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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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    低合金化镁合金熔化焊接组织调控的研究进展

    宰乐童鑫王云张昊...
    3193-3208页
    查看更多>>摘要：低合金化镁合金因其可加工性好、耐蚀性优异和成本低等优势,成为变形镁合金发展的重要趋势之一.焊接连接已成为推广应用这类材料的关键.然而,低合金化镁合金在焊接过程中存在焊缝晶粒粗大、有效强化相较少等组织软化问题,导致焊接强度不匹配等.本文基于镁合金焊接冶金学的相关理论,重点总结了调控低合金化镁合金焊缝组织的方法,并系统论述了焊缝组织演变过程和机理.最后,针对这类合金在焊接方面的应用需求,对该领域的发展趋势进行了展望.

    低合金化镁合金熔化焊接焊缝组织晶粒细化工艺调控

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    相变与变形中的约束

    贾东昇吴盼于斐涵刘峰...
    3209-3227页
    查看更多>>摘要：材料加工与成形涉及的相变和变形中,由于热力学或热-动力学变化而产生的使相变/变形发生与发展的物理作用可定义为约束.本文面向微观组织的形成与变形过程,立足于笔者近年来提出的关于热力学稳定性和广义稳定性、热-动力学相关性和热-动力学配分的材料设计理论框架,明确了热力学约束和热-动力学约束的表现形式和作用机制.热力学约束代表相变/变形启动的难易程度,而热-动力学约束从能量变化而言,体现为形核约束长大和长大约束形核,从过程快慢而言,则体现为热力学约束动力学和动力学约束热力学.本文选择代表性相变或变形过程,定量描述了上述约束,基于此,提出主动设计约束的学术理念,旨在通过定量设计材料加工过程而获取力学性能优异的金属结构材料.

    热力学动力学相变变形约束

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    铝锂合金的疲劳裂纹扩展行为及耐疲劳损伤机理

    李昊然李耀周华林海涛...
    3228-3248页
    查看更多>>摘要：本文综述了铝锂合金疲劳裂纹扩展特性及耐疲劳损伤机理.在阐述铝锂合金不同类型时效析出相强化机理(切过机制和绕过机制)的基础上,详细论述了时效过程中析出相演化对铝锂合金疲劳裂纹扩展(FCG)速率的影响及机理,并重点阐述了晶粒组织(包括再结晶程度、晶界密度、晶粒尺寸、晶粒取向等)对铝锂合金FCG速率的影响及机理.总结了第三代耐疲劳损伤铝锂合金的开发路径、成分组织设计思路及部分铝锂合金的FCG性能;在阐述国内与国际上耐疲劳损伤铝锂合金发展差距的基础上,提出了国内耐疲劳损伤铝锂合金的研究方向.

    铝锂合金析出相晶粒组织疲劳裂纹扩展耐疲劳损伤机理

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    镁空气电池阳极研究现状

    邱玮闫瑞李雅文陈维...
    3249-3273页
    查看更多>>摘要：镁空气电池作为一种高能量密度和低成本的储能装置,在绿色清洁能源中受到广泛关注,但阳极合金的自腐蚀行为和放电产物等限制了镁空气电池的应用.本文围绕镁空气电池阳极材料,首先总结了镁空气电池的研究现状及当前主要问题,探讨了其优势;然后从体系多元化的角度评述了镁空气电池阳极材料的发展现状,从阳极合金化、塑性变形处理、热处理和电解液优化等方面综述了镁空气电池阳极改性策略.此外,还阐述了晶粒尺寸、第二相和织构等微观结构对镁空气电池性能的影响,最后展望了镁空气电池的发展前景.

    镁空气电池阳极材料微观结构改性方法电化学性能

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    废镁合金再生利用研究进展

    王萌田阳杨斌徐宝强...
    3274-3293页
    查看更多>>摘要：全球降碳趋势日益凸显,镁合金作为当下实际应用最轻的金属结构材料,在实现"碳中和"和"碳达峰"战略目标、缓解能源危机方面具有广阔的应用前景.随着镁合金产量稳步增长,不可避免产生了大量废料.这些废料包含有镁、稀土、锌、锆等多种有价资源,有必要加以回收从而减少资源浪费,促使镁行业绿色可持续发展.本文从镁合金废料的再生和再利用两方面出发,详细综述了镁合金废料再生方法与现状,归纳了各方法的技术指标及工艺特点;然后综述现阶段镁合金废料的再利用方向,介绍了废镁合金再利用的多种可能,并对镁合金废料再生利用技术的未来发展方向进行了展望.

    镁合金废料再生再利用

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    CNTs对多道次低温轧制Mg-2Zn合金板材动态再结晶及力学性能的影响

    李浩刘轲杜文博李淑波...
    3294-3307页
    查看更多>>摘要：采用多道次轧制技术制备了不同碳纳米管(CNTs)含量的Mg-2Zn基复合材料板材,利用EBSD、TEM等技术研究了板材的微观组织演变规律,结合拉伸实验分析了板材的强化机理.结果表明:在轧制过程中晶界处的CNTs能够阻碍位错运动,使位错在晶界处堆积,导致局部应力集中,促进变形孪晶的产生.变形孪晶诱发动态再结晶(DRX)发生,在孪晶内和孪晶界区域发剧烈的动态再结晶(DRX),导致终态高CNTs含量(CNTs含量为0.6%)的板材的基面织构强度趋弱.CNTs主要影响了板材的织构状态,随着CNTs含量的增加,板材的(0001)基面强度逐渐降低,从轧向(RD)向横向(TD)劈裂,降低了基面织构的强度.在CNTs、细晶和织构强化下,0.4%CNTs/Mg-2Zn复合材料的抗拉强度为283 MPa、屈服强度为260 MPa、伸长率为4%.

