2013年第42卷第1期文章目次
2013, 42(1):1-5.
摘要:
为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能，用Mn部分替代合金中的Ni，并采用快淬工艺制备Mg20Ni10-xMnx (x=0, 1, 2, 3, 4)合金。用XRD和HRTEM分析了铸态及快淬合金的微观结构，用自动控制Sieverts设备测试合金的吸放氢动力学，并采用程控电池测试仪测试合金的电化学性能。结果表明，当淬速为20 m/s时，快淬(x=4)合金中出现非晶相，且非晶化程度随淬速的增加而增加。合金的吸放氢量及动力学性能随淬速的增加而增加。此外，快淬显著地改善了合金的电化学性能，包括放电容量及含Mn合金的循环稳定性
为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能，用Mn部分替代合金中的Ni，并采用快淬工艺制备Mg20Ni10-xMnx (x=0, 1, 2, 3, 4)合金。用XRD和HRTEM分析了铸态及快淬合金的微观结构，用自动控制Sieverts设备测试合金的吸放氢动力学，并采用程控电池测试仪测试合金的电化学性能。结果表明，当淬速为20 m/s时，快淬(x=4)合金中出现非晶相，且非晶化程度随淬速的增加而增加。合金的吸放氢量及动力学性能随淬速的增加而增加。此外，快淬显著地改善了合金的电化学性能，包括放电容量及含Mn合金的循环稳定性
2013, 42(1):6-13.
摘要:
在7050合金的基础上，使用铸锭冶金工艺制备镍含量为5%，10%的2种复合材料，研究Al3Ni相的细化机制。通过硬度测试，金相观察，SEM，DSC等测试手段分析其组织及性能。结果表明该材料的硬度在T6时效后分别达到1918 MPa(5%镍)和2364 MPa(10%镍)，高于7050合金(1800 MPa)。材料断口观察结果显示，器断裂机制主要为Al3Ni相的沿晶脆性断裂及与基体界面分离2种断裂模式。退火及轧制工艺对材料性能的影响主要为：长时间退火处理可使Al3Ni相明显细化，并使其球化。随着退火时间的延长，材料的硬度先增加后减小；经过多道次的冷轧/热轧工艺，Al3Ni沉淀相逐步细化，由长棒状被破碎为大小相似的颗粒
在7050合金的基础上，使用铸锭冶金工艺制备镍含量为5%，10%的2种复合材料，研究Al3Ni相的细化机制。通过硬度测试，金相观察，SEM，DSC等测试手段分析其组织及性能。结果表明该材料的硬度在T6时效后分别达到1918 MPa(5%镍)和2364 MPa(10%镍)，高于7050合金(1800 MPa)。材料断口观察结果显示，器断裂机制主要为Al3Ni相的沿晶脆性断裂及与基体界面分离2种断裂模式。退火及轧制工艺对材料性能的影响主要为：长时间退火处理可使Al3Ni相明显细化，并使其球化。随着退火时间的延长，材料的硬度先增加后减小；经过多道次的冷轧/热轧工艺，Al3Ni沉淀相逐步细化，由长棒状被破碎为大小相似的颗粒
2013, 42(1):14-18.
摘要:
在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上，基于金属凝固的基本原理，建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型，同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型，为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础，从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性
在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上，基于金属凝固的基本原理，建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型，同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型，为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础，从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性
2013, 42(1):19-22.
摘要:
在磁场下，采用振动样品磁强计和电阻抗测试仪来研究加入0%，5% 和 10%(质量分数)的硬磁钐钴的钴银合金在矫顽场不变的情况下，颗粒状复合材料的剩余磁化强度伴随钐钴质量分数的增加而增加。在10 kHz~100 kHz区间，各复合材料的电阻抗均未表现大的变化。但是，在200 kHz~1 MHz区间，由于趋肤效应，电阻抗迅速增加。当磁场为3.3 kA/m，所有的阻抗谱都发生了微移。其中，未加钐钴的钴银合金阻抗谱发生了最大的偏移。这些结果确定了在磁场下材料软磁特性与其电阻抗的关系
在磁场下，采用振动样品磁强计和电阻抗测试仪来研究加入0%，5% 和 10%(质量分数)的硬磁钐钴的钴银合金在矫顽场不变的情况下，颗粒状复合材料的剩余磁化强度伴随钐钴质量分数的增加而增加。在10 kHz~100 kHz区间，各复合材料的电阻抗均未表现大的变化。但是，在200 kHz~1 MHz区间，由于趋肤效应，电阻抗迅速增加。当磁场为3.3 kA/m，所有的阻抗谱都发生了微移。其中，未加钐钴的钴银合金阻抗谱发生了最大的偏移。这些结果确定了在磁场下材料软磁特性与其电阻抗的关系
2013, 42(1):23-27.
摘要:
采用双步机械球磨和放电等离子烧结（SPS）相结合的方法制备Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)和Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta- 0.225Y(at%)2种TiAl基合金（简称TA合金和TAY合金），并研究稀土元素Y对TiAl基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，通过双步机械球磨后的粉末形状比较规则，颗粒尺寸范围在20~40 μm之间。经过SPS烧结的TiAl基合金块体主要由TiAl相和Ti3Al相组成，还有少量的Ti2Al相和TiB2相。SPS烧结的TA合金块体试样等轴晶粒的尺寸在100~400 nm之间，合金的室温压缩强度为2614 MPa，压缩率为20.57%；而对于加入了稀土元素Y的TAY合金而言，等轴晶粒尺寸明显减小，合金的室温压缩强度为2677 MPa，压缩率为22.91%，跟TA合金相比力学性能有所改善。显微硬度的测试结果表明，SPS烧结的TA合金的显微硬度要明显高于TAY合金。通过对压缩断口进行观察发现，SPS烧结的2种TiAl基合金均为沿晶断裂
采用双步机械球磨和放电等离子烧结（SPS）相结合的方法制备Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%)和Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta- 0.225Y(at%)2种TiAl基合金（简称TA合金和TAY合金），并研究稀土元素Y对TiAl基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，通过双步机械球磨后的粉末形状比较规则，颗粒尺寸范围在20~40 μm之间。经过SPS烧结的TiAl基合金块体主要由TiAl相和Ti3Al相组成，还有少量的Ti2Al相和TiB2相。SPS烧结的TA合金块体试样等轴晶粒的尺寸在100~400 nm之间，合金的室温压缩强度为2614 MPa，压缩率为20.57%；而对于加入了稀土元素Y的TAY合金而言，等轴晶粒尺寸明显减小，合金的室温压缩强度为2677 MPa，压缩率为22.91%，跟TA合金相比力学性能有所改善。显微硬度的测试结果表明，SPS烧结的TA合金的显微硬度要明显高于TAY合金。通过对压缩断口进行观察发现，SPS烧结的2种TiAl基合金均为沿晶断裂
2013, 42(1):28-31.
