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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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    激光选区熔化适配型铝合金的研究及应用现状

    常成郭一帆卓伟伟简光建...
    2491-2510页
    查看更多>>摘要：使用激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备的铝合金构件具有形状复杂、晶粒细小、力学性能优异等特点,在航天航空、轨道交通等领域有着广泛应用.然而,目前可用于SLM成形的铝合金材料仍面临着可打印种类有限、成形过程易产生冶金缺陷等问题,严重制约了SLM高性能铝合金的发展.本文基于承力构件的实际需求,综述了目前适配于SLM技术的铸造铝合金、稀土改性铝合金及铝基复合材料的研究现状,重点从适用于SLM技术的材料设计角度出发,概述所制备材料的独特微观组织及力学性能,并就SLM铝合金部件的国内外应用现状进行总结,点出现阶段SLM铝合金原材料仍多采用传统铸造材料为主的局限性,适于SLM技术的新材料、新产品在标准化以及规模化等方面仍需进一步细化和拓展.

    激光选区熔化技术铝合金适配性行业标准工程应用

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    钛合金激光选区熔化成形研究现状与展望

    项炜明王颢琦彭凡霍军涛...
    2511-2529页
    查看更多>>摘要：随着钛合金在各个领域的应用日益广泛,其成形工艺和组织性能的研究也成为国内外学者的关注焦点.与传统加工方式相比,激光选区熔化技术(Selective laser melting,SLM)具有成形率高、复杂零件易加工等优点,在航空航天和医疗领域有着广泛应用.目前,SLM技术在钛合金领域的应用尚处于初级阶段,对SLM成形钛合金组织性能的研究主要集中于熔池内孔隙缺陷和激光热源对钛合金显微组织及力学性能的影响等方面.随着SLM技术的不断推广应用,SLM技术在钛合金成形方面的研究将会有更广阔的发展空间,本文总结了国内外有关SLM成形钛合金的数值模拟、微观组织、性能和后处理方面的研究成果,为SLM成形钛合金的进一步发展提供借鉴和参考.

    激光选区熔化钛合金显微组织性能后处理

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    高纯铜带耐高温性能的研究进展

    刘媛林志霖张青科宋振纶...
    2530-2546页
    查看更多>>摘要：随着5G电子通信、新能源汽车等产业的发展,高纯铜带在电子器件中的应用愈来愈广泛,同时电子器件封装、热沉等技术发展对其提出了苛刻的耐高温性能要求.高纯铜带对杂质控制要求非常严格,不能采用第二相来调控耐高温性能,因此是当前研究的一大难点.本文综述了高纯铜带耐高温性能的最新研究进展,从制备工艺和组织控制两个角度出发,着重探讨了电解、压延、气相沉积制备的高纯铜带高温下晶粒长大机理的研究进展,针对织构和晶界工程对高纯铜带耐高温性能当前存在的问题和解决办法进行了讨论,并对其发展方向进行了展望.

    高纯铜带耐高温性能晶粒长大组织进展

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    人工神经网络预测动态再结晶的研究进展与关键技术

    黎小辉黎子聪
    2547-2558页
    查看更多>>摘要：本文综述了近年来人工神经网络在预测金属材料动态再结晶方面的研究进展,通过分析加工参数(温度、应变速率等)对动态再结晶的影响程度,并对比多种输出变量(应力-应变曲线、再结晶体积分数等)在判定动态再结晶机制中的作用,构建了一套基于网络输入输出特征的筛选准则.本文对人工神经网络模型的应用进行了详细介绍,包括原始数据的预处理、超参数的整定以及评估指标的选择.最后,在总结当前人工神经网络在动态再结晶机制预测领域研究现状的基础上,提出了一系列值得深入探索的新方向.

    数值模拟动态再结晶热变形BP人工神经网络金属材料

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    Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响

    杨惠钧唐建国李响刘锦勋...
    2559-2570页
    查看更多>>摘要：通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和电化学实验,结合金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对组织的观察,研究了三种Cu含量对铝锂合金局部腐蚀行为的影响.结果表明:三种Cu含量铝锂合金(3.15Cu、3.63Cu和3.88Cu合金)的抗腐蚀性能由好到差依次为3.15Cu合金、3.88Cu合金、3.63Cu合金.3.15Cu合金中粗大相和T1相的数量最少,腐蚀深度最浅,腐蚀电流密度最小,EIS容抗弧半径最大,具有最好的抗腐蚀性能.与3.15Cu合金相比,3.63Cu和3.88Cu合金中粗大相和T1相的数量较多,导致合金腐蚀更容易萌生和扩展,使抗腐蚀性能变差;与3.63Cu合金相比,3.88Cu合金中粗大相与基体间的电位差减小,使抗腐蚀性能略有提升.

    铝锂合金Cu含量局部腐蚀晶间腐蚀剥落腐蚀

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    基于7075铝合金时效强化机理分析的工艺优化

    徐纳秦国华林锋王华敏...
    2571-2582页
    查看更多>>摘要：为了获得最佳的时效工艺和有效提升实验效率,以JMatPro仿真方法为基础,研究了7xxx系铝合金的时效强化机理,获得了铝合金的最佳时效工艺参数.通过JMatPro仿真得到时效过程中析出相的体积分数,获得了经典的JMAK动力学方程,再通过析出相长大模型得到时效过程中析出相的尺寸.然后,分别使用时效强化模型和JMatPro仿真方法计算时效后合金的强度,与时效强化模型相比,使用JMatPro仿真方法可以将合金强度峰值预测精度提高了0.72%;峰值时间预测精度提高了18.28%.最后,通过拟合JMatPro的仿真结果,获得了强度峰值、峰值时间与时效温度的关系表达式,为制定最佳的时效工艺参数提供指导.

