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期刊信息/Journal information
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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    液态亚共晶Al-4.5%Si合金中定向枝晶生长与组织调控

    王昕王建元翟薇
    1938-1951页
    查看更多>>摘要：采用高温端上升式Bridgman定向凝固实验技术,在0.1～100 μm/s跨三量级宽速域生长条件下,系统研究亚共晶Al-4.5%Si合金的组织形态演变机制,实现从平面晶到胞晶再到枝晶的全过程组织调控.当液相温度梯度保持200 K/cm恒定时,发现固液界面失稳的临界生长速度为0.43 μm/s,而发生胞枝晶转变的生长速度阈值是3.3 μm/s.理论计算揭示出组成过冷(Composition supercooling,CS)区分布范围是2.6～10 mm,相应的最大过冷度为2～193.8 K,而实际糊状区长度在2.8～6.2 mm区间变化.实验结果表明,定向枝晶生长模型Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)能够合理预测初生α(Al)枝晶顶端半径、顶端温度和顶端成分,而Hunt一次枝晶间距模型和Kurz-Fisher二次分枝间距模型均与实测结果相一致.初生α(Al)枝晶间的(α(Al)+Si)共晶生长机制定性地符合Jackson-Hunt(JH)经典共晶生长理论.

    枝晶生长共晶生长定向凝固固液界面显微组织调控

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    轻合金矩形管件充液压制成形缺陷及横截面尺寸控制

    温时宇崔晓磊林鹏
    1952-1963页
    查看更多>>摘要：管材充液压制是一种先进的低载荷液压成形工艺,可用于整体成形复杂薄壁管状构件.与内高压成形不同,充液压制过程中内压只起支撑作用避免失稳屈曲,主要通过模具压制获得管件外形轮廓.压制过程管坯厚向存在拉-压应力梯度,导致卸载后管件截面易产生回弹,影响尺寸精度.本研究通过对5052、AZ31B和TA1三种管材进行充液压制成形实验,分析了支撑内压和环向压缩率对矩形管件横截面尺寸的影响规律.结果表明:当支撑内压为0.6ps～0.8ps时,管件截面的回弹最小,此时最大回弹量小于1.5 mm,对应回弹率小于5.2%,上、下圆角半径相差小于0.1 mm.通过控制环向压缩率可减小管件回弹,截面尺寸与设计尺寸相差小于0.2 mm,尺寸偏差小于0.7%.对于5052-H、5052-O、AZ31B-M和TA1-Y矩形管件,其控制尺寸精度所需的环向临界压缩率分别为1.8%、1.7%、1.9%和1.8%.

    充液压制成形轻合金管材成形缺陷尺寸精度支撑内压

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    基于机器学习的含LPSO相镁合金腐蚀

    裴三略王海涛韩越兴李谦...
    1964-1981页
    查看更多>>摘要：含LPSO相镁合金具备优异的综合力学性能,在轨道交通、航空航天、生物医疗等领域具有广泛的应用前景,然而其易腐蚀的特性极大制约了该类合金的广泛应用.本文聚焦机器学习辅助研究合金腐蚀这一新兴领域,首先重点概述了机器学习在合金腐蚀研究等领域的应用进展,以期通过机器学习方法构建含LPSO相镁合金腐蚀预测模型,阐明LPSO相腐蚀机理;其次系统总结了镁合金中LPSO相含量、形状、结构、分布等显微组织对合金腐蚀性能的影响,为建立准确可靠的腐蚀模型提供借鉴与理论指导.最后,讨论了机器学习在含LPSO相镁合金腐蚀领域的发展机遇和挑战,展望了其发展前景.

    镁合金LPSO相腐蚀性能机器学习腐蚀预测

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    基于多场耦合求解的大规格镁合金扁锭差相脉冲电磁半连续铸造

    段文超李金宝潘艳林朱新杰...
    1982-1997页
    查看更多>>摘要：本文以大规格镁合金扁锭半连续铸造为研究对象,采用基于多场耦合的数值模拟技术模拟了差相脉冲磁场作用下镁合金扁锭半连续铸造过程中的宏观物理场,研究了差相脉冲磁场相位差对电磁力、温度场、凝固过程、溶质元素分布及宏观偏析的影响.结果表明:相位差对凝固中后期影响更明显.当相位差从0°增至72°时,凝固初期换热有所减弱;而凝固中后期换热增强,液穴深度明显变浅,中心部位凝固速度加快,横截面内温度场变均匀.此外,适当提高相位差至72°有利于缓解两相区内贫溶质的问题,减少凝固后横截面内最大负偏析率和整体偏析率;相位差继续增大到108°不仅明显削弱了凝固前期的换热强度,而且还会削弱凝固中后期的换热强度,使液穴变深,凝固速度减慢,偏析率增大.