摘要:
采用粉末原位合成工艺成功制备新型Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金，并利用X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜（SEM）及能谱(EDS)分析对其进行物相鉴别和形貌分析。结果显示，中间合金主要由层片状Al4C3和细杆状Al4Ce以及Mg基体组成。在AZ91D镁合金熔体中加入Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金可明显细化枝晶组织，枝晶形貌由六重对称的树枝状演变为花瓣状，当加入量为1.2%(质量分数)时，平均晶粒尺寸由基体合金的360 μm降至65 μm。晶粒细化机制可归结为Al4C3颗粒作为初生α-Mg的异质晶核，Ce富集于固液界面，引起成分过冷，从而激活固液界面前沿潜在的Al4C3核心，提高Al4C3的形核率
采用粉末原位合成工艺成功制备新型Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金，并利用X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜（SEM）及能谱(EDS)分析对其进行物相鉴别和形貌分析。结果显示，中间合金主要由层片状Al4C3和细杆状Al4Ce以及Mg基体组成。在AZ91D镁合金熔体中加入Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金可明显细化枝晶组织，枝晶形貌由六重对称的树枝状演变为花瓣状，当加入量为1.2%(质量分数)时，平均晶粒尺寸由基体合金的360 μm降至65 μm。晶粒细化机制可归结为Al4C3颗粒作为初生α-Mg的异质晶核，Ce富集于固液界面，引起成分过冷，从而激活固液界面前沿潜在的Al4C3核心，提高Al4C3的形核率
2013, 42(1):33-36.
摘要:
高强高导的Ag-1.33Mg-0.54Ni(at%)合金经98%的累积轧制变形和内氧化后用扫描电镜和X射线衍射极图进行微观结构表征，对内氧化前后的传统机械性能进行评价。结果表明，合金内氧化后的硬度、最大抗拉强度、断后延伸率和电阻率分别是1350 MPa, 450 MPa, 6% 和 1.73 μΩ·cm。织构研究表明，在内氧化过程中织构保持稳定，主要是{110}<001>高斯织构和{110}<112> 黄铜织构。在银基体中MgO和NiO等相阻碍了晶粒的生长、保持晶粒取向稳定和显著提高合金的机械性能
高强高导的Ag-1.33Mg-0.54Ni(at%)合金经98%的累积轧制变形和内氧化后用扫描电镜和X射线衍射极图进行微观结构表征，对内氧化前后的传统机械性能进行评价。结果表明，合金内氧化后的硬度、最大抗拉强度、断后延伸率和电阻率分别是1350 MPa, 450 MPa, 6% 和 1.73 μΩ·cm。织构研究表明，在内氧化过程中织构保持稳定，主要是{110}<001>高斯织构和{110}<112> 黄铜织构。在银基体中MgO和NiO等相阻碍了晶粒的生长、保持晶粒取向稳定和显著提高合金的机械性能
2013, 42(1):37-42.
摘要:
采用INSTRON-5569试验机和分离式霍普金森压力杆对Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10大块金属玻璃在不同应变速率下(10-4~103 s-1)的压缩断裂行为进行了研究。准静态压缩条件下Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10大块金属玻璃不呈现应变速率敏感性，断裂强度值最高可达2400 MPa，动态压缩条件下金属玻璃的屈服强度达到2840 MPa。在断裂面上可观察到涟漪状和周期性条纹结构，涟漪状结构表明宏观为脆性断裂的金属玻璃在微观尺度上属于韧性断裂，周期性条纹结构与动态扩展裂纹前端和弹性波的相互作用有关。高的应变速率导致高的断裂强度和绝热温度，局部区域的绝热升温引起了压缩过程中Al的偏析和扩散，这对剪切带和裂纹的形成起到一定的影响
采用INSTRON-5569试验机和分离式霍普金森压力杆对Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10大块金属玻璃在不同应变速率下(10-4~103 s-1)的压缩断裂行为进行了研究。准静态压缩条件下Hf44.5Cu27Ni13.5Ti5Al10大块金属玻璃不呈现应变速率敏感性，断裂强度值最高可达2400 MPa，动态压缩条件下金属玻璃的屈服强度达到2840 MPa。在断裂面上可观察到涟漪状和周期性条纹结构，涟漪状结构表明宏观为脆性断裂的金属玻璃在微观尺度上属于韧性断裂，周期性条纹结构与动态扩展裂纹前端和弹性波的相互作用有关。高的应变速率导致高的断裂强度和绝热温度，局部区域的绝热升温引起了压缩过程中Al的偏析和扩散，这对剪切带和裂纹的形成起到一定的影响
2013, 42(1):43-48.
摘要:
高强钛管数控弯曲卸载后会产生显著回弹现象，这严重影响着管件的几何和形状精度。基于ABAQUS平台建立了TA18高强钛管数控弯曲、抽芯及回弹三维弹塑性有限元模型，并进行可靠性评估。通过虚拟正交试验，研究工艺参数对TA18高强钛管数控弯曲回弹的影响显著性及规律。结果表明，影响回弹的显著工艺参数依次为：芯棒伸出量、弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙、压块相对助推速度和芯棒-管子间隙；其影响规律为回弹角随芯棒伸出量的增大而减小，随弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙和芯棒-管子间隙的增大而增大，当压块相对助推速度小于1时，回弹角明显增大。并采用多元逐步线性回归方法建立了回弹角与显著工艺参数之间的预测模型，经对比验证，对于规格为φ12 mm×t1 mm×R36 mm的TA18高强钛管，此模型预测结果与虚拟试验结果之间误差不超过5%
高强钛管数控弯曲卸载后会产生显著回弹现象，这严重影响着管件的几何和形状精度。基于ABAQUS平台建立了TA18高强钛管数控弯曲、抽芯及回弹三维弹塑性有限元模型，并进行可靠性评估。通过虚拟正交试验，研究工艺参数对TA18高强钛管数控弯曲回弹的影响显著性及规律。结果表明，影响回弹的显著工艺参数依次为：芯棒伸出量、弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙、压块相对助推速度和芯棒-管子间隙；其影响规律为回弹角随芯棒伸出量的增大而减小，随弯曲模-管子摩擦系数、压块-管子间隙和芯棒-管子间隙的增大而增大，当压块相对助推速度小于1时，回弹角明显增大。并采用多元逐步线性回归方法建立了回弹角与显著工艺参数之间的预测模型，经对比验证，对于规格为φ12 mm×t1 mm×R36 mm的TA18高强钛管，此模型预测结果与虚拟试验结果之间误差不超过5%
2013, 42(1):49-53.
