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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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    强度-塑性协同的变形镁合金及其微观结构调控研究进展

    王煜烨周海涛李逸孙鑫...
    683-702页
    查看更多>>摘要：变形镁合金经塑性变形后具有更优的综合力学性能,但存在"强度-塑性"不协同的问题,限制了其规模化应用.通过合金化设计和优化塑性加工工艺改善其微观结构能有效实现变形镁合金的强塑协同.本文梳理了近年来"强度-塑性"协同的变形镁合金的研究情况,并依据性能将其分为高强度型、中等强塑型和超高塑性型三类,同时进一步阐述了实现变形镁合金强塑性从权衡协调到协同提升的微观结构调控方法,包括合金化、细晶化、第二相和析出物调控、织构控制和异质结构形成等;最后,对强度-塑性协同的变形镁合金开发及其微观结构调控研究中值得关注的议题进行了展望.

    变形镁合金强度-塑性协同微观结构合金化

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    金属超疏水涂层制备及其耐腐蚀性能研究进展

    尤航彭毅杨冲关小雅...
    703-724页
    查看更多>>摘要：金属腐蚀不仅对经济和环境带来严重影响,甚至可能威胁人类生命安全.近年来,超疏水表面因其特殊结构在防腐蚀应用中具有巨大前景,调控超疏水表面也作为一种新型耐腐蚀方法引起研究者的关注.本文介绍了超疏水模型及其表面防腐蚀的基本理论,重点综述了不同方法在不同金属基底所制备出的超疏水表面在防腐蚀方面的应用,不过目前所制备的超疏水表面仍面临着实际应用的挑战,为此本文归纳总结了具有持久耐腐蚀性超疏水表面的发展趋势.

    超疏水金属腐蚀涂层制备耐腐蚀表面防腐蚀

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    预变形对2195铝锂合金拉伸力学性能的影响

    张翼飞叶凌英董宇邹国童...
    725-738页
    查看更多>>摘要：通过硬度测试、室温拉伸测试、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)以及数字图像相关(DIC)等手段,研究不同拉伸预变形量对2195铝锂合金在155℃时效后拉伸力学性能的影响.结果表明:拉伸预变形量为2%、4%、6%、8%的合金经过155℃时效后,其抗拉强度分别为560.4 MPa、570.8 MPa、573.6 MPa、575.9 MPa.随着预变形量的增大,合金强度不断提高,这是由于位错是强化相T1相的有利形核点位,拉伸预变形量的增大使得位错密度增加,从而使得T1相数量密度增加.但随着拉伸预变形量的增大,拉伸预变形对合金的强度提升幅度逐渐减小,这主要是位错堆积缠结,析出相形核点重叠导致的.随着拉伸预变形量从2%增大到8%,合金的伸长率从9.6%下降到6.4%.通过DIC观察,拉伸预变形量的增大会使得拉伸过程中的应变集中现象提前出现,颈缩稳定性有所降低.这是由于较大的拉伸预变形量会使得合金在预变形阶段的应变分布不均匀,合金内出现破碎的变形组织晶粒.这些变形组织晶粒与周围其他晶粒组织的晶粒取向不同,更有利于微裂纹的萌生和扩展.4%的拉伸预变形量可以使2195铝锂合金达到最佳的强塑性匹配,此时抗拉强度为570.8 MPa、屈服强度为543.4 MPa、伸长率为8.7%.

    2195铝锂合金拉伸预变形拉伸力学性能数字图像相关应变集中现象

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    冷却速率对7050铝合金淬火析出行为的影响

    李承波赵偲肖博朱戴博...
    739-750页
    查看更多>>摘要：基于末端淬火的高通量实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了7050铝合金的淬火析出行为.结果表明:随着冷却速率的降低,电导率增加,淬火析出相的种类和形核位置均增加.有利形核析出的位置顺序为大角度晶界、小角度晶界(亚晶界)、再结晶晶内(Al3Zr粒子)、位错和亚晶内(Al3Zr粒子).淬火析出相的析出顺序为η相、S相、T相和Y相.随冷却速率的降低,η相依次在大角度晶界、小角度晶界、再结晶晶内(Al3Zr粒子)和部分亚晶内析出;当冷却速率低于630℃/min时,S相在亚晶(界)析出,T相在再结晶晶内(Al3Zr粒子)和高位错密度的亚晶(界)处析出;当冷却速率低于164℃/min时,Y相在亚晶的位错处析出,η相和T相也在亚晶内析出.

