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中国有色金属学报
中国有色金属学报

黄伯云

月刊

1004-0609

f-ysxb@mail.csu.edu.cn

0731-88876765,88877197

410083

湖南省长沙中南大学内

中国有色金属学报/Journal The Chinese Journal of Nonferrous MetalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国科技论文统计与分析和中国科学引文数据库的源期刊。已被国际和国内著名检索系统和数据库收录。本刊的影响因子和总被引频次名列冶金、金属学类期刊前茅。
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    CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能研究进展

    蔡静雯冯璇璇王杭宁朱铭海...
    3899-3922页
    查看更多>>摘要：高熵合金是一种新型多主元合金材料，因各方面独特的性能而受到广泛关注，其耐腐蚀性能方面也展现出巨大的潜力。本文结合最新研究动态，系统总结了合金元素、相结构及微观缺陷对CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的影响;探讨了具有不同微观结构特征的高熵合金的腐蚀机制;并从室温及高温下不同腐蚀介质中的应用出发，阐述了CoCrFeNi系高熵合金在各领域的广阔应用前景。最后，总结了CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的研究，并对其研究发展趋势进行了展望。

    CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性合金元素相结构微观结构缺陷

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    增材制造镍基高温合金成形过程数值模拟研究进展

    胡勇张文格马好放王泽...
    3923-3946页
    查看更多>>摘要：增材制造技术为镍基高温合金复杂零部件的制造带来了前所未有的机遇，然而在实验研究和实际生产中仍然面临着较大的竞争压力，制约了增材制造镍基高温合金的快速发展。近年来，不同尺度的模拟方法逐步应用于指导镍基高温合金的增材制造和开发。宏观尺度模拟关注成形过程中的热历史、成形控制、残余应力分布和力学行为;介观尺度模拟主要用于解决成形过程中的激光吸收、熔池内熔体流动、熔化凝固、缺陷形成以及裂纹防治等问题;微观尺度模拟则聚焦于制造过程中构建材料的微观组织演化;而多尺度模拟通过耦合不同类型的模型，实现了材料成形过程中的跨尺度研究。本文通过综述宏观、介观和微观以及多尺度条件下镍基高温合金增材制造过程数值模拟研究进展，分析了不同模拟方法对于解决增材制造镍基高温合金成形和控性相关问题的策略和思路。最后，针对如何推动数值模拟在增材制造镍基高温合金开发中的应用进行了展望，并指出其发展方向。

    增材制造镍基高温合金物理现象多尺度数值模拟

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    扫描策略对增材制造钛铝异质合金组织与性能的影响

    贺晨李家栋孙晨赵宇辉...
    3947-3958页
    查看更多>>摘要：通过激光熔化沉积技术制造物性差异大的钛-铝异质合金复合结构，对高比强度钛-铝复合结构在航空重大装备上应用具有重要意义。本文以AlTiVNbSi高熵合金为中间过渡层，采用激光熔化沉积制备了Ti-Al异质合金复合试样，基于金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、室温拉伸等方法，研究了扫描策略对Ti-Al异质界面区微观组织和力学性能的影响。结果表明:扫描策略优化可以显著改善异质界面区的结合情况，与带状扫描策略相比，环状扫描获得的微观组织细小、致密且晶粒生长方向杂乱多变;其界面层厚度约为10μm，比带状扫描下的界面层厚度减薄了50％;同时，环状扫描下的界面结合区抗拉强度也明显提高，最高抗拉强度约为235 MPa。拉伸试样断裂位置发生在钛合金与高熵合金界面处。

    钛-铝异质合金激光熔化沉积扫描策略微观组织力学性能

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    触变成形Mg-3Bi-5Sn-2Zn合金微观组织与力学性能

