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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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    外场辅助定向能量沉积钛合金研究进展

    于文泽刘宇珂王福斌曾禹周...
    2641-2660页
    查看更多>>摘要：钛合金具有高强度、低密度与高断裂韧性等优异性能,已经广泛应用于航空航天、汽车工程与生物医学等领域.传统钛合金零件制造方法是通过铸造及后续机械加工的方式来获得最终产品,但传统方法难以加工结构复杂的钛合金零件,造成了材料的大量浪费.定向能量沉积为制造钛合金零件提供了一种更有效的加工路径,但该工艺仍然存在着若干问题,如粗大柱状晶、各种缺陷以及力学性能各向异性等.为改善上述问题,外场辅助被引入钛合金的定向能量沉积工艺中.本文主要介绍当前几种主流的外场(形变场、声场、磁场),总结和评述了外场辅助对定向能量沉积钛合金微观组织和力学性能的影响,并对外场辅助定向能量沉积钛合金的发展趋势进行展望.

    定向能量沉积钛合金微观组织力学性能辅助外场

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    海水环境中Ti6321焊接接头点蚀萌生与生长模型

    王炎培范林邵刚勤白雪寒...
    2661-2672页
    查看更多>>摘要：针对钛合金焊接接头在海水中长期服役可能面临的点蚀风险,通过电化学测试、预制点蚀凹坑试样的弯曲加载浸泡试验,结合累积概率、分布函数等统计学分析方法研究了Ti6321焊接接头在海水环境中的点蚀萌生和生长行为,利用极值统计法建立了点蚀生长动力学模型.结果表明:点蚀萌生时间包括点蚀萌生的驱动电位达到阈值的时间和亚稳态点蚀产生并向稳态点蚀转变的诱导时间,根据点蚀萌生时间的试验和理论推算结果保守估计,在静态海水自然腐蚀条件下,Ti6321焊接接头难以自发产生稳态点蚀;90%Re弯曲加载条件下Ti6321焊接接头在海水中的最大点蚀深度符合Gumbel分布.本研究为钛合金在海水环境中点蚀萌生和生长提供了一种基于电化学、统计分析的快速试验和预测方法.

    钛合金焊接接头点蚀电化学统计分析

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    TiC/Ni固液界面异质形核行为的第一性原理分子动力学模拟

    王文菲康瑶黄盛星黄昊...
    2673-2683页
    查看更多>>摘要：本文借助第一性原理分子动力学方法和密度泛函理论,针对四种TiC/Ni固液界面,从原子的异质形核行为与界面的电子性质两方面综合分析,进一步研究TiC促进Ni异质形核的机制.结果表明:TiC(100)、[Ti]-TiC(111)、[C]-TiC(111)基底均可诱导出Ni的预形核层(Pre-nucleation layer,PNL),且界面PNL的层间及面内有序度排序均为:[Ti]-TiC(111)/Ni＞[C]-TiC(111)/Ni＞TiC(100)/Ni.[Ti]-TiC(111)与PNL的Ni原子之间的强相互作用及化学键合使得其诱导出的PNL有序度最高.而TiC(110)基底无法诱导液体Ni原子形成预形核层,相较于上述三种基底,其促进Ni原子形核的能力最弱.在降温过程中,液相中剩余的Ni原子通过在TiC(100)、[Ti]-TiC(111)及[C]-TiC(111)基底诱导出的PNL作为过渡层的基础上,随温度的降低在PNL外侧聚集成簇,形成稳定的晶核.

    TiC/Ni固液界面预形核层异质形核第一性原理分子动力学模拟

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    TC4-DT合金中片状α相的高精度定量分析方法

    牛冬阳孙前江傅德曹邬攀易...
    2684-2696页
    查看更多>>摘要：针对网篮组织片状α相体积分数难以精确定量分析以及粘连α相难分离表征的问题,结合体视学原理,采用随机森林、遗传算法和改进遗传算法对TC4-DT合金网篮组织片状α相进行表征.首先,预处理采集网篮组织图像;然后,利用样本中片状α相和β相特征对随机森林模型进行训练.考虑到传统遗传算法图像分割易陷入局部最优解以及收敛速度过快的问题,本文采用精英选择和轮盘赌结合的方法初始化种群,设计了两段式交叉概率和抛物线型变异概率优化遗传算法.最后,利用Java程序验证随机森林模型并自动定量分析片状α相的体积分数,结合实例定量分析片状α相的特征参数.结果表明:采用改进遗传算法运行时时间缩短60%,且图像处理效果也得到提升;随机森林模型不仅在训练样本中的分类准确率达到99.89%,而且在测试样本中的准确率也达到99.29%.这说明随机森林模型能精确地分离片状α相与β相且具有较好的泛化能力.

    TC4-DT合金图像分割随机森林改进遗传算法定量分析

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    Ag含量对低合金化Cu-Ag合金拉拔线材组织和性能的影响

    杨文朋位高锋封存利介明山...
    2697-2707页
    查看更多>>摘要：采用热型水平连铸技术制备Ag含量分别为0.6%、1.0%、2.0%和4.0%的Cu-Ag合金杆坯,并将d 16.0 mm杆坯拉拔加工成d 1.0 mm的线材,利用透射电镜分析其微细组织,并测试导电和力学性能.结果表明:拉拔线材由平行于拉拔方向的纤维晶组成,Cu-0.6Ag合金线纤维晶平均宽度约为340 nm;随着Ag含量增加,纤维晶尺寸减小,Cu-4.0Ag合金线纤维晶平均宽度为115 nm.纤维晶存在显著的<111>取向,纤维晶晶界主要为由位错塞积形成的小角度晶界,晶内存在大量位错,并发现少量的孪晶.随着Ag含量增加,Ag元素分布由局部富集转变为Ag相析出.Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材导电率随Ag含量的增大而减小,分别为91.2%IACS和79.5%IACS.Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材抗拉强度随Ag含量的增加而增大,分别为402.6 MPa和702.9 MPa.抗拉强度提高的主要原因是细晶强化和Ag相沉淀强化作用.

