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中国有色金属学报
中国有色金属学报

黄伯云

月刊

1004-0609

f-ysxb@mail.csu.edu.cn

0731-88876765,88877197

410083

湖南省长沙中南大学内

中国有色金属学报/Journal The Chinese Journal of Nonferrous MetalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国科技论文统计与分析和中国科学引文数据库的源期刊。已被国际和国内著名检索系统和数据库收录。本刊的影响因子和总被引频次名列冶金、金属学类期刊前茅。
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    GH4738高温合金高通量双锥试样设计及晶粒组织演变

    韩屹章曲敬龙杨成斌王广磊...
    169-183页
    查看更多>>摘要：在高温合金领域,双锥试样被广泛用于高通量研究热加工工艺与组织关系.针对GH4738高温合金,本文通过有限元分析,设计了一种在压缩过程中具有较小等效应变速率波动的双锥试样,并研究了其对晶粒尺寸的影响及其温度依赖性,进而研究了在变形温度为1000～1160℃、应变速率为2 s-1和14 s-1、工程应变为30％、50％、70％的条件下合金的晶粒演变.结果表明:等效应变速率的波动会影响变形后合金的晶粒尺寸,并且具有变形温度依赖性.所设计的双锥试样有利于精确研究等效应变与晶粒组织关系.热压缩实验表明,合金的软化以非连续动态再结晶为主,热加工窗口为变形温度1030～1080℃、应变速率14 s-1、工程应变50％～70％.

    GH4738高温合金高通量双锥试样热加工工艺晶粒组织

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    时效时间对固溶态及冷变形态钴基合金显微组织和力学性能影响

    王中琳龚志华李权包汉生...
    184-195页
    查看更多>>摘要：对固溶态及冷变形态的两种钴基合金L605、L605Mo进行600℃不同时间的时效处理,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及力学性能测试等方法研究时效时间对合金显微组织与力学性能的影响,并分析了冷变形及Mo元素对时效行为的影响.结果表明:经过冷变形的合金经600℃时效后,强度、硬度提高,塑性韧性下降;而固溶态合金经时效后,力学性能变化不明显,其中,抗拉强度最高的合金为时效12 h的s25-13合金.时效初期碳化物析出及层错形成使合金强度提高,但随着时效时间的延长,冷变形形成的具有强化作用的变形带在时效过程中退化会使合金强度减小.M6C含量随时效时间延长而不断增加,冷变形促进M23C6及M6C析出使合金的时效强化效果更加显著.Mo能降低层错能,促进时效过程中M23C6、M6C和层错的形成以及层错的交割,从而提高合金的强度.因此,添加Mo的合金经时效处理后强度、硬度均高于未添加Mo的合金.

    钴基合金时效处理层错Mo冷变形

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    孪晶取向对Au纳米线变形机制影响的模拟

    邹鹏飞侯兆阳肖启鑫李克凡...
    196-206页
    查看更多>>摘要：本文采用分子动力学方法,阐明了Au纳米线各力学特性参数随孪晶取向角度的变化规律,以及不同变形机制发生的孪晶取向角度范围.结果表明:在较小孪晶取向角度下(0°＜θ＜90°),纳米线具有较高的强度,不全位错与孪晶面相互作用引起的应变局域化主导了其塑性变形;在中等孪晶取向角度下(18°≤θ≤75°),退孪生主导了Au纳米线塑性变形,尤其是30°≤θ≤60°时,完全退孪生引发的应变硬化,使得纳米线具有较高塑性;在较大孪晶取向角度下(75°＜θ≤90°),纳米线具有较高的强度,但塑性较差,不全位错连续穿越孪晶界引起的位错链主导了Au纳米线塑性变形.

