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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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    亚共晶合金晶粒尺寸与相图变量相关双参数模型的检验

    隋大山Qing-you HAN
    1721-1733页
    查看更多>>摘要：提出用于描述晶粒尺寸与工艺条件和相图变量相关联的简单双参数数学模型,然而,这些模型还没有通过良好的实验数据进行充分检验.采用精选的亚共晶合金实验数据检验这些模型,并提出实验数据的选择标准.采用这些双参数模型拟合被选择的实验数据,检查曲线的拟合质量和适用性,从而确定与实验数据吻合更好的数学模型.基于数据分析,探讨溶质元素细化晶粒尺寸的机理.结果表明,晶粒尺寸与合金凝固间隔之间存在明确的依赖关系,这种关系可采用P变量加以描述.晶粒尺寸对凝固间隔的这种明显依赖表明,在充型和凝固过程存在对流的铸锭和铸件中,与枝晶破碎有关的机理是控制溶质元素细化晶粒的主要运行机制.

    凝固组织晶粒细化溶质元素数学模型相图变量晶粒尺寸亚共晶合金

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    Al-Cu-Li-Mg合金纳米相之间溶质配分行为的第一性原理研究

    刘正卿江勇王怡人姚建刚...
    1734-1744页
    查看更多>>摘要：采用一性原理计算考察25种合金化元素在大多数商业牌号Al-Cu-Li-Mg合金中主要纳米相(δ'-Al3Li、θ-Al2Cu、T1-Al6Cu4Li3和S-Al2CuMg)之间的溶质配分能和配分行为.计算结果表明,主合金化元素Li不能直接影响θ'和S相,Cu不能直接影响δ'相,Mg不能直接影响θ'和δ相,但可以较弱地固溶于T1相.对于微合金化元素,Si是唯一一种可以固溶于4种纳米相的元素.Au能固溶于δ'、θ'和S相,Cd能固溶于δ'、T1和S相,Zr能固溶于δ和T1相,Ni仅有微弱的趋势固溶于θ'和S相.Ti、V、Zn、Ag和Mo只能固溶于δ'相,而Cr、Mn、Fe和Co对这4种纳米相均没有直接影响.几乎所有的稀土元素均能强烈固溶于T1、δ'和S相,但无法固溶于θ相.仅Sc略显特殊,对S相没有明显的固溶趋势.计算预测的溶质配分能构成了一个原型数据库,有利于指导和加速Al-Li合金及其他相关Al合金的设计.

    Al-Cu-Li-Mg合金纳米相微合金化溶质配分第一性原理

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    Al-Si-Fe-Mn合金熔体保温过程中富铁相的三维形态特征和生长行为

    宋东福赵愈亮贾义旺李新涛...
    1745-1758页
    查看更多>>摘要：采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热力学计算和同步辐射X射线成像技术研究Al-7.0Si-1.0Fe-1.2Mn合金熔体保温过程中富铁相的形态演变和生长行为.结果表明,随着保温温度的降低,富铁相的形态由粗大的星形和多边形状转变成细小的汉字状以及汉字和多边形的耦合结构.富铁相的三维形貌显示,星形富铁相由多个多分支的初生相和衍生的不规则次生相组成;耦合结构由多面体和枝晶组成;单一汉字相则由枝晶组成.随着保温温度的降低,富铁相的数量、体积分数以及最大富铁相的体积和连通性显著降低.原位同步辐射X射线结果显示,在凝固过程中形成了两类初生富铁相,其中尺寸较小的初生富铁相保留在熔体中,并成为耦合共晶结构富铁相的形核质点.