    Mg基复合材料CNTs轧制变形动态再结晶力学性能

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    微/纳米颗粒改性镁合金微弧氧化膜层性能的研究进展

    姜炳春卢立伟林标智徐源昊...
    3308-3324页
    查看更多>>摘要：镁合金因其低密度、高比强度、优异的电磁屏蔽性能和可回收性等特点,在航空航天和3C电子产品等领域具有广泛的应用前景.然而,镁合金的高化学活性导致其受到腐蚀,并且耐磨性有限,限制了其广泛应用.微弧氧化技术被广泛认为是解决这些问题的有效途径,通过在镁合金表面生成陶瓷氧化膜,从而提高其耐磨性和耐腐蚀性.本文总结了近年来微/纳米颗粒改性镁合金微弧氧化膜层性能的研究进展,简要介绍了镁合金微弧氧化膜层的形成机理,重点分析了膜层组织演变、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能等关键指标以及微弧氧化技术在镁合金表面高性能开发的研究方向,为未来的研究工作提供有益的参考和借鉴,进一步促进镁合金的应用与发展.

    镁合金微弧氧化腐蚀性能摩擦磨损性能

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    等温热处理对Mg-7Zn-0.3Li-xNd合金组织的影响

    黄晓锋张鑫涛陶伟贺光亮...
    3325-3338页
    查看更多>>摘要：使用等温热处理法对不同Nd含量的Mg-7Zn-0.3Li-xNd合金(x=0.1,0.3,0.5,0.7)进行不同温度不同保温时间的热处理,研究保温温度与保温时间对Mg-7Zn-0.3Li-xNd合金非枝晶组织演变规律的影响,分析非枝晶颗粒的形成机理.结果表明:Mg-7Zn-0.3Li-0.5Nd合金在580℃保温30 min后得到理想的球状非枝晶颗粒,其固相率、平均晶粒尺寸和形状因子分别为71.9%、47 μm和1.85.随着保温温度的增加或保温时间的延长,非枝晶颗粒的平均晶粒尺寸和形状因子呈现先降低后升高的趋势,固相率则持续降低.随着温度和时间的变化,非枝晶组织的演变过程主要分为三部分:枝晶的粗化,分离与球化,合并与熟化.

    Mg-7Zn-0.3Li-xNd等温热处理半固态非枝晶组织

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    具有细晶/混晶交替分布组织特征的AZ31镁合金轧板拉伸变形行为仿真

    朱必武胡碧波刘筱魏福安...
    3339-3351页
    查看更多>>摘要：通过中等应变速率轧制获取细晶区和混晶区交替分布的AZ31镁合金轧制板材,构建不同组织特征的黏塑性自洽(VPSC)模型,预测板材在室温拉伸下的变形机制、织构演变和力学响应,研究细晶区与混晶区对塑性变形的贡献.结果表明:经410℃、平均应变速率1.9 s-1、4.8 s-1和7.8 s-1制备的轧制板材中细晶区与混晶区呈现板织构特征,细晶区织构组分相较于混晶区更接近ND方向;随着轧制平均应变速率的增加,板材的细晶区与混晶区的织构组分差异逐渐减小.在室温拉伸塑性变形初期阶段,轧制板材的主要变形机制是基面滑移,次要变形机制是棱柱面滑移和锥面滑移,而拉伸孪生几乎不开启.压缩孪生启动时,部分晶粒向TD方向偏转56°,形成TD方向的织构组分.棱柱面滑移活性的降低,有利于增强锥面滑移的分离效应,促使ND方向织构极密度降低和双峰织构形成.轧制板材在拉伸过程中,由于细晶区的织构组分相较于混晶区更接近ND方向,使得在拉伸过程中细晶区相较于混晶区的基面滑移开启较少,非基面滑移开启较多,促使拉伸变形的过程中细晶区起强化作用,混晶区起弱化作用.织构组分差异逐渐减小,使得细晶区与混晶区的变形机制活性趋于一致,促使其在拉伸过程中对抗拉强度贡献也逐渐趋于一致.

    AZ31镁合金黏塑性自洽模型细晶混晶变形机理织构

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    Cu对铸态Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响

    孟帅举王孟璐宋金龙张明池...
    3352-3365页
    查看更多>>摘要：为研究Cu元素对Mg-Bi-Sn系合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-3Bi-5Sn-xCu(x=0,1,2,3,质量分数,%)合金,采用OM、SEM、XRD、EPMA、维氏硬度计和拉伸试验机,研究了Cu元素对铸态Mg-3Bi-5Sn(BT35)合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明:Cu元素可以显著细化BT35合金晶粒组织,随着Cu含量的增加,合金晶粒尺寸先显著减小后略微增大,在本研究所制备的四种合金中,Mg-3Bi-5Sn-2Cu(BTC352)合金具有最小的晶粒尺寸(62.0 μm).此外,BT35合金中主要物相组成为α-Mg、Mg3Bi2相和Mg2Sn相;而添加Cu元素后,合金中还出现了额外的Mg2Cu相和BiSn相.当Cu元素的添加量由0%提升到3%时,合金的抗拉强度和伸长率均呈现先升高后降低的趋势,主要是由于2%Cu合金化引起的晶粒细化、第二相强化和固溶强化的综合作用,BTC352合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率为分别为(249.9±6.0)MPa和(13.0±1.0)%,其断口组织呈现典型穿晶断裂特征.

    镁合金铸造Cu元素微观组织力学性能

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