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中国有色金属学报（英文版）
中国有色金属学报（英文版）

黄伯云

月刊

1003-6326

f-ysxb@mail.csu.edu.cn

0731-88876765

410083

湖南省长沙中南大学内

中国有色金属学报（英文版）/Journal Transactions of Nonferrous Metals Society of ChinaCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>本刊主要报道有色金属（含先进材料）材料科学与工程、有色金属选矿、冶金及化学化工等学科领域的新理论、新技术和新方法及其发展动向。本刊已被美国SCI、EI、CA，英国INSPEC等国际著名检索系统和国内《中国学术期刊文摘》、《中国学术期刊》（光盘版）、《万方数据》等检索系统/数据库收录，在材料、冶金科技界享有较高的声誉。
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    力学性能可调的高氧钛原位电弧增材制造

    李昌远刘长猛鲁涛郭跃岭...
    171-183页
    查看更多>>摘要：通过电弧增材制造原位制备高氧钛,并对高氧钛的成分偏析、显微组织和力学性能进行研究.结果表明,高氧钛试样的显微组织主要呈现为针状α相集束.随着氧含量的增加,试样针状α相逐渐变宽,集束尺寸变大.受氧的强化作用以及晶粒尺寸效应共同影响,试样的强度先提高后下降,伸长率显著下降,断裂形式由塑性断裂向解理断裂过渡.当氧含量达到0.37％(质量分数)时,伸长率约为7％,试样抗拉强度超过730 MPa,约为商业纯钛的2倍.

    电弧增材制造纯钛高氧含量显微组织力学性能

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    考虑相含量的TC17钛合金线性摩擦焊中的残余应力

    何鹏吴运新张涛陈送义...
    184-193页
    查看更多>>摘要：为了获得准确的TC17钛合金线性摩擦焊中的残余应力,建立TC17钛合金弹性常数与相分数之间的数值关系.结合焊接区域的相分数,获得呈梯度分布的弹性常数,并将其引入轮廓法进行计算.结果表明,TC17钛合金的弹性常数与α相分数呈正相关,在宽度约4 mm的焊接区域呈现明显的梯度分布特征;若忽略相分数的梯度分布,计算残余应力时相对误差可达36.06％;修正后的残余应力呈双峰分布,在热影响区边缘处达到峰值,约为442 MPa.这说明考虑相分数的梯度分布是必要的.

    线性摩擦焊TC17钛合金残余应力相分数梯度分布

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    Ti、Zr和Hf元素协同优化Nb-Si基合金显微组织、相组成和室温断裂韧性

    王琪赵天宇陈瑞润王晓伟...
    194-202页
    查看更多>>摘要：采用真空电弧熔炼制备Nb-16Si-xTi-yZr-zHf(x=18,22;y=0,4;z=0,4;摩尔分数,％)合金并研究Ti、Zr与Hf元素对Nb-Si合金物相组成、显微组织、断裂韧性以及裂纹扩展行为的影响.结果表明:单独添加4％Zr元素能促进(Nb,X)3Si向Nb固溶体(Nbss)/γ-(Nb,X)5Si3共析反应的发生;同时添加Ti、Zr、Hf元素能进一步促进共析反应的发生.裂纹倾向于在(Nb,X)3Si中扩展,当裂纹途径Nb固溶体时会发生偏转.细密的Nbss/γ-(Nb,X)5Si3共晶组织以及层状Nbss/γ-(Nb,X)5Si3共晶组织可以使裂纹产生桥接与分支,阻碍裂纹的扩展.Nb-16Si-22Ti-4Zr-4Hf的合金化元素含量最高,因此,其室温断裂韧性最好(11.62 MPa·m1/2),相较于Nb-16Si-18Ti提高87.7％,性能的提升主要归因于存在层状共晶组织.

    Nb-Si合金合金化断裂韧性裂纹扩展

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    热处理过程TiAlCrMn高熵合金的高温氧化特性与力学性能

    陈平虎李柏春刘震周英豪...
    203-218页
    查看更多>>摘要：采用真空熔炼制备不同Al、Cr、Mn含量的TiAlCrMn系高熵合金,并对其高温氧化特性和热处理前后的力学性能进行研究.结果表明,随着Al、Cr、Mn含量的增加,其高温氧化质量增加率明显降低,这是因为在氧化层中形成了连续且致密的富(Al,Cr)氧化物,阻碍氧原子与其他合金原子相互扩散形成新的氧化物.另外,热处理前后的样品,其显微硬度均存在单调递增的趋势,晶粒粗化会导致样品硬度降低,而在高含量合金元素的样品中,析出强化会改善其硬度.变形诱导强化使材料获得更高的压缩强度,在500 ℃热处理后的样品其屈服强度有所降低,而经过900 ℃热处理的材料屈服强度得到提升,但其延展性降低.

    高熵合金(HEAs)抗氧化性显微组织演变显微硬度压缩强度

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    (Ti60Cr30Nb10)100-xAlx轻质中熵合金的力学与腐蚀性能

    王浩陈维平郝良彦褚晨亮...
    219-235页
    查看更多>>摘要：研究轻质(Ti60Cr30Nb10)100-xAlx(x=0,5,7.5,10,摩尔分数,％)中熵合金在铸态和均匀化态下的显微组织、力学性能和腐蚀行为.结果表明,随着Al含量从0增加到10％(摩尔分数),铸态合金均由相同的相组成,即体心立方(BCC)相和少量TiCr2型Laves相组成.均匀化后,所有合金均由单相BCC组成.此外,(Ti60Cr30Nb10)95Al5中熵合金表现出在铸态和均匀态条件下最优异的力学性能,屈服强度分别约为1048 MPa和1017 MPa,同时保持超50％压缩应变.与TC4和铸态(Ti60Cr30Nb10)95Al5合金相比,均匀态(Ti60Cr30Nb10)95Al5合金表现出更优异的耐腐蚀性能,这主要归因于均匀的显微组织与化学成分.