    保温温度Al-Si合金富铁相3D形态演变同步辐射X射线

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    Sc元素添加对双辊铸轧Al-Cu-Li-Mg-Zr基合金热处理的影响

    Rostislav KRáLíKBarboraK(R)IVSKáLucia BAJTO?OVáMykhailo STOLBCHENKO...
    1759-1773页
    查看更多>>摘要：提出制备含Sc的Al-Cu-Li-Mg-Zr基合金带材的工艺方案.即先采用双辊铸轧技术制备近净形状的3 mm厚带材,再对其进行均匀化/固溶处理.研究两种Al-Cu-Li-Mg-Zr基双辊铸轧合金,其中一种添加质量 分数为0.17％的Sc,另一种未添加Sc.两种合金均先在300 ℃下退火30 min,然后在450 ℃下退火30 min以及530 ℃下退火30 min,随后进行室温水淬.前两段退火后组织中生成了细小、弥散的Al3Zr/Al3(Sc,Zr)颗粒.最后的退火步骤起到了均匀化/固溶处理的作用.双辊铸轧材料的细小晶粒结构使含有主要合金元素的原始颗粒在较短的退火时间内溶解.缩短保温时间可以限制表面层中Li的耗尽和Al3Zr/Al3(Sc,Zr)弥散相的明显粗化.铸态含Sc材料已经具有明显细小的晶粒结构,而经均匀化/固溶处理后生成的Al3(Sc,Zr)弥散相抑制了晶粒在高温下发生粗化.在后续180 ℃下时效处理后,形成了θ'(Al2Cu)、T1(Al2CuLi)和S'(Al2CuMg)强化相.在峰值时效状态下,屈服强度提高了 200 MPa,这一数值与类似直接冷却铸造材料的相当,从而证实了所提方案的合理性.

    显微组织力学性能Al-Cu-Li基合金Sc合金化双辊铸轧

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    预变形量对2050 Al-Li合金显微组织和力学性能的影响

    李耀徐国富乔海光刘时超...
    1774-1788页
    查看更多>>摘要：研究经不同轧制预变形处理(0～20％)后2050 Al-Li合金T8时效状态的显微组织演变和力学性能.通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对其显微组织进行表征.结果表明:随着预变形量的增加,晶粒尺寸沿ND方向显著变小,晶内畸变增大.位错等的缠结为T1相的析出提供了大量的形核位点.这导致析出相数量增多,析出相之间的距离缩小,从而提高了对位错运动的阻碍作用和合金强度.当预变形量为16％时,T1相数量密度和合金强度最高(屈服强度和抗拉强度分别达到568和584 MPa,伸长率为8.6％);当预变形量进一步增加到20％时,由于位错缠结,原子扩散通道减少,T1相数量的减少最终导致合金强度降低.

    2050铝锂合金轧制预变形T1相显微组织力学性能

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    碳酸锂溶液封闭处理对阳极氧化AA2099-T83合金耐蚀性能的影响

    朱彭舟麻彦龙黄伟九邹梦婷...
    1789-1803页
    查看更多>>摘要：为开发一种新型铝锂合金表面处理技术,将经酒石酸-硫酸阳极氧化后的AA2099-T83合金浸泡在不同温度-浓度组合的碳酸锂(Li2CO3)溶液中进行后处理.结果表明:经过Li2CO3溶液处理后,阳极氧化合金的耐蚀性能显著提高(耐中性盐雾试验长达1300 h).此外,高温/低浓度和低温/高浓度组合的封孔过程明显不同,在高温模式下阳极氧化膜仅部分封孔,而在低温模式下阳极氧化膜的封孔更加完全.封孔处理合金的高耐腐蚀性主要归因于在阳极氧化膜表面和内部形成的封孔产物(即Li-Al-LDH和/或勃姆石)对腐蚀介质的阻隔作用.