摘要:
研究不同温度氧化处理对TC21钛合金氧化色的影响，并对氧化处理后试样的力学性能及微观组织进行分析和讨论。结果表明：经氧化处理后，TC21钛合金表面呈现出明显的颜色变化，且随氧化温度的升高，合金表面颜色逐渐加深，同时合金力学性能均呈下降趋势。合金表面氧化色与其力学性能有一定的对应关系：经600 ℃氧化处理后，合金表面呈现出宝蓝色，力学性能满足使用要求；超过600 ℃后，合金表面颜色逐渐加深，力学性能均不能满足使用要求
研究不同温度氧化处理对TC21钛合金氧化色的影响，并对氧化处理后试样的力学性能及微观组织进行分析和讨论。结果表明：经氧化处理后，TC21钛合金表面呈现出明显的颜色变化，且随氧化温度的升高，合金表面颜色逐渐加深，同时合金力学性能均呈下降趋势。合金表面氧化色与其力学性能有一定的对应关系：经600 ℃氧化处理后，合金表面呈现出宝蓝色，力学性能满足使用要求；超过600 ℃后，合金表面颜色逐渐加深，力学性能均不能满足使用要求
2013, 42(1):54-57.
摘要:
对50 mm厚壁TC4-DT钛合金进行焊接试验，通过对接头横截面进行光学显微组织分析和显微硬度测试，研究电子束焊接对该合金微观组织特征的影响。结果表明：TC4-DT钛合金母材显微组织为等轴状初生α相和层片状(α+β)所构成的典型双态组织。焊缝区的显微组织为网篮状马氏体组织α，，焊缝上部粗大的原始β柱状晶界明显，下部原始β晶粒尺寸较小且晶界不明显。热影响区显微组织可分为2个区域，近焊缝热影响区显微组织为少量等轴初生α+针状马氏体α，，近母材热影响区显微组织为等轴初生α+含针状α的转变β组织。2个区域的分界取决于焊接冷却过程的β转变温度。接头焊缝区和热影响区显微硬度偏高，近焊缝热影响区显微硬度达到峰值。另外，不同焊缝深度处显微硬度有差别：随着熔深位置增加，焊缝区的显微硬度呈递增趋势
对50 mm厚壁TC4-DT钛合金进行焊接试验，通过对接头横截面进行光学显微组织分析和显微硬度测试，研究电子束焊接对该合金微观组织特征的影响。结果表明：TC4-DT钛合金母材显微组织为等轴状初生α相和层片状(α+β)所构成的典型双态组织。焊缝区的显微组织为网篮状马氏体组织α，，焊缝上部粗大的原始β柱状晶界明显，下部原始β晶粒尺寸较小且晶界不明显。热影响区显微组织可分为2个区域，近焊缝热影响区显微组织为少量等轴初生α+针状马氏体α，，近母材热影响区显微组织为等轴初生α+含针状α的转变β组织。2个区域的分界取决于焊接冷却过程的β转变温度。接头焊缝区和热影响区显微硬度偏高，近焊缝热影响区显微硬度达到峰值。另外，不同焊缝深度处显微硬度有差别：随着熔深位置增加，焊缝区的显微硬度呈递增趋势
2013, 42(1):58-63.
摘要:
以发生不连续屈服的钛合金高温变形流动曲线特性为基础，讨论各阶段的变形机制。利用位错增殖动态理论和统一粘塑性理论，构建反映变形温度和应变速率影响且能描述不连续屈服、下屈服点后存在轻微应变硬化、动态再结晶等变形特性的高温粘塑性本构模型。将所建模型应用于新型亚稳β钛合金Ti2448发生明显不连续屈服的高温变形，并用改进的遗传算法确定模型中的相关材料参数。预测值与实验值误差在5%以内，表明这种基于内变量构建的本构模型不仅物理意义清晰，能够有效描述发生不连续屈服的钛合金高温变形，而且具有较强的外推能力，能为其它钛合金的本构模型构建提供参考
以发生不连续屈服的钛合金高温变形流动曲线特性为基础，讨论各阶段的变形机制。利用位错增殖动态理论和统一粘塑性理论，构建反映变形温度和应变速率影响且能描述不连续屈服、下屈服点后存在轻微应变硬化、动态再结晶等变形特性的高温粘塑性本构模型。将所建模型应用于新型亚稳β钛合金Ti2448发生明显不连续屈服的高温变形，并用改进的遗传算法确定模型中的相关材料参数。预测值与实验值误差在5%以内，表明这种基于内变量构建的本构模型不仅物理意义清晰，能够有效描述发生不连续屈服的钛合金高温变形，而且具有较强的外推能力，能为其它钛合金的本构模型构建提供参考
2013, 42(1):64-69.
摘要:
两步电弧熔炼法制备Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30 + 1% La0.85Mg0.25Ni4.5Co0.35Al0.15复合储氢合金，XRD、SEM、EDS分析结果表明，复合储氢合金的主相是体心立方结构的钒基固溶体相和六方结构的C14 Laves相。电化学研究表明：复合过程中存在明显的协同效应；与母体合金电极相比，复合合金电极的P-C-T特性、活化性能、最大放电容量、循环稳定性、低温放电能力和高倍率放电性能均有了显著改善；复合合金电极的电荷转移电阻较小，交换电流密度和氢的扩散系数较大，这些改善可能与第二相的形成有关
两步电弧熔炼法制备Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30 + 1% La0.85Mg0.25Ni4.5Co0.35Al0.15复合储氢合金，XRD、SEM、EDS分析结果表明，复合储氢合金的主相是体心立方结构的钒基固溶体相和六方结构的C14 Laves相。电化学研究表明：复合过程中存在明显的协同效应；与母体合金电极相比，复合合金电极的P-C-T特性、活化性能、最大放电容量、循环稳定性、低温放电能力和高倍率放电性能均有了显著改善；复合合金电极的电荷转移电阻较小，交换电流密度和氢的扩散系数较大，这些改善可能与第二相的形成有关
2013, 42(1):70-74.