    Au纳米线分子动力学模拟孪晶取向变形机制

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    铜闪速熔炼多相流模型化研究进展

    姜保成郭学益王亲猛王松松...
    207-228页
    查看更多>>摘要：铜闪速熔炼具有高处理量、高富氧浓度、高冶炼效率和低环境污染的优势,已在世界范围内广泛推广应用,深入研究闪速熔炼过程中的物理化学现象和原理具有重要意义.然而,闪速炉内多相流间相互作用及熔炼动力学行为受到多方面因素的共同影响,仅依靠生产经验、试验观测和理论分析难以全面解析炉内多相流传质传热过程、获取流体流动特性、揭示气固多相流相互作用规律,阻碍了闪速炉冶炼效能的进一步提升.当下计算流体力学数值模拟发展迅速,正为预测和分析闪速炉内多相流问题提供了高效、准确、直观的帮助.本文在介绍铜闪速炉结构、冶炼原理、理论模型的基础上,阐述了近年来铜闪速熔炼动力学反应机理、炉内流动特性方面模型化的研究成果及发展趋势,全面综述了铜闪速炉在喷嘴、沉淀池、上升烟道、锅炉优化方面的研究成果,为闪速炉生产优化及设计改进提供指导.

    闪速炉多相流模型化喷嘴沉淀池上升烟道

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    镁熔体净化技术的研究进展

    余镕田阳杨斌徐宝强...
    229-253页
    查看更多>>摘要：镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大.而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如熔体纯净度低会显著降低合金的抗拉强度、伸长率等力学性能,导致合金出现炸裂、破损现象.为此,镁熔体的高效除气除杂净化技术成为研究热点.镁熔体净化作为镁熔炼过程中的重要环节,一直是科研工作者不断改进优化的研究课题.本文在简要介绍镁熔体中夹杂物来源的基础上,归纳了适用于镁熔体的熔剂净化、无熔剂净化、复合净化法及其净化效果,且对真空蒸馏法净化镁熔体的相关研究进行了探讨,系统综述了镁熔体净化技术研究进展,展望了该技术的未来研究方向.

    镁熔体夹杂物熔剂净化法无熔剂净化法复合净化法

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    铅锌冶炼烧结点火炉点火过程数值模拟

    曾平生黄正宗江新辉刘柳...
    254-267页
    查看更多>>摘要：为了探究铅锌冶炼工艺中烧结点火炉内点火过程的多物理场分布规律,本文以某企业带式点火炉为研究对象,构建了炉内天然气流动、燃烧与传热过程的数学物理模型,并考虑了铅锌矿料化学反应热以及料层阻力的影响,对点火炉内的点火过程进行了详细的数值模拟研究,深入分析了炉内速度场、温度场和浓度场的分布规律,评价了点火料层的温度均匀性,并分析了其产生的原因,最终总结了点火炉的优化改造建议.结果表明:点火烧嘴中高速气流相向运动形成撞击面,破坏了炉内流场的稳定性;点火段主要位于两排主烧嘴的下方料面区域;主烧嘴气流受点火烧嘴气流的影响而发生偏转,导致点火段料面存在局部低温区,不利于料层的均匀着火.

    烧结点火炉铅锌冶炼数值模拟烧嘴温度分布

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    1,3-二甲基-2-咪唑啉酮-AlCl3-Cu2O离子液体电沉积金属铜

    关苹苹刘爱民张欣康红光...
    268-278页
    查看更多>>摘要：为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl3和Cu2O(摩尔比为90:10:4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等.拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI-AlCl3-Cu2O体系中存在[AlCl2(DMI)4]+、AlCl3(DMI)2和[AlCl4]-等离子团,DMI-AlCl3-Cu2O体系的电导率、黏度和密度随温度在323～373 K区间内呈线性变化.循环伏安研究表明,铜的起始还原电位为-0.4 V(vs Al),还原峰电位为-1.35 V;在-1.1 V至-1.4 V条件下恒电位电沉积得到金属铜,在-1.1 V和-1.4 V电位下电沉积得到的产物表面较平整,在-1.2 V和-1.3 V电位下电沉积得到的产物为纳米针状结构的铜颗粒,直径约为20～40 μm.