    孟帅举王孟璐朱明亮肖复华...
    3959-3968页
    查看更多>>摘要：为揭示触变加工Mg-Bi-Sn系合金微观组织和力学性能特点，选取细晶Mg-3Bi-5Sn-2Zn(BTZ352)合金进行半固态触变锻造加工。采用OM、SEM、XRD、EPMA和室温拉伸试验对触变锻造BTZ352合金微观组织和力学性能进行表征分析。结果表明:触变锻造BTZ352合金由近球状粗晶和细小二次凝固组织构成，近球状粗晶体积分数和平均尺寸分别为59。3％与(120。5±6)µm，而二次凝固组织由平均二次枝晶臂间距为3。2µm的细小等轴树枝晶与晶间化合物相(Mg3Bi2、Mg2Sn、Mg2Zn和BiSn)构成。触变锻造BTZ352合金中的近球状粗晶与二次凝固组织中细小的等轴树枝晶构成双峰结构。归因于双峰结构中细晶组织显著的晶界强化作用以及粗、细晶区之间的协同作用，触变锻造BTZ352合金表现出优异的力学性能，其屈服强度和伸长率为分别达到(196。5±5)MPa和(14。9±0。6)％，与铸态合金相比分别提升39。7％和12。8％;其断口组织整体上呈现典型穿晶韧性断裂特征。

    镁合金半固态加工双峰结构力学性能

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    Mg1-xScx合金α相和β相中空位扩散性质的计算

    邰兴安丁美玲武晓霞那日苏...
    3969-3978页
    查看更多>>摘要：镁钪合金是迄今为止最轻的形状记忆合金，在航空航天、汽车工业和医疗等领域有广泛的应用前景。采用特殊准随机结构结合第一性原理计算方法，计算了α相和β相Mg1-xScx(x=0。2，0。3，0。5，0。7)合金中空位形成能和迁移能。结果表明:在相同组分合金中，空位第一近邻Sc原子数的变化对α相MgSc合金单空位形成能影响较大，而对β相的影响较小。随着合金中Sc含量的增加，空位形成能范围显著增大，表明Sc掺杂使合金更难于形成空位。在不同组分Mg1-xScx合金中，Sc空位迁移能均大于Mg空位迁移能，表明原子的扩散主要通过Mg原子完成，并且Mg原子在β相中的空位迁移能低于在α相的，意味着经过相同的时效处理后，Mg1-xScx合金中有序化过程可能更容易在β相中发生。

    MgSc合金空位空位形成能空位迁移能第一性原理计算

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    织构与时效析出相在2195-T8铝锂合金厚板拉伸力学行为中的协同作用

    李昊然邹智涛周华呙永林...
    3979-3990页
    查看更多>>摘要：本文研究了90 mm厚度2195-T8铝锂合金不同厚度层和不同方向的拉伸力学行为、织构及时效析出相。结果表明:厚板纵向屈服强度最高，45°方向最低。纵向内层(T/2和3T/8层)屈服强度比外层(T/4和T/8层)高约40 MPa，而横向与45°方向不同厚度层的屈服强度差异很小。内层变形织构(Brass和S织构)较多，而外层再结晶织构含量较高。固溶体纵向预拉伸导致人工时效后变形织构晶粒中的高Schmid因子滑移系所在{111}面上T1相(Al2CuLi)密度较高;T8态时效合金纵向拉伸性能测试时，高Schmid因子滑移系所在{111}面与T1相高密度析出{111}面一致;而横向和45°方向拉伸性能测试时，这两种{111}面不完全一致。织构的不同导致了取向因子的差异和不同{111}面上T1相密度的差异，以上两种差异产生了协同作用，一方面导致纵向拉伸时内层屈服强度显著高于外层，另一方面也造成纵向的屈服强度高于横向和45°方向，以及合金纵向屈服变形后具有较低的应变硬化速率和较小的屈强差(抗拉强度与屈服强度的差值)。

    铝锂合金织构析出相屈服强度协同作用

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    7075铝合金辊弯成形性能与织构演变规律

    韩飞刘山川宁梓淮
    3991-4003页
    查看更多>>摘要：利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射技术(EBSD)研究不同辊弯成形角度对7075-T651铝合金板材微观组织的影响，并结合显微硬度实验评估其力学性能。结果表明:在成形角度为0°～20°的辊弯成形过程中，板材内外边缘晶粒得到细化，织构类型随机转变，织构强度显著降低，同时内外边缘位错密度和小角度晶界占比显著提高。当成形角度增至30°时，板材内外边缘晶粒尺寸较上一阶段略微增大，内边缘位错密度和小角度晶界占比持续上升，而外边缘位错密度和小角度晶界占比呈下降趋势。然而，内外边缘织构趋于一致，主要由较强的{012}〈100〉织构和较弱的Brass织构组成;辊弯成形工艺显著提升了7075-T651铝合金板材的整体硬度。