摘要:
基于ABAQUS软件的Explicit/Standard模块建立了Ni-Cr-W-Mo合金异型件热旋成形的热力耦合的三维有限元模型。基于正交试验优选了第1道次的工艺参数，研究该合金的异型件成形、回弹过程中应力场的分布及热旋成形规律。结果表明，芯模转速和圆角半径分别对工件的拉裂和起皱影响最显著，卸载后的回弹对等效应力分布趋势影响较小，使得大部分区域的应力得到了释放；热旋后的实际壁厚值和理论壁厚值有一定的偏差
基于ABAQUS软件的Explicit/Standard模块建立了Ni-Cr-W-Mo合金异型件热旋成形的热力耦合的三维有限元模型。基于正交试验优选了第1道次的工艺参数，研究该合金的异型件成形、回弹过程中应力场的分布及热旋成形规律。结果表明，芯模转速和圆角半径分别对工件的拉裂和起皱影响最显著，卸载后的回弹对等效应力分布趋势影响较小，使得大部分区域的应力得到了释放；热旋后的实际壁厚值和理论壁厚值有一定的偏差
2013, 42(1):75-79.
摘要:
Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响，采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能，并与钴基Stellite 6合金相比较。研究发现，9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite 6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数，提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好；Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损，但Stellite 6合金主要发生剥层和磨粒磨损
Co-Al-W合金是由γ′-Co3(Al,W)相沉淀强化的新型钴基高温合金。为了研究合金元素Mo、Nb、Ta和Ti对Co-Al-W合金摩擦磨损性能的影响，采用THT07-135型摩擦磨损试验机、SEM等方法研究合金化Co-Al-W合金的室温摩擦磨损性能，并与钴基Stellite 6合金相比较。研究发现，9.8W合金的摩擦系数比钴基Stellite 6的小。合金元素Mo、Nb、Ti可适度降低9.8W合金的磨损失重和摩擦系数，提高其耐磨性能。Mo、Ti和Nb元素对提高9.8W合金的耐磨性能效果较好；Ta的效果不明显。Co-Al-W合金主要发生氧化磨损和磨粒磨损，但Stellite 6合金主要发生剥层和磨粒磨损
2013, 42(1):80-83.
摘要:
采用化学气相沉积方法制备纯钨药型罩，并进行静破甲试验，对试验后回收的杵体进行微观分析，以此研究纯钨在爆炸驱动下的变形机制。结果表明，杵体内不同区域由于变形量不同，其微观组织特征存在显著差异，通过分析不同变形区域纯钨的微观组织演化过程得出纯钨在爆炸加载条件下的变形机制为动态再结晶，且属于亚晶旋转动态再结晶机制，没有孪晶参与变形，CVD纯钨原始柱状晶的择优取向对其变形机制未见有显著影响
采用化学气相沉积方法制备纯钨药型罩，并进行静破甲试验，对试验后回收的杵体进行微观分析，以此研究纯钨在爆炸驱动下的变形机制。结果表明，杵体内不同区域由于变形量不同，其微观组织特征存在显著差异，通过分析不同变形区域纯钨的微观组织演化过程得出纯钨在爆炸加载条件下的变形机制为动态再结晶，且属于亚晶旋转动态再结晶机制，没有孪晶参与变形，CVD纯钨原始柱状晶的择优取向对其变形机制未见有显著影响
2013, 42(1):84-88.
摘要:
研究挤压比及时效处理对Mg-6Zn-1Zr-1.5Y合金组织及力学性能的影响规律，初步分析了该合金在形变热处理过程中的强化机制。结果表明：随着挤压比增加，其延伸率逐渐升高，而其强度则先升高后下降；时效处理后，挤压比λ=10的棒材的强度和延伸率都有所下降，λ=13的棒材强度和延伸率都有所升高，λ=25的棒材的强度提高而延伸率降低。该合金的主要强化机制包括: 细晶强化，加工硬化和时效强化；合金热挤压后的性能取决于细晶强化和加工硬化的交互作用，时效后的性能取决于时效强化与加工硬化的交互作用
研究挤压比及时效处理对Mg-6Zn-1Zr-1.5Y合金组织及力学性能的影响规律，初步分析了该合金在形变热处理过程中的强化机制。结果表明：随着挤压比增加，其延伸率逐渐升高，而其强度则先升高后下降；时效处理后，挤压比λ=10的棒材的强度和延伸率都有所下降，λ=13的棒材强度和延伸率都有所升高，λ=25的棒材的强度提高而延伸率降低。该合金的主要强化机制包括: 细晶强化，加工硬化和时效强化；合金热挤压后的性能取决于细晶强化和加工硬化的交互作用，时效后的性能取决于时效强化与加工硬化的交互作用
2013, 42(1):89-93.
摘要:
利用OM, XRD，SEM等方法研究Mg-5Li-3Al-2Zn-xY合金经过挤压后的显微组织和力学性能。结果表明：合金在挤压过程中发生了动态再结晶，出现了大量等轴晶，晶粒明显细化；合金中AlLi相被挤碎，并呈现出沿着挤压方向分布；当Y含量增加到2.0%(质量分数)后，AlLi相消失；挤压后合金的抗拉强度最高为326.3 MPa。细晶强化和第二相强化是提高合金抗拉强度的2个主要因素，Al2Y含量，尺寸及分布决定着第二相强化作用的强弱
利用OM, XRD，SEM等方法研究Mg-5Li-3Al-2Zn-xY合金经过挤压后的显微组织和力学性能。结果表明：合金在挤压过程中发生了动态再结晶，出现了大量等轴晶，晶粒明显细化；合金中AlLi相被挤碎，并呈现出沿着挤压方向分布；当Y含量增加到2.0%(质量分数)后，AlLi相消失；挤压后合金的抗拉强度最高为326.3 MPa。细晶强化和第二相强化是提高合金抗拉强度的2个主要因素，Al2Y含量，尺寸及分布决定着第二相强化作用的强弱
2013, 42(1):94-98.
