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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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    异温轧制钛/铝复合板温度控制及性能研究

    余超郭允畅肖子涵姜润五...
    1693-1700页
    查看更多>>摘要：为实现钛铝异温轧制复合过程中钛板电磁感应加热时温度分布更均匀,设计不同的感应加热线圈组对钛板进行加热,使用有限元模拟了电磁感应加热中感应线圈的结构参数对温度场的影响,通过调节感应加热参数将钛板宽度方向温差控制在50℃以内,形成较均匀的钛板温度.对钛板进行感应加热和测温试验,在较短时间的加热下形成了平均温度635 ℃,温差45 ℃以内的钛板温度,验证了仿真结果的正确性.对均匀性较好的高温钛板与室温铝合金板进行异温轧制,制备出界面剪切强度为63.3 MPa的钛/铝复合板,并对制备出的钛/铝复合板结合性能的分布受温度均匀性的影响做了分析.

    钛/铝复合板异温轧制感应加热温度控制线圈设计

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    O相对Ti2AlNb合金B2基体相拉伸性能影响的分子动力学模拟

    李萍丁瑞东张勇强石成峰...
    1701-1708页
    查看更多>>摘要：本研究基于分子动力学研究了 Ti2AlNb合金中不同数密度的O相对基体B2相力学性能的影响.结果表明:B2相中含有O相时材料的屈服强度和塑性均得到了提升.这是因为在拉伸变形过程中析出相阻碍了基体中滑移系的开动,从而提高了基体B2相的塑性变形抗力.研究发现材料塑性的提升主要与内应力的释放有关,其中B2相通过马氏体相变释放内应力占主导作用,位错释放内应力为次要作用.当基体B2相中含有O相时,O相对位错阻碍作用会导致应力集中,从而诱导大量bcc结构发生马氏体相变,在此过程中应力集中的程度降低,延缓了孔洞形核长大;另一方面由于O相为韧性相,因此孔洞在O相和B2相边界生长受到抑制,从而使Ti2AlNb合金的塑性和韧性大大提高.并且随着析出相数密度的增加,材料的屈服强度和屈服应变下降,但其强度和塑性相比不含O相时仍有提升.这是因为随着O相数密度的增加,导致变形过程中基体原子发生马氏体相变的比例降低,因此相变对应力集中的释放程度降低,孔洞的产生与扩大速度提高,从而使材料更容易发生断裂失效.

    分子动力学Ti2AlNbO相数密度马氏体相变

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    团聚颗粒对SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生和扩展行为影响的研究

    梁超群尧军平李怡然李步炜...
    1709-1717页
    查看更多>>摘要：基于复合材料真实微观结构,在颗粒与基体界面引入内聚力单元,建立了 4种不同颗粒团聚分布的有限元模型(均匀分布、三处团聚、两处团聚和一处团聚),研究了颗粒团聚对SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生和扩展机制的影响.结果表明:当裂纹萌芽时,应力在基体中分布很不均匀,最大应力值出现在颗粒群尖角处,颗粒团聚程度越严重,裂纹萌生最大应力值越大;当裂纹扩展时,颗粒团聚程度越严重,基体内最大应力值越大,裂纹扩展程度越高;当裂纹完全断裂时,随着颗粒团聚程度的加剧,颗粒应力最大值逐渐增加,而基体应力最大值变化不大.颗粒团聚加速裂纹萌生扩展过程,颗粒应均匀分布于基体中.复合材料裂纹萌生扩展机制是由于SiC颗粒群边界和尖角处应力集中严重,导致基体损伤,萌生微裂纹,微裂纹沿着切应力最大方向扩展汇集成主裂纹.

    颗粒团聚SiC/AZ91D有限元模型单轴压缩裂纹萌生裂纹扩展

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    钨铼锇三元混合基扩散阴极的制备及发射性能

    方浩鑫刘伟杨韵斐周帆...
    1718-1725页
    查看更多>>摘要：采用固液混合法制备出铼钨核壳粉体,然后加入锇粉经预处理后制备出具有特殊包覆结构的三元混合粉体.粉体经过压制、烧结、浸渍、洗盐和退火等工艺制备出钨铼锇三元混合基阴极,经过411盐浸渍后,脉冲发射测试发现三元混合基阴极中成分为W2Re1Os1阴极的电子发射性能最好,在1050 ℃电流发射密度能够达到35 A/cm2,电流发射密度略高于同类型的二元混合基阴极,达到覆钨铼锇三元膜阴极的水平.通过实验验证在钨铼锇三元混合基阴极浸渍过程中,Re和Os与活性盐均不发生反应,活性物质是由W和活性盐反应产生的.

