB接头残余应力状态由拉应力转变为压应力.残余应力显著降低,应力得到释放,从而提高了 TSCB接头的力学性能,解决了 TSCB接头塑性较低的问题.

    TC4钛合金热自压扩散连接热处理显微组织力学性能

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    钛合金激光表面处理的进展及应用

    徐剑波张博文屈文涛孙霖霖...
    1296-1309页
    查看更多>>摘要：钛及其合金由于质轻、耐腐蚀性能好、强度高、弹性模量低、生物相容性佳和骨整合性优异,已成为应用最广泛的航空航天与生物医学金属材料之一.然而,较低的塑性、低硬度、和耐磨损性能限制了其发展和应用.激光表面处理(LST)技术在不改变材料体积的情况下增强表面性能,成为钛合金表面改性的一种有利手段.综述了利用LST技术对钛及其合金材料进行表面改性的研究进展和应用现状.分析了激光相变硬化、激光表面重熔、激光冲击喷丸、激光表面合金化、激光熔覆和复合LST的机理、工艺参数、表面特性和微观结构.总结了 LST在航空航天、医学等领域的应用,介绍了现有的局限性,提出了未来的研究方向,并对LST在钛及其合金材料上的发展趋势进行了展望,以推进LST创新,为钛合金在多领域中的应用开辟新途径.

    激光表面处理钛合金航空航天医疗

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    热变形可生物降解镁基合金的微观组织特征和力学性能研究进展

    张源杨煜卓刘芸刘薇...
    1310-1320页
    查看更多>>摘要：镁合金凭借与人骨相近的弹性模量、体内自发的可降解性及优异的生物相容性,在生物医用领域表现出巨大的发展潜力.然而,镁合金室温塑性成形差及绝对抗拉强度/屈服强度低,限制了其广泛应用.热变形作为一种有效改善镁合金力学性能的方式,具有细化晶粒及破坏连续大尺寸第二相等特征,通过引入高密度位错进而显著提高材料强度和塑性.因此,从热变形医用镁合金组织演变特征出发,以变形方式为分类依据,综述了近年来医用镁合金热变形的研究动态.概述了轧制、锻造、挤压、高压扭转等4种典型热变形工艺的差异性特征.在此基础上,阐述了不同热变形工艺下医用镁合金的晶粒细化机制,动态再结晶过程和位错增殖对力学性能的影响规律.进一步归纳了热变形医用镁合金微观组织结构及力学性能的本质关联.

    医用镁合金热变形第二相晶粒细化力学性能

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