摘要:
采用真空感应熔炼技术制备Mg-8.5Li-3Al-xCe(x=0, 1, 3)合金。研究Mg-8.5Li-3Al-xCe系合金的时效行为。结果表明，Ce对时效硬化程度具有显著的影响，随Ce含量的增加合金在各时期的硬度都增大，最高时效峰硬度也随之提高，过时效软化的程度随之降低。Ce抑制时效硬化相MgLi2Al和时效软化相AlLi相的生成是Mg-8.5Li-3Al-xCe系合金时效硬化及过时效软化程度降低的主要原因，Ce是抑制Mg-Li-Al合金发生时效软化的有益元素
采用真空感应熔炼技术制备Mg-8.5Li-3Al-xCe(x=0, 1, 3)合金。研究Mg-8.5Li-3Al-xCe系合金的时效行为。结果表明，Ce对时效硬化程度具有显著的影响，随Ce含量的增加合金在各时期的硬度都增大，最高时效峰硬度也随之提高，过时效软化的程度随之降低。Ce抑制时效硬化相MgLi2Al和时效软化相AlLi相的生成是Mg-8.5Li-3Al-xCe系合金时效硬化及过时效软化程度降低的主要原因，Ce是抑制Mg-Li-Al合金发生时效软化的有益元素
2013, 42(1):99-103.
摘要:
研究合金元素Sb对AM50-Y合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，加入Sb后，合金晶粒明显细化，同时形成弥散分布的YSb相。YSb相作为异质形核核心，促进了细小弥散分布的Al2Y颗粒相的形成。随着Sb含量的增加，合金室温和150 ℃高温抗拉强度、延伸率及室温冲击韧性先上升后下降。当Sb含量为0.6%时，合金综合力学性能最好：合金室温抗拉强度、延伸率和冲击韧性分别为257 MPa、9.9%和26 J·cm-2，与未添加Sb合金相比分别提高了13.7%、15.9%和14.9%；合金的高温抗拉强度和延伸率达到203 MPa和11.9%，分别提高了12.8%和15.5%
研究合金元素Sb对AM50-Y合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，加入Sb后，合金晶粒明显细化，同时形成弥散分布的YSb相。YSb相作为异质形核核心，促进了细小弥散分布的Al2Y颗粒相的形成。随着Sb含量的增加，合金室温和150 ℃高温抗拉强度、延伸率及室温冲击韧性先上升后下降。当Sb含量为0.6%时，合金综合力学性能最好：合金室温抗拉强度、延伸率和冲击韧性分别为257 MPa、9.9%和26 J·cm-2，与未添加Sb合金相比分别提高了13.7%、15.9%和14.9%；合金的高温抗拉强度和延伸率达到203 MPa和11.9%，分别提高了12.8%和15.5%
2013, 42(1):104-108.
摘要:
采用真空电子束焊接的方法对10 mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金进行了焊接实验。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等方法分析了焊接接头的微观组织特点。结果表明，喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头由3个区域(近缝区母材、熔合区、热影响区)组成。焊缝宽0.3～1 mm，熔合区由尺寸3～8 μm的等轴细晶组成，析出相沿晶界均匀分布，晶内析出相较少；热影响区小部分区域发生了重熔，存在大量的共晶组织，部分保留了母材的原始组织特征。经T6处理后熔合区晶粒尺寸无明显变化，晶界变细，沿晶界分布的连续析出相溶解，变成了孤立的析出相，尺寸1~2 μm。同时存在少量长约2 μm的针状(棒)的Al7Cu2Fe相, 热影响区共晶组织消失
采用真空电子束焊接的方法对10 mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金进行了焊接实验。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等方法分析了焊接接头的微观组织特点。结果表明，喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金电子束焊接接头由3个区域(近缝区母材、熔合区、热影响区)组成。焊缝宽0.3～1 mm，熔合区由尺寸3～8 μm的等轴细晶组成，析出相沿晶界均匀分布，晶内析出相较少；热影响区小部分区域发生了重熔，存在大量的共晶组织，部分保留了母材的原始组织特征。经T6处理后熔合区晶粒尺寸无明显变化，晶界变细，沿晶界分布的连续析出相溶解，变成了孤立的析出相，尺寸1~2 μm。同时存在少量长约2 μm的针状(棒)的Al7Cu2Fe相, 热影响区共晶组织消失
2013, 42(1):109-113.
摘要:
采用高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)法，在工业纯铝基体上生长得到V薄膜，研究不同直流偏压对薄膜相结构、形貌及不同温度处理对耐蚀性的影响。结果表明，薄膜相结构为单一的V(111)相。薄膜表面光滑、平整，且随偏压的增大，薄膜表面粗糙度先减小后增大，最小仅为0.488 nm。薄膜沉积过程中离子吸引效应和溅射效应的竞争导致薄膜沉积速率随着偏压的增大先减小后增大。20 ℃时镀V薄膜样品在偏压为–100 V时耐蚀性最佳，其腐蚀电位比基体提高了0.425 V，腐蚀电流下降了2个数量级以上。镀V薄膜样品经过200和300 ℃加热处理后，其耐蚀性提高，但是与基体相比，经200 ℃处理后的镀V薄膜样品腐蚀电流最大降低了1个数量级，而经300 ℃处理后的镀V薄膜样品耐蚀性与基体相比提高并不明显
采用高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)法，在工业纯铝基体上生长得到V薄膜，研究不同直流偏压对薄膜相结构、形貌及不同温度处理对耐蚀性的影响。结果表明，薄膜相结构为单一的V(111)相。薄膜表面光滑、平整，且随偏压的增大，薄膜表面粗糙度先减小后增大，最小仅为0.488 nm。薄膜沉积过程中离子吸引效应和溅射效应的竞争导致薄膜沉积速率随着偏压的增大先减小后增大。20 ℃时镀V薄膜样品在偏压为–100 V时耐蚀性最佳，其腐蚀电位比基体提高了0.425 V，腐蚀电流下降了2个数量级以上。镀V薄膜样品经过200和300 ℃加热处理后，其耐蚀性提高，但是与基体相比，经200 ℃处理后的镀V薄膜样品腐蚀电流最大降低了1个数量级，而经300 ℃处理后的镀V薄膜样品耐蚀性与基体相比提高并不明显
2013, 42(1):114-119.
