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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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    粉末冶金Ti-6Al-3Mo-1Zr钛合金的微观组织和力学性能

    谭亚宁李宁刘乐华张卫文...
    1566-1578页
    查看更多>>摘要：采用粉末冶金工艺制备出一种具有细小组织的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金,通过X射线衍射仪、扫描电镜及拉伸试验等研究了热压烧结温度对该合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:在烧结温度1000 ℃ 下制备的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金具有细小组织和较优的力学性能,其原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度分别为176 μm、49 μm和1.49 μm,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为895 MPa、823 MPa和12.7%,强化机制主要为固溶强化、Hall-Petch效应和α/β界面强化.由于Mo元素可降低钛合金的高温扩散系数,因此,Ti-6Al-3Mo-1Zr合金的原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度均小于相同工艺条件下制备的Ti-6Al-4V合金,其室温及高温强度、加工硬化率和塑性均优于Ti-6Al-4V合金.

    粉末冶金钛合金力学性能微观组织

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    泡沫镍对B4C陶瓷/TC4真空钎焊接头的强化机制

    周惠焱刘强黄斌戴浩...
    1579-1588页
    查看更多>>摘要：B4C陶瓷与TC4钛合金进行真空钎焊时,由于两者之间的热膨胀性能存在较大差异,容易因过大的残余应力而产生开裂现象.本文采用添加泡沫镍中间层的方法成功实现了B4C陶瓷与TC4钛合金无开裂缺陷真空钎焊,并观察了钎焊接头微观组织,计算分析了接头残余应力和弹性应变能.结果表明:真空钎焊接头的剪切强度达到88.6 MPa;泡沫镍中间层的添加一方面可有效缓解活性元素Ti对B4C陶瓷基体的过度溶解,减少TiC、TiB2等脆性化合物的形成,并促进了钎料成分的均匀分布;另一方面,软化坍塌的泡沫镍骨架结构分割了熔化的钎料,造成多个小熔合区,从而使焊缝组织受力更加均匀,同时残余应力也获得了一定程度的缓解,有利于B4C陶瓷与TC4钛合金形成良好的连接.B4C陶瓷与TC4钛合金在泡沫镍中间层的加入后应力得到缓解,也进一步验证了陶瓷/金属异种材料的连接可通过多孔材料进行应力释放.

    泡沫镍中间层真空钎焊残余应力作用机制

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    弥散铜/35Cr电触头材料的热变形行为

    马紫鹏田保红殷婷周孟...
    1589-1598页
    查看更多>>摘要：通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al2O3-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650～950 ℃ 和0.001～1 s-1下,采用Gleeble-1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力-真应变曲线分析了两种试验参数对流变应力的影响,并构建了复合材料的本构方程和热加工图,分析其热加工参数.结果表明:复合材料的Cr颗粒均匀分布在纳米γ-Al2O3弥散强化Cu基体上,其烧结态致密度、导电率和显微硬度分别为98.9%、44.4%IACS和145HV.Al2O3-Cu/35Cr复合材料具有热敏感性和正应变速率相关性,并且在变形量为0.3～0.5时最佳变形温度和应变速率参数分别为650～680℃、0.55～1 s-1和810～950℃、0.007～0.123 s-1.

    Al2O3-Cu/35Cr复合材料热变形本构方程热加工图

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    晶粒尺寸对界面含Cr-O-C防黏层Cu/Ni复合体拉伸性能的影响

    杨光胡正晨惠越陈菊...
    1599-1610页
    查看更多>>摘要：通过分子动力学方法研究含Cr-O-C防黏层的具有不同晶粒尺寸的Cu/Ni复合体的拉伸变形.结果表明:当Cu/Ni复合体的晶粒尺寸大于12 nm时,不论界面不含Cr、O和C原子或含有定量Cr、O和C原子,复合体的屈服强度随着晶粒尺寸的减小呈现增大趋势,符合细晶强化规律,晶粒塑性变形主要受晶体内部的位错滑移控制,最大应力增加9.52%;当晶粒尺寸小于12 nm时,由于晶界所占比例的增加,拉伸过程的塑性变形更多受晶界变形控制,屈服强度下降.Cr-O-C界面弱化了Cu/Ni复合体的强度,随着界面上Cr、O和C原子数量的增加,Cu/Ni复合体的抗拉强度随之降低,最大应力下降56.40%,Cu/Ni复合体内部的位错数量也随之降低,转移到Ni表面的Cu原子数量随之减少.

    分子动力学晶粒尺寸Cu/Ni复合体Cr-O-C防黏层拉伸性能

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    多层异构复合材料的制备及吸波性能

    张泽锋黄小忠岳建岭胡海龙...
    1611-1622页
    查看更多>>摘要：通过模板法与物理混合法相结合,成功制备了三维网络结构的BaTiO3(BTO)+Fe3O4三聚氰胺泡沫异质结构复合材料,采用扫描电镜和X射线衍射对复合材料样品的表面形貌和晶体结构进行了表征,并使用矢量网络分析仪测试了该样品在2～18 GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,并根据测量数据计算了反射损耗值.随后,使用COMSOL多物理场仿真软件进行有限元分析,研究了该复合体系的吸收机制和吸波性能.结果表明:成功引入了BTO和Fe3O4形成的大量异质界面到三维网络结构碳中,构建了异质结构.BTO和Fe3O4优化了三维网络结构的阻抗匹配,从而显著提高了多层异构复合材料的有效吸收带宽.此外,BTO、Fe3O4和三维网络碳结构构筑成了高气孔率的三维网络,导致电磁波在材料内部发生多次反射和散射,增强了电磁波与材料之间的相互作用,实现了对电磁波的吸收,提升了吸波效率.该复合材料展示了出色的吸波性能,当复合材料的厚度为2.9 mm时,最强的反射损耗值达到-54.76 dB,而当复合材料的厚度为2.7 mm时,有效吸收带宽提升至7.92 GHz.