    数值模拟多场耦合镁合金扁锭半连续铸造差相脉冲电磁

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    中高应变速率轧制AZ31镁合金板的抗拉强度预测

    朱必武蒋昊刘筱郭鹏程...
    1998-2007页
    查看更多>>摘要：本文采集了不同轧制温度、应变速率以及压下量等三个工艺参数下中高应变速率轧制的AZ31镁合金抗拉强度的27组样本,通过惯性权重、学习因子的改进和引入变异操作对PSO-BP神经网络进行改进,并与BP、PSO-BP神经网络对比,进行抗拉强度的预测.结果表明:BP神经网络不能预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化,PSO-BP神经网络和改进的PSO-BP(IPSO-BP)神经网络均能较好地预测AZ31镁合金抗拉强度的非线性变化;这三个模型中IPSO-BP神经网络预测最为准确,相较于PSO-BP神经网络,其平均绝对误差从15.3764降低至3.4288,平均相对误差从5.94%降低至1.32%,均方误差从251.3662降低至20.7199,相关系数从0.7753提高至0.8937;通过Pearson相关性计算判断出应变速率、压下量对抗拉强度的影响均大于轧制温度,而应变速率与抗拉强度呈负相关关系,压下量与抗拉强度呈正相关关系.

    AZ31镁合金神经网络轧制工艺抗拉强度Pearson相关系数

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    深冷处理对7A62铝合金微观组织和力学性能的影响

    刘文辉李蓝宁黄浩余杰...
    2008-2018页
    查看更多>>摘要：采用XRD、SEM、TEM、硬度测试以及拉伸测试等研究T6处理、时效前深冷DCT5h-T6处理和时效后深冷T6-DCT5h处理对7A62铝合金微观组织及力学性能的影响.结果表明:相比于T6处理,深冷处理后合金析出相的尺寸减小、数密度增大,位错密度提高;受析出相与位错密度的共同影响,DCT5h-T6处理合金的强度和伸长率均有所提升.与DCT5h-T6处理相比,T6-DCT5h处理进一步促进了析出相的形核,其尺寸细化且分布更加均匀,数密度约提高5%;T6-DCT5h处理可使得合金获得较优的综合力学性能,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为584 MPa、637 MPa和10.7%,较常规T6处理分别提高28 MPa、10 MPa以及37%.

    7A62铝合金深冷处理微观组织力学性能

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    热轧变形对纯钴显微组织和力学性能的影响

    徐仰涛魏江龙南宏强
    2019-2029页
    查看更多>>摘要：为研究不同热轧变形量对纯钴的显微组织和力学性能的影响,对高纯钴(99.95%)进行500℃下的热轧处理,将试样水冷后进行XRD、EBSD表征.结果表明:初始态试样中HCP相、FCC相两相共存,且以HCP相为主;随轧制进行,最大晶粒尺寸从28.08 µm细化到12.35 µm,∑3退火孪晶和相变孪晶的含量降低,残余应变增加,两相含量发生改变,FCC相含量上升,HCP相含量降低;不同相中大小角度晶界呈现相同的变化趋势,小角度晶界(LAGB)含量上升,大角度晶界(HAGB)含量降低;压下量27%的试样性能最好,其屈服强度、抗拉强度、硬度和伸长率(657.18 MPa、964.05 MPa、298.2HV0.5和42.87%)相较于初始态(408.34 MPa、862.53 MPa、214.4HV0.5和38.07%)均有提升;塑性随强度的增加不降反升,主要是由FCC相含量上升、大尺寸片层状HCP相晶粒发生细化和均匀化所致.