    JMatPro软件JMAK方程析出相长大模型析出强化机制时效强化模型

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    正交三向织物增强铝基复合材料的高温拉伸力学行为与失效机理

    邵徽凡蔡长春王振军刘其鹏...
    2583-2601页
    查看更多>>摘要：针对真空压力浸渗制备的正交三向织物增强铝基复合材料,采用实验与数值模拟方法研究了高温(400℃)下的准静态拉伸力学响应及损伤演化与失效行为;根据纱线微观组织和织物结构分别建立了微观和细观尺度代表性单胞,基于组分材料的温度相关的性能参数构建微观单胞有限元模型,计算获得不同温度下纱线的横向和轴向力学性能,进而采用包含基体、纱线、界面的细观单胞有限元模型分析了复合材料热应力和高温拉伸力学行为.结果表明:室温下复合材料存在与织物结构相关的非均匀分布的残余应力,纳米压痕法测得的残余应力与模拟值基本一致,高温状态下残余应力得到释放并使基体和纱线分别处于压应力和拉应力状态;复合材料的高温拉伸模量、极限强度和断裂应变的实验均值分别为107.1 GPa、657.1 MPa和0.78%,均匀化计算的高温拉伸曲线与实验曲线总体上吻合.拉伸初期纱线交织处的基体和界面首先发生损伤,捆绑纱弯曲部位出现局部失效,但复合材料表现出线弹性力学行为.随着拉伸应变增大,捆绑纱和纬纱先后发生断裂,且二者与基体之间的界面出现脱黏现象,拉伸曲线开始表现出非线性特征.拉伸后期经纱失效区域的扩展使得拉伸切线模量明显下降,经纱的轴向断裂最终导致复合材料失去承载能力.数值模拟和断口分析表明,纬纱和捆绑纱因横向开裂而形成较平整的断裂面,经纱轴向断裂后拔出长度参差不齐,其断口存在纤维拔出及其周围基体撕裂破坏的微观特征.

    正交三向织物铝基复合材料残余应力高温拉伸力学行为失效机理

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    反求铝合金淬火边界条件的序列LM梯度算法

    王志鑫秦国华林锋郭瑞超...
    2602-2614页
    查看更多>>摘要：准确获取边界条件在淬火仿真中至关重要.为此,根据瞬态热传导模型,利用正则化方法建立反求热通量的目标函数,结合序列函数指定法与LM梯度法,通过最小化目标函数推导出序列LM梯度算法,实现末端淬火实验中热通量的迭代计算.其次,通过训练观测点的平均绝对误差的"3-7-3"神经网络预测模型,建立了序列LM梯度算法关键参数的遗传算法优化方法.最后,以换热系数为边界条件建立淬火仿真模型.结果表明:在相同淬火时间内,一维序列LM梯度算法、一点法和两点法,在观测点的仿真温度平均相对误差分别为5.6%、5.9%、12.6%,17.1%、15.4%、15.3%和17.7%、16.0%、15.6%.因此,与一点法、两点法相比,序列LM梯度算法具有更高的精度.

    热传导反问题序列函数指定法Levenberg-Marquardt法边界条件参数优化

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    柱状晶生长取向对定向凝固Mg-Gd合金拉伸和压缩性能的影响

    连永强房大然张航林小娉...
    2615-2626页
    查看更多>>摘要：利用定向凝固技术,制备了生长取向为<2(1)(1)0>的柱状多晶Mg-6.3Gd合金和生长取向为<3(2)(1)4>的柱状多晶Mg-8.2Gd合金,并研究加载方式(拉伸、压缩)、柱状晶取向与力学性能之间的相关性.结果表明:拉伸载荷下,<2(1)(1)0>取向柱状晶的基面<a>滑移Schmid因子(Fs)低于0.051、柱状晶内启动{10(1)1}压缩孪生协调应变,因此,Mg-6.3Gd合金屈服强度较高(为176 MPa),但伸长率仅8％;<3(2)(1)4>取向柱状晶的基面<a>滑移Fs高于0.46、柱状晶内启动{10(1)2}拉伸孪生协调应变,因此,Mg-6.3Gd合金屈服强度较低(为57 MPa),但伸长率达到22％.压缩载荷下,两种取向合金启动{11(2)1}和{10(1)2}两种拉伸孪生协调应变,具有较高的形变硬化能力,抗压强度(分别为309 MPa和301 MPa)较屈服强度分别提高214 MPa和219 MPa,且具有较高的塑性.

    镁合金柱状晶取向加载方式拉伸孪生压缩孪生

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    镁/铝复合板热轧过程轧制力和厚度预测与分析

    苏军郝平菊刘元铭王振华...
    2627-2640页
    查看更多>>摘要：热轧镁/铝复合板各层厚度直接决定了它能否满足不同环境条件下的使用要求,因此,研究决定各层厚度的轧制力和厚度预测模型对轧制过程控制和产品的性能提升具有重要的意义.本文建立了AZ31B镁合金和5052铝合金在轧制过程中变形抗力的PSO-BP预测模型,高精度地表征其在不同温度、应变和应变速率下的变形特性.结果表明:镁合金对应模型的的R2、RMSE和AARE分别为0.99165、3.4251和0.56%,铝合金对应模型的R2、RMSE和AARE分别为0.99496、2.8092和1.43%,验证了PSO-BP模型用于描述两种金属材料的准确性和可靠性.在镁/铝复合板轧制过程中,轧制力随着压下率和入口总厚度的增加而增大,随着入口厚比的减小,轧制力呈增大的趋势.镁/铝复合板出口厚比随着压下率和入口总厚度的增大而减小,随着入口厚比的减小,出口厚比也呈减小的趋势.

    镁/铝复合板PSO-BP神经网络变形抗力轧制力各层厚度

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