摘要:
对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理，测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能，利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织，初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明：Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中，主要分布在晶界和枝晶间，能够细化铸态组织；Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织，提升力学性能，但添加量应控制在1%以内，其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318 MPa、250 MPa和13.6%；时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能
对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理，测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能，利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织，初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明：Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中，主要分布在晶界和枝晶间，能够细化铸态组织；Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织，提升力学性能，但添加量应控制在1%以内，其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318 MPa、250 MPa和13.6%；时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能
2013, 42(1):120-125.
摘要:
利用分离式Hopkinson压杆装置对不同Ce含量(0%、0.2%、0.4%)的2519A铝合金进行冲击压缩试验，压缩温度为293、573 K；名义应变速率为1200、3100、5100 s-1，获得不同条件下的真应力-应变曲线。利用透射电镜对应变率为3100 s-1压缩试样进行显微组织观察，探讨不同温度、不同成分合金强化相的演变规律，阐明稀土相在绝热温升条件下的耐热机制。结果表明，含0.2% Ce合金的吸收能力最强，其抗冲击性能最高。当应变率为3100 s-1，温度为293 K时，屈服强度达到614 MPa，明显高于其他成分合金。温度为573 K时，合金屈服强度降低。随着应变率的升高，合金的硬度值降低，θ′相的体积分数减小，开始长大粗化，且向θ相转化，但含0.2% Ce的合金中θ′相的转化最慢
利用分离式Hopkinson压杆装置对不同Ce含量(0%、0.2%、0.4%)的2519A铝合金进行冲击压缩试验，压缩温度为293、573 K；名义应变速率为1200、3100、5100 s-1，获得不同条件下的真应力-应变曲线。利用透射电镜对应变率为3100 s-1压缩试样进行显微组织观察，探讨不同温度、不同成分合金强化相的演变规律，阐明稀土相在绝热温升条件下的耐热机制。结果表明，含0.2% Ce合金的吸收能力最强，其抗冲击性能最高。当应变率为3100 s-1，温度为293 K时，屈服强度达到614 MPa，明显高于其他成分合金。温度为573 K时，合金屈服强度降低。随着应变率的升高，合金的硬度值降低，θ′相的体积分数减小，开始长大粗化，且向θ相转化，但含0.2% Ce的合金中θ′相的转化最慢
2013, 42(1):126-130.
摘要:
采用XRD、XPS对ITO固溶烧结前后物相结构及靶材表面In、Sn、O三元素价态进行表征和研究。结果发现：ITO固溶体中溶质与溶剂离子的半径差异较大是引发掺杂后XRD图谱谱峰偏移的主要原因；而XPS图谱中谱峰偏移则是Sn掺杂导致ITO导带中电子态占有率增加、Fermi能级升高的缘故。研究结果为制备成分、结构均匀的高密度ITO靶材提供了有益的参考
采用XRD、XPS对ITO固溶烧结前后物相结构及靶材表面In、Sn、O三元素价态进行表征和研究。结果发现：ITO固溶体中溶质与溶剂离子的半径差异较大是引发掺杂后XRD图谱谱峰偏移的主要原因；而XPS图谱中谱峰偏移则是Sn掺杂导致ITO导带中电子态占有率增加、Fermi能级升高的缘故。研究结果为制备成分、结构均匀的高密度ITO靶材提供了有益的参考
2013, 42(1):131-134.
摘要:
采用自主研制的带补偿加热的接触热导测试装置，测试了航空发动机用高温结构材料GH4169/K417间不同温度(160~280 ℃)和粗糙度下的接触热导，研究温度对其接触热导的影响行为，对比分析有无补偿加热条件下接触热导的测试结果。结果表明，带有补偿加热的接触热导测试装置能有效降低横向热流损失，且随着温度的升高效果逐渐明显。不同粗糙度的GH4169/K417材料组合，温度对其接触热导的影响不同，主要与其界面处材料的变形、氧化有关
采用自主研制的带补偿加热的接触热导测试装置，测试了航空发动机用高温结构材料GH4169/K417间不同温度(160~280 ℃)和粗糙度下的接触热导，研究温度对其接触热导的影响行为，对比分析有无补偿加热条件下接触热导的测试结果。结果表明，带有补偿加热的接触热导测试装置能有效降低横向热流损失，且随着温度的升高效果逐渐明显。不同粗糙度的GH4169/K417材料组合，温度对其接触热导的影响不同，主要与其界面处材料的变形、氧化有关
2013, 42(1):135-139.
摘要:
研究以单质硅粉(Si)、金属铝粉和硅粉的混合物(Al+Si)作为2种不同硅源时，在埋碳床中经1000～1500 ℃处理后多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)表面涂层的形成及其抗氧化性能的变化。采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜及能谱仪和热重-差示扫描量热仪对处理前后的样品进行表征。结果表明：以Si为硅源时，MWCNTs经小于1400 ℃处理后表面生成了SiC涂层，1500 ℃处理后大部分MWCNTs蚀变成实心的SiC纳米线；与Si相比，以Al+Si为硅源时相同温度处理后MWCNTs表面涂层的厚度增加，且1500 ℃处理后MWCNTs并未发生结构蚀变。与原MWCNTs相比，处理后的MWCNTs抗氧化性能提高，且随着涂层厚度的增加而不断提高。非等温动力学进一步表明，原MWCNTs的氧化活化能为157.69 kJ/mol，以Si为硅源时1400 ℃处理后为202.39 kJ/mol，而Al+Si为硅源时达到230.70 kJ/mol
研究以单质硅粉(Si)、金属铝粉和硅粉的混合物(Al+Si)作为2种不同硅源时，在埋碳床中经1000～1500 ℃处理后多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)表面涂层的形成及其抗氧化性能的变化。采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜及能谱仪和热重-差示扫描量热仪对处理前后的样品进行表征。结果表明：以Si为硅源时，MWCNTs经小于1400 ℃处理后表面生成了SiC涂层，1500 ℃处理后大部分MWCNTs蚀变成实心的SiC纳米线；与Si相比，以Al+Si为硅源时相同温度处理后MWCNTs表面涂层的厚度增加，且1500 ℃处理后MWCNTs并未发生结构蚀变。与原MWCNTs相比，处理后的MWCNTs抗氧化性能提高，且随着涂层厚度的增加而不断提高。非等温动力学进一步表明，原MWCNTs的氧化活化能为157.69 kJ/mol，以Si为硅源时1400 ℃处理后为202.39 kJ/mol，而Al+Si为硅源时达到230.70 kJ/mol
2013, 42(1):140-144.
