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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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    三明治结构亚稳β-Ti-35Nb合金变形行为的原位Micro-CT分析

    刘玉敬张自林王金成吴翔...
    2552-2562页
    查看更多>>摘要：利用增材制造(AM)技术制造具有不同增强层的β型Ti-35Nb合金三明治结构复合材料,以实现轻量化和高强度之间的平衡.通过原位微计算机断层扫描(Micro-CT)和有限元模拟法(FEM)研究增强层对多孔复合材料压缩变形行为的影响.结果表明,三明治结构加入增强层可显著提升多孔金属结构的压缩屈服强度和能量吸收能力;原位Micro-CT观察到未加入增强层的多孔结构应变集中在中间区域,而含有增强层多孔结构的应变则均匀分布;FEM分析揭示加入的增强层会改变应力分布并降低应力集中,从而促进多孔结构整体均匀变形.在有限降低孔隙率的条件下,增强层的加入使三明治结构复合材料的压缩屈服强度提升124％,屈服强度由4.6 MPa提升到 10.3 MPa.

    β钛合金三明治结构复合材料原位微计算机断层扫描有限元模拟压缩变形行为

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    钎焊温度对微纳米Ti-Cu-Ni-Nb-Al-Hf钎料真空钎焊γ-TiAl接头组织和抗拉强度的影响

    李力陈昱橦袁雷昕罗芬...
    2563-2574页
    查看更多>>摘要：采用自主研制的新型Ti-10Cu-10Ni-8Al-8Nb-4Zr-1.5Hf微纳米钎料,在钎焊温度1160～1220 ℃、钎焊时间30 min的工艺参数下真空钎焊连接Ti-47Al-2Nb-2Cr-0.15B合金.研究TiAl钎焊接头的界面组织和形成机理,以及钎焊温度、界面组织和接头强度之间的内在联系.结果表明,钎焊温度1160和1180 ℃的TiAl接头均由三个界面反应层组成,主要物相均为α2-Ti3Al、τ3-Al3NiTi2和Ti2Ni.然而,当钎焊温度为1200和1220 ℃时,由于具有壁垒效应的连续α2-Ti3Al层被打破,导致钎缝中未见明显分层,τ3-Al3NiTi2完全取代Ti2Ni且均匀分布在钎缝中.当钎焊温度为1200 ℃时,钎焊接头的抗拉强度显著提高,最大抗拉强度为343 MPa.需特别指出的是,在不同钎焊温度下,溶解的TiAl母材中向外扩散的Al是影响钎焊接头组织演变和抗拉强度的主控因素.

    γ-TiAl合金微纳米钎料真空钎焊界面显微组织抗拉强度

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    利用磁场深过冷处理避免GH605合金强度-塑性的失衡

    贺一轩卜凡边张驰相明秀...
    2575-2588页
    查看更多>>摘要：磁场下的过冷处理(UMF)是一类有效调控钴基合金微观结构和性能的方法.通过UMF处理同时提升GH605钴基高温合金的强度和塑性.结果表明,在UMF处理后,合金的晶粒显著细化,基体相固溶度增加,且合金的屈服强度提升.在原始锻态合金中,位错滑移为主要的变形机制;经过UMF处理后,多种变形机制如层错、孪生、位错滑移及其交互作用在压缩变形过程中被激活,导致合金的强度和塑性同时提高.此外,经UMF处理后,可获得沿晶界析出的硬质Laves相,该硬质相可有效阻碍压缩变形过程中裂纹的扩展.

    过冷处理磁场GH605合金强化机制

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    电磁轨道炮Cu-Cr-Zr合金轨道在模拟发射后的损伤特性

    神克常巩庆涛孙忠玉孙宏图...
    2589-2604页
    查看更多>>摘要：研究模拟发射后不同速度段Cu-Cr-Zr合金轨道的损伤特性.采用XRD、XPS、EBSD、SEM、硬度测试、电化学测试和DSC等手段对合金样品的显微组织、形貌和性能进行研究.研究发现,在模拟发射样品表面形成了沉积层.沉积层的厚度和表面粗糙度随着热效应的增加而增加,表明电弧烧蚀损伤程度与发射速度的相关性.样品的硬度变化归因于沉积层和变形硬化的影响.表面沉积层影响样品的耐腐蚀性和结晶特性,从而导致后续服役性能发生变化.此外,样品的表面织构和塑性变形能力与再结晶程度和变形晶粒数量有关.

