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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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    基于机器学习的Al-Zn-Mg-Cu合金快速设计

    隽永飞牛国帅杨旸徐子涵...
    709-723页
    查看更多>>摘要：提出一种基于机器学习的合金快速设计系统(ARDS),以定制所需性能的合金制备策略或预测制备策略所对应的合金性能.为此,分别对3种回归算法:线性回归(LR)、支持向量回归(SVR)和人工神经网络(BPNN)进行建模和比较以训练多性能预测模型.其中,应用SVR构建的机器学习模型被证明是最佳的.然后,基于生成对抗网络(GAN)模型原理,构建Al-Zn-Mg-Cu系铝合金快速设计系统(ARDS).对ARDS的预测可靠性进行验证.结果表明,为了能够获得准确的制备策略,系统中极限抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)和伸长率(EL)的输入上限分别约为790 MPa、730 MPa和28％.此外,基于ARDS预测结果,制备了一种性能优异的新型铝合金材料,其UTS 为 764 MPa、YS 为 732 MPa、EL 为 10.1％,进一步验证了 ARDS 的可靠性.

    机器学习合金快速设计系统Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能

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    铝中小空位团簇稳定性的第一性原理研究

    苏恬莉孔祥山陈良赵国群...
    724-736页
    查看更多>>摘要：空位团簇是铝合金中最常见的缺陷之一.利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究铝中孔洞、层错四面体(SFT)和{111｝平面上的空位板等小空位团簇的能量学,发现文献报道的单空位形成能的显著差异主要与它们所使用的交换相关泛函数有关,LDA是Al中单空位形成能最可靠的近似,其次是PBE、PBEsol、PW91和AM05.本文结果证实Al中的双空位在能量上是不稳定的.此外,任何结构中小于5的空位团簇相对于相应数量的孤立单空位都是不稳定的.SFT是大多数小空位团簇中最稳定的结构,其次是孔洞和空位板.这些结果有助于理解实验观测到的铝中空位团簇的尺寸分布.

    第一性原理铝单空位双空位空位团簇层错四面体空位板

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    Cu含量和热处理工艺对Al-Si-Mg-Mn-xCu铸造铝合金显微组织和力学性能的影响

    贾志宏周广文周宏宇刘飞...
    737-754页
    查看更多>>摘要：采用三维X射线显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及硬度测试系统研究Cu含量及热处理工艺对真空压铸Al-Si-Mg-Mn-xCu合金显微组织和力学性能的影响.研究发现,虽然Cu含量增加会提高铸锭中气孔的密度和尺寸,但是Cu添加将促进凝固过程中含Cu初生相(Q-Al5Cu2Mg8Si6和θ-A12Cu)的形成,从而提高合金性能.合金中形成5种不同结构的初生相,包括共晶Si、α-Al(Fe,Mn)Si、β-Mg2Si、Q-Al5Cu2Mg8Si6和θ-A12Cu相.随着Cu含量增加,θ相的面积分数迅速增加,α-Al(Fe,Mn)Si相面积分数首先降低,随后缓慢增加,而Q相的变化趋势与α-Al(Fe,Mn)Si相相反.这些初生相在热处理过程中会出现不同的演变规律.在随后的时效处理过程中,Q'和θ相的协同析出能显著提高合金的时效硬化潜力.

    铝硅铸造合金真空压铸热处理显微组织力学性能初生相

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    时效处理对2195 Al-Li合金挤压型材腐蚀行为的影响

    李辉王志文付绒黄元春...
    755-768页
    查看更多>>摘要：对2195铝锂合金分别进行欠时效(UA)、峰时效(PA)、双级时效(DA)和回归再时效(RRA)处理,观察并讨论其显微组织、晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)和应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明,合金经不同时效处理后,其IGC和EXCO耐蚀性顺序为:RRA＞UA＞DA＞PA.PA和UA态的低耐蚀性主要是T1相在晶界处连续析出形成连续的腐蚀通道引起的,而粗大不连续析出的T1相以及较宽的无析出带导致的腐蚀通道中断是RRA态具有最佳耐蚀性的原因.RRA态合金表现出最好的抗应力腐蚀性能,抗应力腐蚀顺序为:RRA＞DA＞UA＞PA.晶间Ti相的不连续析出促进了腐蚀裂纹穿过晶界进行扩展,从而提高了 2195铝锂合金的抗应力腐蚀性能.

    时效显微组织演变腐蚀行为腐蚀机理

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    增大冷速和退火对Al50Ni50合金耐蚀性能的改善

    刘瀚泽闫芝成陈其张昊...
    769-785页
    查看更多>>摘要：通过周向速度(Sc)分别为21和42 m/s的熔带甩带法制备单相Al50Ni50条带,然后采用多种实验方法研究在不同温度下退火Al50Ni50条带的显微组织和腐蚀行为.随着Se从21 m/s提高到42 m/s,相应的铸态和退火条带的(100)晶体取向因子=F(100)增大,再结晶的障碍减少以及钝化膜的总电阻增大.Sc=42 m/s的铸态条带比21 m/s的铸态和退火的条带具有更稳定、更致密的A12O3钝化膜,并可以通过在700 ℃退火进一步提升.因此,提高冷却速率和选择适当温度进一步退火可以提高AlNi条带的耐腐蚀性能.