    7050铝合金末端淬火显微组织非均匀析出

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    7A62铝合金在热磁时效后的析出行为与力学性能

    丁学锋刘文辉黄浩胡强...
    751-762页
    查看更多>>摘要：采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度及室温拉伸性能测试等方法,研究了热磁时效作用对7A62铝合金微观组织与力学性能的影响.结果表明:在热磁时效作用下,7A62铝合金内部的位错移动性增强,溶质原子移动速率加快,进而促进了析出相的形核与长大,峰值时效时间显著缩短,仅为未加磁峰值时效时间的1/3(即峰值时效时间由24 h缩短至8 h).此外,磁场作用还会诱发位错退钉扎效应以及晶界无沉淀析出带的宽化作用,促使热磁峰时效后7A62铝合金伸长率较未加磁峰时效时提高15.6%.因此,热磁耦合作用可加速铝合金的时效析出过程,改善其力学性能,显著提高铝合金的生产效率.

    7A62铝合金热磁时效析出行为力学性能

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    搅拌摩擦加工增强LA103Z镁锂合金超塑性

    宋文杰辛彬彬贺帅吴宗育...
    763-776页
    查看更多>>摘要：利用搅拌摩擦加工(FSP)对热轧态LA103Z镁锂合金板材进行改性,研究了FSP-LA103Z合金在温度为200～350℃、应变速率为5×10-4～1×10-2 s-1时的超塑性变形行为,揭示了FSP-LA103Z合金的超塑性变形机制.结果表明:当在温度为300℃、应变速率为1×10-3 s-1时,FSP-LA103Z合金的伸长率约为430%,曲线为流变应力稳定型,该条件下的应变速率敏感系数m为0.55.在FSP-LA103Z合金的超塑性变形过程中,β-Li晶粒长大并重新排列,其晶界扭曲畸变;α-Mg相经析出、断裂、长大,呈等轴状或球状在晶界均匀分布,部分重新聚合;AlLi相的固溶析出促进位错滑移从而协调晶内变形.在变形前期,β-Li主导变形,细小α-Mg抑制β-Li生长.在变形后期,α-Mg主导变形,β-Li晶粒沿着拉伸方向规律排布,使得β/β界面阻力增大不利于变形.此时,FSP-LA103Z合金主要由α/β界面滑移及α-Mg晶粒转动协调变形,随着空洞的形核、长大、合并,最终导致板材断裂.

    搅拌摩擦加工超塑性变形行为应变速率敏感系数变形机制晶界滑动

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    冷变形及时效处理对Cu-0.3Zr-0.2Cr合金组织与性能的影响

    李政遨刘勇侯瑾睿周孟...
    777-786页
    查看更多>>摘要：采用真空熔炼法制备Cu-0.3Zr-0.2Cr合金,将其热锻后在900℃进行固溶处理,随后进行轧制量30%与60%的冷轧处理,之后再对合金进行(400～550℃,0～360 min)的时效处理;对时效处理后合金进行性能测试及显微组织观察.结果表明:固溶后的合金再经过60%的冷轧+450℃时效120 min后拥有较好的性能,硬度可达179HV,抗拉强度为467 MPa,导电率为88.5%IACS,伸长率为12.1%,此时合金主要存在Copper织构;在450℃时效360 min后合金的主要织构转变为Brass织构,织构的转变对合金的延展性有一定的影响;时效处理后,基体析出大量纳米尺寸的Cr相,这导致合金的强度与导电率大幅升高.