摘要:
采用脉冲激光沉积方法制备La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结，并对其量子铁磁自旋行为进行研究。发现掺杂浓度可有效调整长程的电子自旋和轨道的相互作用，以及短程小极化子的相互作用程度。LSMO/ZnO异质结构可对能带进行有效剪裁。XRD结果表明，所制样品具有良好的晶格外延特性。伏安特性和阻温曲线显示异质结具有半金属光导特性。在激光光场和磁场下测试La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结量子铁磁自旋磁阻及光阻。结果发现，样品x=0.3在Tp=250 K发生金属绝缘体相变而呈现半金属特性，在Tc=175 K温度发生顺磁到反铁磁相变。连续激光下低于峰值温度220 K和脉冲激光下低于175 K区域激光光场导致光致退磁，光阻增大，在大于峰值温度Tp的高温区出现光阻降低。研究表明，在光场下La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结特性受界面电子自旋取向和载流子浓度调控，态密度以及自旋轨道作用会导致光致阻抗变化，这些影响与LSMO/ZnO异质结的极化和界面应力所产生的界面态缺陷结构有关
采用脉冲激光沉积方法制备La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结，并对其量子铁磁自旋行为进行研究。发现掺杂浓度可有效调整长程的电子自旋和轨道的相互作用，以及短程小极化子的相互作用程度。LSMO/ZnO异质结构可对能带进行有效剪裁。XRD结果表明，所制样品具有良好的晶格外延特性。伏安特性和阻温曲线显示异质结具有半金属光导特性。在激光光场和磁场下测试La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结量子铁磁自旋磁阻及光阻。结果发现，样品x=0.3在Tp=250 K发生金属绝缘体相变而呈现半金属特性，在Tc=175 K温度发生顺磁到反铁磁相变。连续激光下低于峰值温度220 K和脉冲激光下低于175 K区域激光光场导致光致退磁，光阻增大，在大于峰值温度Tp的高温区出现光阻降低。研究表明，在光场下La0.7Sr0.3MnO3/ZnO异质结特性受界面电子自旋取向和载流子浓度调控，态密度以及自旋轨道作用会导致光致阻抗变化，这些影响与LSMO/ZnO异质结的极化和界面应力所产生的界面态缺陷结构有关
2013, 42(1):145-148.
摘要:
研究预氧化、封接温度和保温时间等工艺参数对氧化铝透明陶瓷与Nb金属焊接接头结合强度及显微组织的影响。利用万能材料试验机和扫描电镜分别测试封接试样的剪切强度、显微组织及元素分布，并借助XRD分析界面物相。结果表明：1390 ℃下保温10 min时，剪切强度最高，达到94.46 MPa。焊料/Al2O3陶瓷界面上析出了Dy2Si2O7晶体, 焊料/金属Nb界面附近形成了2 μm左右厚的反应层
研究预氧化、封接温度和保温时间等工艺参数对氧化铝透明陶瓷与Nb金属焊接接头结合强度及显微组织的影响。利用万能材料试验机和扫描电镜分别测试封接试样的剪切强度、显微组织及元素分布，并借助XRD分析界面物相。结果表明：1390 ℃下保温10 min时，剪切强度最高，达到94.46 MPa。焊料/Al2O3陶瓷界面上析出了Dy2Si2O7晶体, 焊料/金属Nb界面附近形成了2 μm左右厚的反应层
2013, 42(1):149-152.
摘要:
AgSnO2在使用过程中温升过高以及抗侵蚀性和抗熔焊性差。采用溶胶-凝胶法制备掺杂Bi元素的纳米复合AgSnO2电接触合金，对合金进行电弧侵蚀试验，通过扫描电镜对合金电弧侵蚀后的形貌、燃弧能量和燃弧时间进行观察和分析。结果发现，与无掺杂的纳米复合AgSnO2合金相比，Bi元素的加入改善了Ag对SnO2的浸润性，避免了因SnO2富集形成绝缘层使接触电阻升高，从而提高触头材料电性能、电寿命，抗熔焊、耐电弧烧损的能力
AgSnO2在使用过程中温升过高以及抗侵蚀性和抗熔焊性差。采用溶胶-凝胶法制备掺杂Bi元素的纳米复合AgSnO2电接触合金，对合金进行电弧侵蚀试验，通过扫描电镜对合金电弧侵蚀后的形貌、燃弧能量和燃弧时间进行观察和分析。结果发现，与无掺杂的纳米复合AgSnO2合金相比，Bi元素的加入改善了Ag对SnO2的浸润性，避免了因SnO2富集形成绝缘层使接触电阻升高，从而提高触头材料电性能、电寿命，抗熔焊、耐电弧烧损的能力
2013, 42(1):153-157.
摘要:
采用XRD和EBSD技术，对不同挤压温度(650和630 ℃)的2种锆合金管坯的显微组织和宏观织构进行研究。结果表明，管坯内发生了动态回复和再结晶，其组织由沿挤压方向拉长的大晶粒与近似等轴的再结晶晶粒组成，管坯内再结晶晶粒的平均尺寸相近，分别为0.44和0.41 μm, 温度对显微组织无显著影响；挤压温度为650 ℃的管坯的织构主成分为<>纤维织构及{0001}<>，630 ℃挤压管坯的织构主成分为<>纤维织构及{0001}<>，并且后者基轴在管材横向的分布强度略高于径向分布
采用XRD和EBSD技术，对不同挤压温度(650和630 ℃)的2种锆合金管坯的显微组织和宏观织构进行研究。结果表明，管坯内发生了动态回复和再结晶，其组织由沿挤压方向拉长的大晶粒与近似等轴的再结晶晶粒组成，管坯内再结晶晶粒的平均尺寸相近，分别为0.44和0.41 μm, 温度对显微组织无显著影响；挤压温度为650 ℃的管坯的织构主成分为<>纤维织构及{0001}<>，630 ℃挤压管坯的织构主成分为<>纤维织构及{0001}<>，并且后者基轴在管材横向的分布强度略高于径向分布
2013, 42(1):158-161.