    纯钴热轧显微组织力学性能

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    激光选区熔化Inconel 625合金的高温热腐蚀行为

    赵斌王琪霖任延杰韩林虎...
    2030-2042页
    查看更多>>摘要：采用电化学阻抗谱对比研究了激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)和轧制Inconel 625合金在600℃覆盖50%KCl+50%Na2SO4(质量分数)盐膜时的电化学腐蚀行为.结果表明:SLM Inconel 625合金的腐蚀电化学阻抗谱呈双容抗特征,腐蚀过程受荷电离子迁移控制;轧制Inconel 625合金由高频段的容抗弧和低频段的直线组成,表明腐蚀受扩散控制;SLM Inconel 625合金的腐蚀产物层为Cr2O3/Ni3S2多层交替结构,而轧制Inconel 625合金表面腐蚀产物由Cr2O3和NiO的混合物组成,存在明显的内硫化现象;SLM Inconel 625合金较多的位错及亚晶粒促进了铬元素向外扩散并与氧发生反应,改变了合金表面的硫分压,进而影响了合金表面腐蚀产物膜的组成及结构.

    热腐蚀激光选区熔化Inconel625电化学阻抗谱位错密度

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    表生水土环境铊污染成因研究现状与发展趋势

    成永生王丹平黄宽心周瑶...
    2043-2058页
    查看更多>>摘要：铊(Tl)是一种有毒的重金属,对人类的危害超过了汞、镉、铅、锌、铜等传统致毒重金属元素.本文总结了铊的元素特征及其地球化学行为、含铊矿床的全球分布及其成矿时代,对比分析了铊在三大类岩石中的分布差异性,系统回顾了铊的毒理性及其致病机理、铊污染源解析与示踪、表生环境铊的迁移与转化.通过研究发现,铊在三大类岩石中均有分布,且岩浆岩中铊元素呈规律性分布.铊与热液矿床关联性强,主要富集于与低温热液矿床有关的铅、锌等矿床中,且优先进入硫化物熔体,致使含硫化物矿床铊浓度较高.总体而言,我国土壤铊污染与铊矿产分布均具有"南高北低"的特征,显示铊污染与铊矿床的开采和冶炼具有显著关联性.水体中铊主要以Tl+进行迁移,Tl+可替代K+进入黏土矿物,或通过微生物作用氧化成Tl3+.铊从土壤中通过植物根系进入植物体后,将不均匀地分布于植物体内,203Tl更容易向细胞膜表面动态扩散,植物根系优先吸收较轻的铊同位素(203Tl),较重的铊同位素(205Tl)留于生长层.通过对比铅与铊同位素示踪法,发现铊同位素法对于示踪物质来源及其迁移过程具有响应速度快、敏感性强等优势,但铊同位素技术的提升还有待铊同位素数据库的进一步完善.铊污染形成演化时空模拟是揭示污染来源、污染过程与发展趋势以及开展区域风险评估的重要手段,但数据获取、模型选择与验证、不确定性分析以及系统集成与决策支持等问题均有待进一步加强研究.

    铊赋存状态地球化学行为迁移转化源解析

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    萘磺酸钠对硫化铅锌矿中碳质物的选择性抑制

    曹正强刘润清李杰唐鸿鹄...
    2059-2071页
    查看更多>>摘要：针对硫化铅锌矿中碳质物吸附浮选药剂、恶化浮选效果的问题,本文以隐晶质石墨为难浮碳质物,研究了抑制剂萘磺酸钠(2-NSS)对方铅矿、闪锌矿以及隐晶质石墨浮选行为的影响.结果表明:2-NSS对难浮碳质物石墨具有明显的抑制作用.加入2-NSS后,方铅矿品位从82.28%提高至85.93%,回收率从82.08%提高至97.06%;闪锌矿品位从61.19%提高至63.48%,回收率从89.31%提高至93.46%.接触角试验、红外光谱分析、吸附量测试、浮选泡沫分析等结果表明:2-NSS易吸附于石墨表面,难吸附于铅锌硫矿物表面,2-NSS吸附于石墨表面后,能减弱捕收剂异丁基黄原酸钠(SIX)在石墨表面的吸附,减少药剂消耗,浮选泡沫更稳定.DFT模拟分析结果表明:2-NSS主要通过π-π堆积作用吸附于石墨表面.

    石墨萘磺酸钠π-π堆积作用浮选泡沫

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