    Cu-Cr-Zr合金电磁轨道炮电弧烧蚀显微组织性能

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    线径压缩率对微细铜线材拉拔变形的影响

    皇涛吴捍疆宋克兴张彦敏...
    2605-2618页
    查看更多>>摘要：基于率相关晶体塑性理论,建立纯铜微细线材拉拔变形晶体塑性有限元模型,研究线径压缩率对线材拉拔过程中细观力学变形行为的影响.结果表明,经过拉拔的线材内部变形和滑移均呈不均匀分布状态,形成明显的滑移区和非滑移区,在拉拔线材内部产生了水平应变集中带.随着线径压缩率的增大,拉拔变形区线材内部的滑移系强度和滑移区域面积均逐渐增大.然而,线材拉拔变形区的接触压力和摩擦应力所引起的线材表面波动性受力状态使拉拔成形后的线材表面粗糙不平、拉拔过程平稳性降低.

    微细铜线材拉拔变形晶体塑性有限元滑移机制

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    添加Mo和ZrO2纳米颗粒对Sn58Bi/Cu焊接接头界面性能和剪切强度的影响

    Amares SINGHHui Leng CHOOWei Hong TANRajkumar DURAIRAJ...
    2619-2628页
    查看更多>>摘要：研究添加Mo和ZrO2纳米颗粒对Sn58Bi焊接接头界面性能和剪切强度的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)分析Sn58Bi/Cu、Sn58Bi+Mo/Cu和Sn58Bi+ZrO2/Cu的界面显微组织.在Sn58Bi+Mo/Cu中检测到了金属间化合物(IMCs)MoSn2,在Sn58Bi+ZrO2/Cu中检测到了SnZr、Zr5Sn3、ZrCu和ZrSn2.两种复合材料焊料的IMC层均由Cu6Sn5和Cu3Sn组成.通过SEM图测量IMC层的厚度,结果表明,Sn58Bi+Mo/Cu和Sn58Bi+ZrO2/Cu的IMC层平均厚度分别为1.4431 μm和0.9112 μm.通过单搭接剪切测试法研究焊接接头的剪切强度.与Sn58Bi/Cu焊接接头相比,Sn58Bi+Mo/Cu和Sn58Bi+ZrO2/Cu焊接接头的平均最大载荷和剪切应力分别提高了 33％和69％.两种复合材料焊接接头相比,后者表现更佳,这是由于添加尺寸较小的ZrO2纳米颗粒改善了焊接接头的界面性能,从而提高了其强度.

    无铅焊料界面显微组织金属间化合物层厚度剪切强度位错密度ZrO2纳米颗粒Mo纳米颗粒

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    一步煅烧Ni-MOF前驱体合成具有蠕虫状结构的Ni@CNT以提高MgH2的储氢性能

    代子寅张冰Hideo KIMURA肖立嵘...
    2629-2644页
    查看更多>>摘要：将镍基金属-有机框架(MOF)前驱体通过"过滤+煅烧"的简便方法合成镍包覆的碳纳米管(Ni@CNT)复合材料,并作为MgH2的催化剂使用.通过球磨将MgH2与不同质量分数的Ni@CNT(2.5％、5.0％、7.5％)均匀混合.MgH2-5％Ni@CNT复合材料表现出最优异的性能,423 K温度下可以在200 s内吸附5.2％(质量分数)的氢气,并且在573 K下1000 s内可以释放约3.75％(质量分数)的氢气,复合材料的放氢和再氢化激活能分别下降到87.63和45.28 kJ/mol(H2).原位合成的Mg2Ni/Mg2NiH4表现出良好的催化效果,作为"氢泵"为系统提供更多的氢扩散通道.碳纳米管的存能在一定程度上提高MgH2的性能.