    辊弯成形7075铝合金微观组织力学性能

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    组坯方式及轧制工艺对钛/钢复合板组织和性能的影响

    王明坤骆宗安周宏宇冯莹莹...
    4004-4015页
    查看更多>>摘要：采用真空轧制复合技术制备钛/钢复合板，研究不同组坯方式下轧制压下率和轧制温度对界面微观组织和剪切性能的影响。结果表明:间隙组坯和接触组坯下的界面剪切强度均随压下率增加而增加，且接触组坯下的强度较高。较低压下率时，间隙组坯方式下形成较多TiC，抑制了Fe元素向钛侧扩散，导致形成较少β-Ti。轧制压下率的增加促进了界面元素扩散及界面化合物的均匀性，减少了应力集中，延缓了裂纹扩展。随着轧制温度的升高，钛/钢界面剪切强度显著降低，压下率为80％时，850℃下平均剪切强度达207 MPa，其界面因钛基体塑性变形发生偏转，导致裂纹向钛基体扩展而产生断裂;900℃时，界面剪切强度最低为160 MPa，脆性化合物多样性导致界面在剪切力作用下呈脆性断裂。

    钛/钢复合板真空轧制复合元素扩散界面化合物剪切强度

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    GH4738大规格棒材初始晶粒分布对镦粗晶粒组织的影响

    王姝珺田庆旭曲敬龙王广磊...
    4016-4029页
    查看更多>>摘要：采用有限元分析，研究了GH4738合金大规格棒材初始晶粒分布对镦粗后晶粒组织的影响。基于棒材晶粒分布，设计了四种初始晶粒分布，分析了变形温度、变形量、加热/保温时间对晶粒组织的影响。结果表明:均匀晶粒的变形后尺寸由应变水平决定，呈现中心细、边缘粗的分布梯度。而对于非均匀晶粒，由初始分布和应变场共同决定，二者协调可实现均匀细小的变形晶粒。1040℃是较优变形温度，在此温度下，变形棒材可形成较大的应变梯度和动态再结晶程度，使得晶粒均匀细小。变形量从35％增加到50％有利于细化晶粒，但对极细初始晶粒影响有限。镦粗前加热导致晶粒长大趋于均匀化，但变形后晶粒分布非均匀性增加，受初始分布影响依旧显著。

    GH4738合金镦粗晶粒组织组织控制热加工工艺

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    C70250铜合金连续挤压-冷轧-时效工艺过程中的显微组织及性能

    梁海成高博伦王松伟邓偲瀛...
    4030-4045页
    查看更多>>摘要：本文以直径为25 mm的C70250合金杆为原材料，对该合金进行320 mm×14 mm大宽幅U型连续挤压板坯及后续冷轧、时效工艺研究，旨在探索一种高强高导铜合金新型短流程制备技术。首先利用有限元模拟方法对C70250合金连续挤压过程关键场量进行分析，然后进行试验研究。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)对合金各道次样品进行显微组织分析，利用显微硬度仪、万能试验机和电导率测量仪进行性能测试。结果表明:经过连续挤压后，晶粒发生明显的细化和均匀化，基体中有少量Ni2Si相析出，导电率由37。47％IACS下降到30。27％IACS，硬度由88。0HV提高至108。9HV;板坯在横向上由边部到心部，晶粒尺寸逐渐减小，硬度逐渐增大，沿挤压方向的显微组织及硬度分布均匀，在厚度方向上晶粒尺寸从表面到心部逐渐增大，其硬度心部硬度较低，接近上下表面位置的硬度较高;经过冷轧的带材形成纤维组织并伴随晶粒碎化，经时效处理后，合金带材综合性能得到大幅提升。对U型连续挤压后的板坯进行变形量87。5％冷轧-(450℃，1 h)预时效+变形量66。7％冷轧-(350℃，2 h)时效处理后，得到的合金带材硬度达到233。8 HV，导电率达到47。82％IACS，抗拉强度为688。0 MPa，伸长率为10。2％。

    C70250铜合金连续挤压冷轧时效处理显微组织性能

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