    AlNi合金快速凝固取向因子再结晶腐蚀性为

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    热压制备Ni/Al微叠层复合板的协调变形行为和气压胀形成形性

    鲁羽鹏殷宏亮席先铮孟令健...
    786-797页
    查看更多>>摘要：为了制造NiAl合金复杂薄壁构件,采用真空热压法制备一种新型Ni/Al微叠层复合板(NAMCS).基于不同温度的单向拉伸试验,研究Ni/Al微叠层复合板的力学性能.为了阐明Ni/Al微叠层复合板的单向拉伸协调变形机制,通过扫描电子显微镜对不同拉伸应变下的变形组织进行表征.结果表明,在5％应变、室温和300 ℃条件下,NiAl3层和Ni2Al3层中形成了一些裂纹.在600 ℃和20％应变条件下,在NiAl3层观察到一些微孔.样品在78.7％的拉伸应变断裂时,Ni2Al3层也未出现裂纹,表现出良好的协调变形能力.Ni/Al微叠层复合板的高温自由气压胀形试验表明,600 ℃时其极限胀形比(极限胀形高度与凹模直径之比)达到33.3％,表现出良好的成 形性.

    Ni/Al微叠层复合板力学性能协调变形机制气压胀形成形性

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    Zn和Gd元素含量和比例对铸态和挤压态Mg-8Li合金显微组织和力学性能的影响

    黄玉川张泉达欧阳思杰孙福臻...
    798-811页
    查看更多>>摘要：研究Zn和Gd元素含量及其质量比对铸态和挤压态Mg-8Li合金显微组织和力学性能的影响.挤压后,析出相破碎.β-Li中分散着粒径约100 nm的球形微粒.形成了由长条状α-Mg粗晶和再结晶β-Li细晶组成的双峰结构.挤压后合金的强度和塑性显著提高,且屈服强度和极限抗拉强度随Zn和Gd含量的增加而增加.Mg-8Li-8Zn-2Gd合金表现出最优的综合性能,其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别为274 MPa、283 MPa和39.9％.挤压态合金主要强化机制为由β-Li的细晶强化和α-Mg的织构强化组成的双模态结构强化和析出相的弥散强化.

    镁锂合金挤压变形双峰结构弥散强化

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    不同模具角度下反复弯曲-压平变形工艺对AZ31镁合金板材显微组织演变和变形行为的影响

    李旻昊卢立伟范宇田马旻...
    812-832页
    查看更多>>摘要：采用不同角度模具的反复弯曲-压平变形工艺制备AZ31镁合金板材.通过FEM、OM、EBSD和硬度计研究AZ31镁合金在反复弯曲-压平变形过程中的显微组织演变和变形行为.结果表明,150°/150°模具在所有三组实验中都表现出最佳性能.随着道次的增加,合金的等效应变由于剪切和弯曲作用而显著提高.经过4道次后,合金的平均晶粒尺寸显著细化至1.7 µm,基面织构被弱化,这是非基面滑移、动态再结晶和孪生引起的;尤其是锥面<c+a>滑移有利于引发动态再结晶和孪生.合金的硬度值达到HV77,这是滑移、孪生和动态再结晶竞争产生的显微组织和织构综合作用的结果.

    AZ31镁合金板材显微组织演变变形行为反复弯曲-压平工艺模具角度

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    挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响

    孙月花张帆杨滨任建...
    833-845页
    查看更多>>摘要：通过显微组织观察、织构分析和拉伸测试等手段研究挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响.结果表明:均匀化态Mg-8Li-6Zn-2Gd合金中含有α-Mg、β-Li、MgLiZn、I相和W相.经热挤压后,共晶I相被碾碎成细小颗粒状,而W相保持原有块状形状.合金中α-Mg基体和β-Li基体在热挤压过程中均发生了动态再结晶(DRX),且晶粒随着挤压比的增加逐渐细化.经热挤压后,α-Mg基体的基面织构弱化和柱面织构增强是由于非基面滑移的激活;β-Li基体中形成明显的α和γ纤维织构主要与动态回复与动态再结晶相关.热挤压同时提升Mg-8Li-6Zn-2Gd合金的抗拉强度和伸长率,并在挤压比为16∶1时获得最佳的综合力学性能.

    Mg-Li合金二十面体准晶相挤压比动态再结晶宏观织构力学性能

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    增材制造钛基金字塔点阵结构对镁/钛双金属复合材料界面强化的优化

    吴远兵赵建华彭韦力辜诚...
    846-860页
    查看更多>>摘要：采用超声辅助固-液复合铸造的方法,通过在界面处采用增材制造的钛基金字塔型点阵材料制备镁/钛异种双金属复合材料.采用正交法对点阵结构参数进行优化.结果表明,优化后的点阵结构参数为:杆直径(1 mm,杆长与杆直径比(l/d)3,上节点和下节点直径与杆直径比(d1/d,d2/d)均为2.5,其中l/d是影响接头失效强度的最显著因素,最优点阵结构参数下镁/钛双金属接头的失效强度为77.3 MPa.实验结果和有限元分析表明:随着点阵结构长径比的增加,镁/钛双金属接头的失效强度先增加后减小,当长径比为3时,失效强度达到最大.

    镁/钛双金属复合材料金字塔点阵结构优化增材制造失效强度有限元分析

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