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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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    Ti?6Al?4V/Ti?22Al?25Nb扩散连接接头的显微组织和力学性能

    林鹏席先铮赵文凯杨蕊红...
    1339-1349页
    查看更多>>摘要：在950℃、15 MPa和100 min条件下对Ti−6Al−4V(质量分数,％)和Ti−22Al−25Nb(摩尔分数,％)合金进行扩散连接,并对接头的显微组织和力学性能进行研究.扩散层由B2相层、α/α2相层和项链状的β+α′相层组成.扩散层某一点的成分取决于该点到界面的距离和该点所处的相的类型.接头的抗拉强度为894 MPa,和Ti−22Al−25Nb基体的强度相当.接头断面由两类区域组成:一类区域为相对较平的断面,沿界面发生断裂;另一类为Ti−6Al−4V端形状不规则的空洞和Ti−22Al−25Nb端形状不规则的凸起.这两类区域均为沿β+α′相层和αp相晶粒的界面断裂或为αp相晶粒的穿晶断裂.

    扩散连接Ti−6Al−4VTi−22Al−25Nb界面扩散层

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    Zr含量对选区激光熔化IN738LC合金裂纹形成及力学性能的影响

    胡勇杨小康康文江丁雨田...
    1350-1362页
    查看更多>>摘要：选用工业用IN738LC合金粉末在相同打印工艺参数下,系统研究两批次不同Zr含量粉末(分别为0.024％和0.12％,质量分数)打印件在选区激光熔化成形过程中的裂纹密度、分布、形成机理及其对力学性能的影响.结果表明:当原始粉末中Zr含量从0.024％增加到0.12％时,裂纹密度(面积占比)在XOY面由0.15％增加到0.87％,在XOZ面由0.21％增加到1.81％;在熔池中心位置主要形成凝固裂纹,该裂纹沿外延生长的<001>取向柱晶晶界分布并扩展.样品1(0.024％Zr)的极限抗拉强度为1113 MPa,拉伸断口存在韧窝;当Zr含量增加到0.12 wt.％时(样品2),样品2的极限抗拉强度降至610 MPa,断口存在大量原始裂纹和裸露的柱晶晶界.通过进一步优化样品2的打印工艺参数,其极限拉伸强度提高到947 MPa,增幅达到55.2％,塑性也显著增加.

    选区激光熔化IN738LC合金Zr含量凝固裂纹工艺参数优化力学性能

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    异种搅拌摩擦焊制备铜铝合金双金属纳米复合材料

    Farhad BAKHTIARI ARGESIAli SHAMSIPURSeyyed Ehsan MIRSALEHI
    1363-1380页
    查看更多>>摘要：对纯铜与AA5754合金进行对接搅拌摩擦焊接.为了降低金属间化合物的有害影响,在搅拌摩擦焊(FSW)接头中添加纳米SiC强化颗粒.采用拉伸试验、显微硬度试验、扫描电镜和X射线衍射分析方法研究焊接接头的性能.结果显示,当焊接速度为50 mm/min、转速为1000 r/min时接头的性能最好.纳米SiC颗粒的存在使搅拌区(SZ)铝和铜的晶粒尺寸分别从38.3和12.4μm减小到12.9和5.1μm.含SiC纳米增强颗粒的接头其抗拉强度约为240 MPa,是铝基体的～90％.且添加SiC纳米颗粒使接头焊缝区的最高显微硬度从HV 160显著增加到HV 320.结果还表明,FSW接头中生成热的升高使Al4Cu9和Al2Cu金属间化合物的数量增加.

    搅拌摩擦焊异种Al/Cu接头SiC纳米颗粒金属间化合物显微组织特性力学性能

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    含有{111}织构的纳米孪晶多晶铜在拉伸变形过程中塑性各向异性机制的分子动力学模拟

    张艳秋江树勇
    1381-1396页
    查看更多>>摘要：基于分子动力学模拟,从主导滑移系的斯密特因子和位错机制两个方面系统研究含有{111}织构的纳米孪晶多晶铜在拉伸变形过程中的塑性各向异性机制.结果表明:主导滑移系的斯密特因子随着孪晶界倾角的改变而变化,但屈服应力或流动应力并不严格遵守斯密特定律.在拉伸变形过程中存在涉及不同位错机制的硬取向和软取向.硬取向的硬化机制在于塑性变形过程中存在位错与孪晶界之间的相互作用,从而导致位错塞积和位错反应.软取向的软化机制在于没有位错与孪晶界之间的相互作用,这是由于只有平行于孪晶界的滑移系被激活,使得位错在平行于孪晶界的晶面上运动.因此,可以推断,含有{111}织构的纳米孪晶多晶铜的塑性各向异性是由主导滑移系的斯密特因子与位错机制共同作用的结果.

    力学性能位错分子动力学塑性各向异性纳米孪晶

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    铋对SAC305?xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能、力学性能和界面行为的影响

    Suchart CHANTARAMANEEPhairote SUNGKHAPHAITOON
    1397-1410页
    查看更多>>摘要：通过添加1％ 和2％(质量分数)的Bi提高SAC305焊接接头的性能,并研究Bi掺杂对SAC305−xBi/Cu焊接接头显微组织、热性能和力学性能的影响.Bi掺杂通过细化初始β-Sn和共晶相改善焊接接头的显微组织.当Bi含量低于2％ 时,Bi溶解到β-Sn基体中形成固溶体;而当Bi含量等于或高于2％时,β-Sn基体中形成Bi的沉淀相.β-Sn基体中的固溶强化和析出强化机制使合金的极限抗拉强度和硬度分别从35.7 MPa和12.6 HV提高到55.3 MPa和20.8 HV,但是伸长率从24.6％降至16.1％.含2％Bi焊接接头断口呈典型脆性断裂形貌.所有焊接接头的界面层由两个平行的IMC层组成:Cu6Sn5层和Cu3Sn层.与SAC305/Cu焊接接头相比,SAC305−xBi/Cu焊接接头的界面层更薄,剪切强度更高.因此,添加少量Bi可以细化SAC305/Cu焊接接头的显微组织,降低熔点并提高其力学性能.