    多层异构复合材料吸波性能三维网络结构反射损耗

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    基于元胞自动机方法与欧拉多相流技术的激光沉积IN718组织形貌模拟

    石新升董太宁葛鸿浩邹朋津...
    1623-1635页
    查看更多>>摘要：为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延生长区厚度,分析了顶部枝晶转向的机制.结果表明:温度场与流场相互影响,模型对沉积层厚度预测误差约为7.0%.沉积层顶部和中部晶体织构取向不同,枝晶的生长方向更偏向于局部热梯度方向,在沉积层顶部,局部热梯度的方向接近水平方向,枝晶的生长方向与局部热梯度偏角较小,因此,形成平行于激光扫描方向的枝晶区.

    激光沉积组织模拟欧拉多相流元胞自动机外延生长转向枝晶

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    高模量碳纤维表面双金属MOFs结构的构筑

    李淑君钱鑫张永刚朱雪...
    1636-1651页
    查看更多>>摘要：经高温热处理制备得到的碳纤维具有高惰性表面结构,导致其与基体之间的润湿性较差.为了改善碳纤维与基体间的界面性能,本研究通过采用阴极电沉积法在高模量碳纤维表面原位生长金属有机框架(MOFs)材料,在纤维表面同时引入两种不同金属元素,研究双金属MOFs的引入机制、形貌及其对性能的影响.结果表明:双金属MOFs材料呈一定取向的绣球状形貌,经退火后演变成疏松多孔结构,该结构可显著提高高模量碳纤维表面粗糙度及界面黏结性;双金属MOFs的成核与生长取决于金属还原性,还原性越强、MOF生长速率更快,且沉积量更高;双金属MOFs结构的引入使得纤维电阻率下降至0.05×10-5 Ω∙cm,导电性能提升,独特的三维多孔结构也赋予高模量碳纤维高温环境下优异的热稳定性.

    碳纤维金属有机框架金属离子导电性表面粗糙镀

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    膏体充填:金属矿绿色开采的变革性技术

    吴爱祥张晋军王贻明赵兴宽...
    1652-1666页
    查看更多>>摘要：膏体充填具有安全、环保、经济、高效的显著优势,是近年来金属矿绿色开采的重要变革性技术.本文对近40年来中国膏体充填的发展历程、主要科技成就、基础理论与关键技术装备进行了分析与总结,并重点阐述了膏体充填对采矿工艺变革的推动作用.最后,提出了无人化膏体充填、基于膏体充填的全废综合利用这两大重要发展趋势.

    膏体充填金属矿绿色开采工艺变革新模式

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    矿物高值化利用现状及其固体废物回收利用展望

    黄俊楠孟迪尹萍赵伟渲...
    1667-1689页
    查看更多>>摘要：根据组成成分,固体废物中密度大的矿物类固体废物的高值化利用具有可实际应用的经济性和普适性,是实现可持续发展的关键.本文从矿物类固体废弃物原料出发,以煤矸石、粉煤灰、炉渣、废锂离子电池和硫酸矿渣等固体废物为来源,结合其固体废物中含有的矿物成分以及矿物本质特点,重点介绍了其中的黏土矿类、硫化矿类、氧化矿类以及我国战略性矿产资源石墨和萤石等典型矿物的物理化学特性,同时分析总结这些矿物在生物医药、光催化和膜材料等新兴领域的应用,为固体废物处理和高值化利用提供新的研究思路.

    固体废物高值化利用黏土矿物硫化矿氧化矿

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    硫化砷渣稳定固化及资源化利用研究进展

    宋健清李存兄罗劲松王启亮...
    1690-1701页
    查看更多>>摘要：有色金属冶炼过程产出的硫化砷渣稳定性差,处置不当将造成极大的安全隐患,其稳定固化及资源化利用是有色金属行业可持续发展亟待解决的难题.目前,硫化砷渣的处置主要有两种途径,一种是将其进行无害化处理以减小其毒性和环境风险,使硫化砷中的砷以砷酸铁、砷酸钙等形式固化堆存;另一种是进行资源化利用,将砷转化为高纯金属砷、合金材料等产品,并综合回收硫化砷渣中的其他有价金属,达到污染治理和综合利用的双重目的,符合可持续发展的理念.本文在阐述硫化砷渣物化特性的基础上,论述了近年来硫化砷渣在稳定固化和资源化利用方面的研究动态,为解决工业生产中砷的安全处置提供思路.此外,结合近年来的硫化砷渣处理工艺,对未来砷的治理和砷的清洁回收利用技术进行了展望.

    硫化砷渣物化特性稳定固化资源化利用

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