    混合基阴极电子发射钨铼锇

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    喷丸强化对GH4096合金表面状态和疲劳性能的影响

    田伟伏宇张少平钟燕...
    1726-1734页
    查看更多>>摘要：采用S1l0铸钢丸和Z300陶瓷丸对GH4096合金开展了喷丸强化试验,利用扫描电镜和三维轮廓仪分析了喷丸表面形貌,采用X射线衍射法分析了喷丸表面残余应力,采用扫描电镜EBSD分析了喷丸试样的截面显微组织,并对喷丸试样进行了 650 ℃低周疲劳试验.结果表明:随着喷丸强度的增大喷丸表面的粗糙度升高,相同喷丸强度下陶瓷丸喷丸表面的粗糙度低于铸钢丸喷丸表面的粗糙度.铸钢丸喷丸表面的残余压应力在-860～-1000 MPa之间,随着喷丸强度的增加残余压应力略有降低;陶瓷丸喷丸表面的残余压应力在-1000～-1100 MPa之间,随着喷丸强度的增加残余压应力略有增加.GH4096合金喷丸后表面发生塑性形变,形成弹丸坑形貌,出现晶界弯曲,产生晶格畸变,造成大量位错塞集,形成密集分布的小角度晶界,晶粒取向也随之改变.喷丸强化可提高GH4096合金650 ℃高温下的低周疲劳寿命,复合喷丸对疲劳寿命的提升效果最明显,相同喷丸强度下陶瓷丸的强化效果优于铸钢丸.喷丸强化后试样的疲劳裂纹多萌生于强化层之下的亚表面,喷丸强化的效果受表面粗糙度、残余应力及强化层深度等共同影响.

    GH4096合金喷丸强化表面形貌残余应力显微组织疲劳性能

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    等通道转角挤压对Mg-1Gd、Mg-2Zn二元合金组织及力学性能的影响

    许金良宋宜帆丁睿智闫宏...
    1735-1740页
    查看更多>>摘要：使用OM、EBSD等手段研究了等通道转角挤压(ECAE)对Mg-1Gd、Mg-2Zn 2种二元合金组织和力学性能的影响.结果表明,在相同挤压条件下,Mg-2Zn合金发生完全再结晶,晶粒长大粗化,且强度塑性不随着挤压道次变化;Mg-1Gd合金则只发生了部分动态再结晶,组织为细小的动态再结晶晶粒和变形晶粒,伴随挤压道次的增加,再结晶程度提升,合金的抗拉强度与塑性增加了1倍.这与溶质原子Gd比Zn更能抑制再结晶和晶粒长大有关.Mg-1Gd合金的再结晶晶粒的取向分散,而未再结晶的晶粒c轴取向由ED向TD偏转45°,这与宏观织构的检测相互印证,晶粒内部产生大量的小角度晶界,小角度晶界两侧发生围绕c轴的转动.