    Cu-Ag合金热型连铸拉拔导电率力学性能

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    动态再结晶对纯镍热压连接界面结合率的影响

    仝珏川袁瑶仝大明郭正洪...
    2708-2718页
    查看更多>>摘要：为研究热压连接过程中显微组织演化与连接界面结合效果的关系,以纯镍试棒为载体进行单向热压模拟实验.通过采用不同温度和变形速率的组合,触发不同类型的不连续动态再结晶;对热压后的试棒进行室温拉伸测试和显微组织表征.结果表明:纯镍在动态再结晶过程中,当热压温度高至1100℃和热压变形速率低至0.001 s-1的组合易于触发晶界弓出的再结晶方式,分体试棒连接界面的迁移效应显著,得到高的结合率;而当热压温度低至800℃和热压变形速率高至0.01 s-1时易于产生亚晶合并的再结晶方式,其对界面迁移的影响相对较弱,分体试棒的界面结合率较低.亚晶合并耦合多相场法的界面迁移模型分析同样表明,亚晶合并形核仅能消除小角度晶界,而对大角度晶界(如连接界面)的消除效果较弱.

    热压连接不连续动态再结晶连接界面结合再结晶形核类型多相场法

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    高温长时时效对HT700R合金组织与性能的影响

    李生志卢瑶孙林根霍鑫...
    2719-2734页
    查看更多>>摘要：采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),结合万能拉伸实验机,研究了HT700R合金在高温短时时效和长时时效过程中的微观组织演变和力学性能变化.结果表明:经过短时时效后,HT700R合金晶内弥散均匀分布着细小的γ′相,晶界零星分布着粒状σ相和短棒状γ′相,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为638 MPa、1042 MPa和24.5%,断裂方式是韧性和准解理混合断裂.经长时时效后,晶内γ′相逐渐粗化、体积密度增大;晶界富Cr相转变为M23C6相;TiC相则是先沿晶界析出、粗化,之后部分退化,形成M23C6相;晶界处不连续的γ′相、M23C6相、TiC相逐渐粗化相连,导致局部析出相贫化区(PFZs)的形成.长期服役后的HT700R合金抗拉强度和屈服强度分别提升了7.2%和16.6%,但塑性和冲击吸收功出现大幅下降,分别下降了24.1%和48.4%.晶界处较大尺寸的链状析出相(M23C6、TiC等)呈条带状相连、宽化,容易发生脆性解理断裂.

    高温合金组织演变析出相热处理力学性能

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    碲的回收和高纯化制备研究进展

    田庆华何志强许志鹏郭学益...
    2735-2750页
    查看更多>>摘要：碲属于典型稀散金属,主要来源于铜阳极泥,是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键材料.随着近年来太阳能电池、热电材料、半导体快速发展,对碲的需求急剧增长,碲的回收及高值化利用越来越受到重视.本文对铜阳极泥的处理工艺、碲的分离、富集及高纯化制备进行了综述,为碲的高效回收及高值化制备提供理论指导,并进一步展望了碲纯化的重要发展方向.

    碲铜阳极泥浸出还原真空蒸馏区域熔炼

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    铅锌氧化物还原锌及动力学研究

    何昶浩陈为亮金诗尧杨长江...
    2751-2761页
    查看更多>>摘要：本文以铅锌烧结矿为原料,研究了还原温度、还原时间、配炭量、石灰添加量、料球直径等条件对氧化锌还原过程的影响.结果表明:锌还原率随着还原温度的升高、还原时间的延长、配炭量的提高、料球直径的减小而增加,石灰添加量对锌还原率影响较小.在还原温度为1423 K、还原时间为20 min、3.0倍理论配炭量、料球直径为10 mm的较优条件下,还原渣锌含量为1.98%,锌还原率为96.22%.在1273～1423 K的温度范围内,氧化锌还原过程受化学反应控制,还原反应的表观活化能为264.551 kJ/mol.

    氧化锌铅锌氧化物还原动力学

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    La3+/NH4+在双电层内交换过程中铵的吸附规律

    林福明安厚睿王观石彭陈亮...
    2762-2772页
    查看更多>>摘要：离子交换反应过程中铵的吸附规律是浸矿剂用量计算的基础.以化学纯高岭土为吸附剂,以镧离子为吸附质,制备高岭土饱和镧矿样,采用不同浓度铵离子浸取矿样中的镧离子.结果表明:当铵离子浓度为1～5 mg/L时,铵只出现物理吸附;当铵离子浓度大于300 mg/L时,铵开始出现化学吸附;离子交换吸附开始时,铵离子吸附量为0.012 mg/g,双电层内ζ电势趋于0,滑动面与扩散层最外层几乎重合.通过铵的解吸实验,得到镧离子交换完全后,物理吸附态、离子交换态和固定态的所占比例分别为30%、65%和5%;铵的总吸附量与镧离子浸出量之间的摩尔比接近5∶1.此结果为高岭土作为主要黏土矿物的离子型稀土矿浸矿剂的用量计算提供理论依据.

    离子型稀土矿离子交换反应物理吸附态离子交换态双电层

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