    铝锂合金阳极氧化耐蚀性能碳酸锂锂-铝层状双氢氧化物封闭处理

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    含不同初始织构的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金热轧板材的显微组织和力学性能

    陈汉胡璋韩宇翔陈韬...
    1804-1816页
    查看更多>>摘要：通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜和拉伸试验研究含不同初始织构的Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5Zr(质量分数,％)合金热轧板材的显微组织和力学性能.结果表明,初始织构为<0001>//RD(板材轧向)的板材获得相对较粗的晶粒和双峰基面织构;而初始织构为<0001>//TD(板材横向)的板材动态再结晶程度更高,因此,获得更细的晶粒尺寸和较强的<0001>//ND基面织构.此外,在两种板材中均发现沿RD拉长的不规则形状LPSO相,这种LPSO相导致各向异性的承载强化行为,并进一步引起板材的屈服各向异性.对强化机理的分析表明,晶界强化对轧制板材的强化效果最好.由于具有较小的晶粒尺寸和LPSO相带来的承载强化效果,初始织构为<0001>//TD的板材在RD方向上获得最高的屈服强度.

    Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金织构LPSO相力学性能强化机理

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    Gd对冷旋锻制备纳米晶镁合金的影响

    陈鑫李思珑万迎春
    1817-1828页
    查看更多>>摘要：通过显微硬度测试、拉伸试验和透射电镜手段研究Gd元素对冷旋锻过程镁合金纳米化的影响.结果表明,由于纯镁中很难形成位错阵列,旋锻不能实现纯镁纳米化.相比之下,单独添加Gd,旋锻后镁合金晶粒可得到显著细化.在旋锻早期阶段,纯镁和Mg-Gd合金中都形成孪晶片层.随着增加旋锻变形的继续,相比纯镁,更多的非基面位错在Mg-Gd合金中形成,这促进了 Mg-Gd合金中位错阵列的形成,导致合金纳米化.随着Gd含量的增加,Mg-Gd合金晶粒细化效果显著提升,晶粒细化至100 nm以下的临界Gd含量约为5.4％(质量分数).

    Mg-Gd合金冷旋锻纳米化孪生位错阵列

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    轧制压下量对WE43镁合金腐蚀行为的影响

    蔡勇陈翌鹏闫宏单智伟...
    1829-1842页
    查看更多>>摘要：在500 ℃下制备压下量分别为0、25％、45％和80％的轧制WE43镁合金,并研究其在3.5 wt.％NaCl溶液中的腐蚀行为.采用光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)对轧制WE43合金的显微组织演变过程进行表征.结果表明,随着轧制压下量增加,合金的基面织构逐渐增强,晶粒尺寸逐渐减小.此外,仅压下量为45％的合金中存在弥散分布的动态析出相.浸泡实验和电化学实验结果表明,轧制WE43合金的耐蚀性由高到底的顺序为压下量45％＞压下量80％＞压下量25％＞压下量0.压下量45％的合金具有最好的耐蚀性,主要原因是基体中大量弥散分布的析出相能促使致密腐蚀产物膜的形成.压下量为80％合金的腐蚀速率增加是析出相回溶至基体所致.析出相是轧制WE43合金腐蚀速率的主要影响因素,而晶粒尺寸、基面织构和形变孪晶是次要影响因素.

    稀土镁合金轧制压下量析出相织构晶粒尺寸腐蚀行为

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    草酸预处理AM50镁合金表面快速原位制备蒸汽Mg-Al LDH涂层的耐蚀性

    潘仕琪王金梦张芬解浩峰...
    1843-1863页
    查看更多>>摘要：通过暴露合金表面的金属间化合物(β-Mg17Al12和AlMn),研究草酸(OA)酸洗对AM50镁合金表面原位蒸汽Mg-Al层状双氢氧化物(LDH)涂层成膜机制和耐蚀性的影响.结果表明,OA预处理使镁合金表面金属间化合物比例显著增加,Mg-Al LDH在Al-Mn相周围成核并生长.当酸洗时间为45 s时,所得LDH涂层的厚度最大、耐蚀性最佳,与基体相比,其腐蚀电流密度降低3个数量级.最后,提出了AM50镁合金表面Mg-Al LDH涂层的成膜机制.

    镁合金草酸金属间化合物蒸汽涂层层状双氢氧化物耐蚀性

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