    等通道转角挤压(ECAE)Mg-1Gd合金Mg-2Zn合金再结晶织构力学性能

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    Ru纳米颗粒包覆ITO纳米线热解纤维素性能研究

    焦可心索军余昆朋卜恒勇...
    1741-1748页
    查看更多>>摘要：以阳极氧化铝(AAO)膜为模板,采用真空机械压注法制备铟锡(InSn)合金纳米线(NWs),然后采用"原位放电还原"方法在InSn NWs表面包覆Ru颗粒.随后,将复合材料在空气中进行热处理,合成RuO2/ITO NWs.最后,在H2气氛下还原RuO2/ITO NWs获得Ru/ITO NWs.结果表明,InSn纳米线直径约为40 nm,2～5 nm的Ru纳米颗粒均匀地包覆在ITONWs的表面.此外,检测了所得Ru/ITO NWs对纤维素的催化热解性能,所得产物为1,6-脱水吡喃葡萄糖、乙醇醛和羟基丙酮,对比无催化剂、ITONWs,Ru/ITO NWs所得产物,可以发现Ru/ITO NWs催化剂减少了1,6-脱水吡喃葡萄糖的产生,表明Ru纳米颗粒加剧了热解过程中氧桥的断裂,加速生成乙醇醛和羟基丙酮,提高纤维素热解效率.同时对存在醚键的壬基酚聚氧乙烯醚也进行了热解分析,结果表明Ru/ITO NWs对醚键的断裂起明显的催化作用,减少中间态纤维素的产生,实现快速热解纤维素的目的.

    ITO纳米线Ru纳米颗粒真空机械压注法纤维素

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    Cu对Al-Ti-B梯形连铸坯微观组织的影响

    李振亮王鑫凌思涵张志豪...
    1749-1760页
    查看更多>>摘要：以梯形连铸坯A1-5Ti-1B-0.2Cu中间合金为研究对象,进行不同温度的固溶处理,然后在不同变形温度、应变速率和变形方向进行热压缩变形.研究Cu元素加入、固溶处理、热压缩对第二相粒子微观组织及尺寸不均匀变形的影响.结果表明:Al-5Ti-1B-0.2Cu中间合金经固溶处理600 ℃/4 h后第二相粒子共有4类:(Ti,Al)B2、Al7Cu2Fe、TiB2和TiAl3.当Cu存在时,Al-Cu-Fe相生成有利于增多第二相粒子数目.在相同变形程度和变形温度下随变形速率(0.01、0.1、1 s-1)增大,TiAl3平均粒子尺寸逐渐减小而TiB2粒子更趋于弥散分布.第二相粒子TiAl3在横向压缩变形后更加均匀,纵向压缩变形后更加细小,横向压缩与纵向压缩后TiB2粒子尺寸、分布情况则基本相同,梯形连铸坯的尺寸不均匀塑性变形更有利于第二相粒子TiAl3和TiB2的尺寸与分布.

    Al-5Ti-1B-0.2Cu第二相粒子固溶处理

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    空位浓度对γ-TiAl涂层阻尼性能的影响

    王宁杨帆叶枭宇邵长铖...
    1761-1769页
    查看更多>>摘要：为了研究空位缺陷对γ-TiAl涂层阻尼性能的影响,采用分子动力学方法(MD)对不同空位浓度的γ-TiAl涂层模型进行往复振动模拟计算.比较分析了应力-应变、储存势能、位错线密度、缺陷面积的变化及微观结构的变化机制.结果表明:随着空位浓度的升高,γ-TiAl涂层能耗逐渐增加,弹性模量逐渐减小,涂层提前发生疲劳破坏;不同空位浓度γ-TiAl涂层的储存势能均呈周期性变化,变化幅度随空位浓度的升高而逐渐减小;在振动模拟过程中,空位缺陷会演化为位错线及其它缺陷,导致位错密度和缺陷面积升高,不同缺陷的运动、演化及湮灭是γ-TiAl涂层产生能耗的主要来源;另外,高空位浓度的γ-TiAl涂层内部产生较多的塑性变形,出现颈缩和孔洞等缺陷,使阻尼发生失效.

    阻尼性能分子动力学γ-TiAl涂层位错密度能量耗散

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    稀土锆酸盐热障涂层的合金化改性研究进展

    董智杰付前刚胡逗
    1770-1780页
    查看更多>>摘要：热障涂层(TBCs)是提升航空发动机热端部件工作温度上限的有效途径之一.稀土锆酸盐(RE2-xZr2+xO7+x/2)因其低热导率和良好的高温相稳定性被视为新一代热障涂层候选材料.鉴于稀土锆酸盐性能具有强的可设计性,本文从合金化设计思路出发,围绕力学、热物理和抗腐蚀性能综述了稀土锆酸盐涂层常规合金化和高熵化改性的国内外研究进展,并基于当前研究不足对后续工作提出展望.

    热障涂层稀土锆酸盐合金化高熵化

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