    中熵合金轻质合金显微组织力学性能腐蚀行为

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    具有贯穿结构的铜/铝复合材料的强化及热导率

    陈孝凌陈志青胡波严龙...
    236-245页
    查看更多>>摘要：为了在提高铝合金强度的同时避免降低其热导率,设计了一种具有单向贯穿结构的新型铜/铝双金属复合材料,并采用增材制造结合挤压铸造的工艺实现制备成形.该复合材料表现出较好的强度(约340 MPa)和热导率(200 W/(m·K))匹配性,综合性能超过传统铝合金.这种良好的导热性能归因于单向贯穿的Cu骨架增强体结构能够为电子传导提供快速通道.同时,界面处生成Al2Cu共晶相,实现良好的界面冶金结合,有效改善复合材料的力学性能.

    Cu/Al复合材料抗压强度挤压铸造技术热导率

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    金刚石/铜-硼复合材料界面结构及其对热导率和力学性能的影响

    谢忠南郭宏肖伟张习敏...
    246-254页
    查看更多>>摘要：通过控制硼含量制备不同界面结构的金刚石/铜复合材料,研究复合材料的界面显微组织及其对热性能和力学性能的影响.结果表明,界面处形成微米级B4C齿状结构,该结构为界面结合提供冶金结合和机械啮合的双重作用.金刚石/铜-硼复合材料获得最高为695 W/(m·K)的热导率和535 MPa的弯曲强度.金刚石与B4C之间形成具有金刚石(111)//B4C(104)取向关系的半共格界面.微纳米级齿状结构可提高界面声子传输效率和界面结合强度.

    金属基复合材料金刚石/铜复合材料热导率界面结构

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    3D打印和电沉积多层超轻夹层板的力学性能和能量吸收性能

    Mehrnoosh HOSSEINPOURSalar ROHANI NEJADSeyed Mohammad Hossein MIRBAGHERI
    255-264页
    查看更多>>摘要：研究由开孔聚合物和金属/聚合物泡沫芯制成的轻质夹层板的力学性能和能量吸收性能.通过结合聚合物树脂的增材制造和三层金属(Ni/Ni-Cu/Ni)的电沉积制备多层夹层板,每英寸孔数(PPI)为4、5和6.测试样品在单轴压缩变形过程中的屈服强度,计算其能量吸收密度、互补能和比吸收能(SEA).结果表明,与相同厚度的纯Ni和Cu夹层板相比,复合夹层板的性能有明显改善.增加PPI和金属层可提高力学性能和能量吸收性能,当PPI为6时,屈服强度(能量吸收密度)由聚合物夹层板的0.12 MPa(0.12 MJ/m3)提高到三层金属夹层板的1.83 MPa(0.67 MJ/m3).对夹层板结构归一化能量的研究表明,夹层板具有可预测的塑性变形行为,多金属层改善了新型夹层板的力学性能.其能量吸收性能的显著增强可保证材料在不同行业的独特应用.

    夹层板能量吸收金属泡沫Voronoi结构增材制造金属电层级

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    地下矿山非爆机械化智能采掘

    王少锋吴毓萌石鑫垒
    265-282页
    查看更多>>摘要：非爆机械化采掘是替代传统钻爆法进行深部硬岩开挖的一种新方法,其智能化升级包括智能感知、智能决策和智能控制.在综合分析岩石采掘工程涉及的两大问题(破碎和稳定)和三大要素(环境条件、岩体特性、采掘参数)的基础上,建立包括岩体及环境特性原位监测、硬岩可切割性改善、采掘参数智能控制和采掘表现性能评价在内的非爆机械化智能采掘工艺,以实现岩石采掘装备的机械化、自动化、无人化,采掘工艺的连续化、精细化、协同化,以及采掘管理的信息化、数字化、智能化.此外,建立非爆机械化智能采掘PDCA循环管理模式,通过深部高应力诱导利用和能量调控、硬岩诱变改性降危增割和多源载荷联合破岩3个子循环的协同,实现地下矿山安全高效采掘.

    深部开采非爆机械化开挖智能采掘采掘工艺管理模式

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    辉铜矿化学-生物溶解机制及浸出动力学进展

    房朝军王军邱冠周
    283-297页
    查看更多>>摘要：辉铜矿是最具生物冶金工业利用价值的含铜矿物之一,然而,其生物浸出效率仍有较大提升空间.为了更好地揭示辉铜矿的生物浸出过程,对辉铜矿化学-生物溶解机制和浸出动力学相关研究进展进行综述.系统阐述辉铜矿的晶体结构,总结辉铜矿的化学溶解机制、电化学溶解机制和生物溶解机制,讨论辉铜矿的浸出动力学以及不同浸出参数对辉铜矿浸出的影响,总结辉铜矿生物冶金在工业应用中存在的问题.尽管如此,辉铜矿生物浸出的精细过程和浸出机制仍有待进一步研究.未来可采用同步辐射等多种新型研究方法在化学-生物多学科交叉基础上探明次生硫化铜矿的精细氧化溶解机制,为辉铜矿高效环保提铜奠定基础.

    辉铜矿生物浸出溶解机制动力学同步辐射

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