    Cu-0.3Zr-0.2Cr合金轧制时效处理强化机理

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    微量合金元素对Zn-Cu-Ti合金显微组织与性能的影响

    王云鹏王同波杨春秀孙燕...
    787-796页
    查看更多>>摘要：通过在Zn-Cu-Ti合金中同时添加微量Cr、Mg和Cr、Ni元素,获得了Zn-1.0Cu-0.1Ti、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg、Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Ni(质量分数,%)合金,并通过熔铸、热轧和冷轧处理制备了合金板材,对合金的显微组织、力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能进行分析.结果表明:Zn-Cu-Ti合金中同时添加Cr、Mg和Cr、Ni元素后,合金力学性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能均明显提高.Zn-1.0Cu-0.1Ti-0.05Cr-0.05Mg合金抗拉强度达到343 MPa,伸长率达到40%,蠕变速率为1.38×10-9 s-1,腐蚀电位为-1.076 V,腐蚀电流密度为8.306×10-6 A/cm2,表现出最优的综合性能.合金的强化机制主要为固溶强化与析出弥散强化,细小弥散第二相有利于提高合金的抗蠕变性能,添加合金元素后,合金表面形成的致密钝化层和无粗大析出相提高了合金耐蚀性.同时,减少单道次冷轧变形率可抑制CuZn5相的形变诱导析出.

    锌铜钛合金力学性能抗蠕变性能耐腐蚀性强化机制

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    退火对SP-700合金板材组织、织构和力学性能各向异性的影响

    赵天章杨震王珏韩颖杰...
    797-811页
    查看更多>>摘要：通过光学显微镜(OM)、电子背散衍射(EBSD)及单向拉伸测试等方法,研究了退火温度对SP-700合金板材微观组织、织构和力学性能各向异性的影响.结果表明:随退火温度的升高,SP-700合金板材的晶粒等轴化程度提高;当退火温度为780℃时,退火织构类型基本不变;当退火温度为860℃时,初生α相向次生α相的转变形成了新的织构;经900℃退火后,组织类型转变为网篮组织,织构类型为棱锥织构和R型织构.α相的棱锥织构取向是造成原始板材力学性能各向异性的原因;晶内亚结构在变形初期对滑移系的阻碍作用影响了板材在不同方向上的室温强度;随退火温度的升高,晶内亚结构的消除和新的织构取向的产生导致力学性能各向异性增强.此外,晶粒形貌和相含量的差异也会导致各向异性的变化.原始板材的断裂机制均为韧性断裂,且不同方向的断口特征略有不同.

    退火SP-700合金板材微观组织织构力学性能各向异性

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    W-CoCrNi合金的烧结致密化及其组织与性能

    陈慧姜雪韩勇
    812-822页
    查看更多>>摘要：本文采用粉末冶金技术制备以CoCrNi中熵合金为黏结相的W-CoCrNi高密度钨合金,研究黏结相含量和烧结温度(1300～1500℃)对合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:烧结态合金组织由W相、CoCrNi相、Co7W6相和亚微米富Cr颗粒组成.随着烧结温度的升高,合金致密度随之升高.合金在1500℃以下烧结时,致密化机制主要为固相烧结机制,固相烧结驱动力主要来自于表面能的降低和Co7W6新相的形成.当烧结温度达1500℃时,合金致密化机制主要为液相烧结机制,致密化过程包含W向CoCrNi熔体中的溶解和扩散、Co7W6相析出和钨颗粒球化三个阶段.1500℃烧结温度下制备的75W-CoCrNi和95W-CoCrNi合金的压缩屈服强度分别为1060 MPa和1602 MPa,75W-CoCrNi合金在压缩应变超过50%时仍未断裂.随着CoCrNi黏结相含量的增加,合金致密度随之升高,压缩变形能力增加,但压缩屈服强度降低.

    CoCrNi中熵合金高密度钨合金显微组织力学性能致密化

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