    溶剂化离子液体铜粉电沉积物理化学性质

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    湿法炼锌溶液中锗的配位反应分离规律及萃取机理

    顾智辉李存兄李倡纹刘强...
    279-291页
    查看更多>>摘要：针对湿法炼锌溶液中锗富集回收成本高、工艺复杂等问题,本文深入研究5种不同配合剂对N235-TBP复合萃取体系选择性分离富集锗过程的影响规律及酒石酸配位反应体系的传质机理.结果表明:在有机相构成为30％N235-15％TBP-55％260#溶剂油、相比O:A为1:2、pH 1.5、反应温度25℃,配合剂与锗的摩尔比nL/nGe=5的条件下,5种配合剂对锗的配位能力大小依次为:酒石酸(C4H6O6)>草酸(C2H2O4)>柠檬酸(C6H8O7)>马来酸(C4H4O4)>水杨酸(C7H6O3),酒石酸对Ge4+与共存离子Zn2+、Fe2+的分离效果最佳,在nC4H6O6/nGe=5.5时,分离系数达最大,分别为βGe/Zn2+=2807.23、βGe/Fe2+=3271.43;酒石酸与锗的配位形式为双齿(螯合)配位;N235-TBP复合萃取体系萃取锗的机理是质子化N235中的HSO-4 与料液中的Ge(OH)2Tar2?发生阴离子置换反应,生成萃合物((R3NH+)2·(Ge(OH)2Tar22-)·TBP0.3).

    湿法炼锌锗萃取机理分离系数

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    基于调渣提铁的镍冶炼渣熔化温度调控

    王冠杰赵俊学曹赓郑江华...
    292-301页
    查看更多>>摘要：目前,镍渣提铁工艺存在提铁效率低、工艺实施难度大、成本高等问题.本文通过相图分析、单因素和正交实验等方法,研究了炉渣中主要氧化物含量对半球点温度的影响,得到了有利于提铁的炉渣渣型优化方案.结果表明:当CaO含量(质量分数)为25％、MgO含量为9％、铁硅比为0.8时,该渣型的半球点温度最低.考虑到现行工艺,选择MgO含量为13％、CaO含量为20％、铁硅比为1.0为较优方案,所得炉渣的半球点温度明显低于现行顶吹炉渣的半球点温度.调整后的炉渣中含铁物相由以硅酸亚铁为主转化为以钙铁榴石和铁氧化物为主,有利于后续提铁.

    镍渣半球点温度正交试验渣型

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    铅离子-苯甲羟肟酸配合物捕收剂(Pb-BHA)的单晶结构分析

    卫召孙伟韩海生刘叠...
    302-313页
    查看更多>>摘要：铅离子-苯甲羟肟酸配合物捕收剂(Pb-BHA)在钨矿、锡石和钛铁矿等氧化矿浮选中展现出良好的浮选性能和应用前景,但其精确分子结构尚不清楚,阻碍了配合物浮选作用机理的深入认识和金属基捕收剂分子设计的开展.本文培养了铅离子与BHA摩尔比分别为1:1和2:1的两种Pb-BHA配合物单晶(配合物1和配合物2),并采用X射线结构分析方法对其结构进行解析,包括配合物晶体结构、分子结构、空间堆积结构、分子间相互作用等.结果表明:配合物1的分子式为Pb6L8(NO3)4(HL=BHA),配合物2的分子式为[Pb6L8(NO3)3]NO3,铅离子与配体氧原子配位形成非平面"O,O"五元环螯合物构型,铅离子配位数为五配位、六配位和七配位.配合物分子通过Pb—O键与临近配合物相键接形成具有单体重复结构的三维扩展堆积聚合物.配合物中弱相互作用以O…H、H…H、Pb…O为主,π-π相互作用在分子间相互作用中占据主导,其次是N—H…O氢键作用.Pb-BHA配合物单晶结构的综合分析为研究配合物的液相结构及矿物表面吸附结构、浮选行为调控方法、浮选作用机理以及新型金属基捕收剂分子设计等提供了重要研究基础.

    配合物捕收剂单晶X射线结构分析分子间相互作用

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