    Sn−3.0Ag−0.5Cu焊料合金界面行为力学性能强化效果热性能

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    大型直缝焊管三辊连续矫圆工艺

    黄学颖赵军于高潮孟庆党...
    1411-1426页
    查看更多>>摘要：针对大型直缝焊管成形后存在的椭圆度过大和截面畸变等问题,提出一种新的三辊连续矫圆工艺.该工艺可分为三个阶段:加载阶段、辊弯矫圆阶段和卸载阶段.基于离散化的思想,建立大型直缝焊管辊弯矫圆阶段的一次静不定问题的力学模型,得到矫圆过程中管材的变形响应.模拟和理论计算结果表明,管材截面沿周向存在三个正向弯曲区域和三个反向弯曲区域;各辊载荷随时间呈现增长、稳定、下降趋势;理论拟合曲线与模拟数据点之间的误差很小,仿真结果验证了理论计算的可靠性.实验结果表明,管材的残余椭圆度随压下量的增加而减小,并且转折点处的压下量是管材的最佳压下量;此外,管材的残余椭圆度小于0.7％,且无截面畸变,验证了大型直缝焊管三辊连续矫圆工艺的可行性.

    大型直缝焊管三辊连续矫圆静不定问题力学模型椭圆度最优压下量

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    用于氧还原反应的氮掺杂空心多孔碳球封装的过渡金属氮化物的制备和性能

    李彦娟王敏刘飒高京夏...
    1427-1438页
    查看更多>>摘要：通过浸渍和热处理方法制备一系列氮掺杂空心多孔碳球(NHPCS)封装的过渡金属氮化物(MxNy,M=Fe,Co,Ni)纳米颗粒复合材料.此纳米复合材料兼具氮化物的高催化活性和氮掺杂多孔碳球的高效传质特性.氧气还原反应结果表明,Fe2N/NHPCS表现出优异的催化性能,其具有较高的起始电位(0.96 V)、电子转移数(～4)和极限电流密度(为工业Pt/C的1.4倍).此外,该材料作为锌−空气电池的空气催化剂,表现出与Pt/C相媲美的比容量(795.1 mA·h/g)、更优的耐久性和最大的功率密度(173.1 mW/cm2).

    氮掺杂多孔碳过渡金属氮化物锌−空气电池氧还原反应燃料电池

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    LiFSI电解液高温下的铝箔腐蚀机理

    李春雷曾双威王鹏李昭娟...
    1439-1451页
    查看更多>>摘要：双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)因其优异的性能有望取代六氟磷酸锂.利用LiFSI解决铝(Al)集流体在高温下的腐蚀问题至关重要.结合密度泛函理论计算和光谱学研究45℃下LiFSI电解液中铝的腐蚀机理.研究发现,随着温度的升高,由Al(FSI)3溶解形成的不规则的、疏松的、对铝箔不具保护作用的AlF3加剧高温下铝的腐蚀.双草酸硼酸锂(LiBOB)对铝的腐蚀有较好的抑制作用.LiBOB的加入改变铝箔和电解液之间的界面反应,使铝箔表面形成一层坚固、具有保护作用的固体界面膜,含硼化合物促进AlF3向LiF的变化,从而进一步加强固体界面膜的牢固性.本研究为LiFSI在锂离子电池中的应用提供合理设计铝箔界面的途径.

    锂离子电池LiFSI基电解液双草酸硼酸锂(LiBOB)腐蚀抑制高温界面膜

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    风化壳淋积型稀土矿的土水特性

    郭钟群周尖荣周可凡金解放...
    1452-1464页
    查看更多>>摘要：风化壳淋积型稀土矿的渗透特性直接影响原地浸矿的浸出效率.土水特征曲线是研究矿体渗透特性的重要基础,与许多因素具有关联性.为了研究不同因素对矿体土水特征曲线的影响,采用压力板仪进行土水特性试验,分析干密度、粒径和溶浸对稀土矿体土水特性的影响及其作用机理.结果表明,随着干密度的减小,孔隙率增大,矿体饱和含水量增加.采用同一基质吸力时,随着粒径的增加,矿体含水率逐渐减小,矿体持水能力降低.在相同体积含水率情况下,基质吸力与粒径大小成反比.采用同一基质吸力时,溶浸后矿体含水量比溶浸前矿体含水量降低,说明溶浸使得矿体持水能力减小.

    风化壳淋积型稀土矿干密度粒径溶浸土水特征曲线

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    机械活化黄铜矿的团聚?集聚及浸出性能

    赵素兴王改荣杨洪英陈国宝...
    1465-1474页
    查看更多>>摘要：研究机械活化对黄铜矿粒度参数、显微组织和浸出性能的影响,并探讨活化过程中团聚和集聚的发生和转变.结果表明,研磨8h前黄铜矿的团聚与显微组织变化互不影响;然而,研磨8h后晶粒尺寸的降低达到极限,显微组织变化停滞,使得团聚被集聚取代.浸出实验结果表明,机械活化能显著提高黄铜矿的浸出性能,而集聚对浸出的阻碍作用远强于团聚.经4 h酸浸实验后,活化8 h的矿样获得最高铜浸出率,其值为80.13％.

    黄铜矿机械活化团聚集聚浸出

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