    镁基储氢材料激活能镍负载碳纳米管催化剂机理

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    以石墨烯负载镍钒双金属氧化物作为氢泵提高氢化镁的固态储氢动力学性能

    高东强吴富英张智路紫川...
    2645-2657页
    查看更多>>摘要：为了改善氢化镁(MgH2)的固态储氢热力学和动力学性能,采用水热法和后续热处理法制备Ni3V2O8-rGO(rGO为还原氧化石墨烯)和Ni3V2O8纳米复合材料.掺杂7％(质量分数)Ni3V2O8-rGO的MgH2的初始放氢温度降低到208 ℃,而纯MgH2和掺杂7％(质量分数)Ni3V2O8的MgH2的初始放氢温度分别为340和226 ℃.在125 ℃条件下,MgH2+7％Ni3V2O8-rGO(质量分数)在10 min内吸收了约4.7％(质量分数)的H2,而放氢完成后的MgH2在215 ℃条件下需要60 min才能吸收4.6％(质量分数)的H2.显微组织表征分析证实原位生成的Mg2Ni/Mg2NiH4和金属态V显著提高了 MgH2的性能.此外,MgH2+7％Ni3V2O8-rGO(质量分数)复合材料中的rGO减轻了Mg/MgH2颗粒团聚现象,使MgH2在20次循环中具有更好的循环稳定性.

    储氢性能MgH2石墨烯负载Ni-V双金属氧化物催化机理

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    调整剂磷酸二氢钾强化十二胺体系中水镁石和方解石的浮选分离

    宫秀峰姚金杨斌印万忠...
    2658-2670页
    查看更多>>摘要：为了实现水镁石和方解石的高效浮选分离,以十二胺(DDA)为捕收剂、磷酸二氢钾(PDP)为调整剂,进行两种矿物的浮选分离实验.通过接触角测量、zeta电位检测、溶液化学计算、傅里叶红外光谱分析和X射线光电子能谱检测等方法,研究DDA和PDP在两种矿物分选中的作用机理.浮选结果表明,当DDA用量为35 mg/L、PDP用量为40mg/L时,水镁石与方解石的最大浮游差为79.81％,选择性分离指数为6.46.检测分析表明,PDP的主要溶解组分HPO42-选择性地强烈吸附于方解石表面的Ca位点,促进了DDA的主要溶解组分RNH3+在方解石表面的吸附,而水镁石基本不受PDP的影响.因此,PDP是DDA体系中实现水镁石和方解石反浮选分离的有效调整剂.

    水镁石方解石选择性吸附浮选分离

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    富氧侧吹炼铅炉内气液两相流动特征的数值模拟

    祝振宇周萍万兴邦陈卓...
    2671-2685页
    查看更多>>摘要：建立并验证一种能够较好模拟富氧侧吹熔池熔炼炉中气-液两相流动行为的数值模型,该模型包含两相滑移速度及气体热膨胀效应.利用多个理论关联式和实验结果验证数值模拟结果的准确性,并结合生产实践中喷嘴的侵蚀状态进行分析.通过对比,证明气体的热膨胀效应对两相流动过程影响显著,且可能会导致气流出现后座现象并对生产安全造成潜在风险.为此,进一步分析气流喷吹速度和炉体宽度对气流行为的影响,为富氧侧吹炉的操作制度和结构设计提供指导.研究发现,气流喷吹速度的提升,会致使防止富氧气流蚀损喷嘴的薄层熔体逐渐减少,但气流速度在175～275 m/s时仍可以保证生产安全.此外,炉体宽度从2.2 m提升至2.8 m时,薄层熔体在形状和高度上的变化较小,其对生产的安全性影响有限.

    多相流气流水平喷吹气流后座气体热胀性侧吹炉铅冶炼

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