摘要:
B4C在(B4C+ B2O3)中的含量分别为30%和40%，温度900 ℃，保温6 h，在金属钛表面进行固体粉末渗硼。通过XRD测定试样表面的物相。结果表明，2种不同渗剂条件下均没有TiB2生成。对于B4C含量为40%的渗剂，钛表面生成TiB，而B4C含量为30%的渗剂，生成的TiB极少，表明活性B主要由B4C提供。对于B4C含量为40%的渗剂，当温度升高到1050 ℃时，钛表面生成TiB2，而TiB的生成速度受到抑制。从热力学上以B4C、B2O3为渗剂均有可能生成TiB2和TiB。动力学上，900 ℃下，由于B在TiB中的扩散系数大于其在TiB2中的扩散系数，主要生成TiB。温度为1050 ℃，由于B在Ti中的扩散系数大于其在TiB中的扩散系数，主要生成TiB2
B4C在(B4C+ B2O3)中的含量分别为30%和40%，温度900 ℃，保温6 h，在金属钛表面进行固体粉末渗硼。通过XRD测定试样表面的物相。结果表明，2种不同渗剂条件下均没有TiB2生成。对于B4C含量为40%的渗剂，钛表面生成TiB，而B4C含量为30%的渗剂，生成的TiB极少，表明活性B主要由B4C提供。对于B4C含量为40%的渗剂，当温度升高到1050 ℃时，钛表面生成TiB2，而TiB的生成速度受到抑制。从热力学上以B4C、B2O3为渗剂均有可能生成TiB2和TiB。动力学上，900 ℃下，由于B在TiB中的扩散系数大于其在TiB2中的扩散系数，主要生成TiB。温度为1050 ℃，由于B在Ti中的扩散系数大于其在TiB中的扩散系数，主要生成TiB2
2013, 42(1):162-165.
摘要:
在聚苯乙烯微球表面直接镀覆具有自支撑金层的基础上，结合去合金化工艺成功制备出双模式孔径分布的块体泡沫金样品，建立模板沉积-去合金化法制备超低密度泡沫金的工艺方法，并对其制备工艺进行研究。研究表明：化学镀金后PS微球表面的金沉积层厚度为70～90 nm；在Au/PS表面进行化学镀银后镀覆层厚度增至200~400 nm；模板去除后，获得了完全自支撑的Au40Ag60金银合金空心微球结构泡沫；去合金化干燥后，样品由约10 μm的空心球壳和平均系带尺寸47 nm的双连续结构纳米多孔球壳层的双模式孔隙形貌组成，并且由于去合金化形成的纳米多孔球壳层，样品的密度进一步减小至0.8 g/cm3
在聚苯乙烯微球表面直接镀覆具有自支撑金层的基础上，结合去合金化工艺成功制备出双模式孔径分布的块体泡沫金样品，建立模板沉积-去合金化法制备超低密度泡沫金的工艺方法，并对其制备工艺进行研究。研究表明：化学镀金后PS微球表面的金沉积层厚度为70～90 nm；在Au/PS表面进行化学镀银后镀覆层厚度增至200~400 nm；模板去除后，获得了完全自支撑的Au40Ag60金银合金空心微球结构泡沫；去合金化干燥后，样品由约10 μm的空心球壳和平均系带尺寸47 nm的双连续结构纳米多孔球壳层的双模式孔隙形貌组成，并且由于去合金化形成的纳米多孔球壳层，样品的密度进一步减小至0.8 g/cm3
2013, 42(1):166-170.
摘要:
通过试制不同规格的TA18实验管材，研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当变形率不大于55%，且Q值控制在0.53~1.14时，管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大，实验管材加工态的强度逐渐升高，塑性下降，但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高，管材的强度降低，塑性改善，加工硬化效应逐渐消除。另外，过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均，进而导致塑性较低。经工艺优化，TA18实验管材的力学性能可达：UTS=920 MPa，YS=755 MPa，El=14%
通过试制不同规格的TA18实验管材，研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当变形率不大于55%，且Q值控制在0.53~1.14时，管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大，实验管材加工态的强度逐渐升高，塑性下降，但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高，管材的强度降低，塑性改善，加工硬化效应逐渐消除。另外，过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均，进而导致塑性较低。经工艺优化，TA18实验管材的力学性能可达：UTS=920 MPa，YS=755 MPa，El=14%
2013, 42(1):171-175.
摘要:
在室温条件下，采用机械合金化法在Ti6Al4V（TC4）表面制备Ti-Al非晶复合涂层，利用XRD、SEM、EDS及显微硬度测试等手段对涂层的表面物相、截面微观形貌、区域化学成分及显微硬度梯度进行分析。研究表明，涂层的形成经历了一个反复的“冷焊—变形—断裂”过程，涂层厚度的变化规律与球磨时间存在一定的关系，随着时间的延长，涂层厚度先增加后减小最后趋于稳定。当球磨转速为400 r/min、时间为12 h时，可形成厚度约为200 μm且组织致密的Ti-Al非晶复合涂层；涂层最大维氏硬度达5800 MPa，约为基体硬度的3倍；利用X射线衍射强度比较法测量涂层中非晶相的相对含量，得出球磨6 h时非晶相相对含量为49.53%，12 h后相对含量达96.35%
在室温条件下，采用机械合金化法在Ti6Al4V（TC4）表面制备Ti-Al非晶复合涂层，利用XRD、SEM、EDS及显微硬度测试等手段对涂层的表面物相、截面微观形貌、区域化学成分及显微硬度梯度进行分析。研究表明，涂层的形成经历了一个反复的“冷焊—变形—断裂”过程，涂层厚度的变化规律与球磨时间存在一定的关系，随着时间的延长，涂层厚度先增加后减小最后趋于稳定。当球磨转速为400 r/min、时间为12 h时，可形成厚度约为200 μm且组织致密的Ti-Al非晶复合涂层；涂层最大维氏硬度达5800 MPa，约为基体硬度的3倍；利用X射线衍射强度比较法测量涂层中非晶相的相对含量，得出球磨6 h时非晶相相对含量为49.53%，12 h后相对含量达96.35%
2013, 42(1):176-179.
摘要:
采用机械活化+热压烧结制备Laves相Mg(Cu1-xNix)2(0≤x≤0.35)，对热压产物进行物相、显微组织及力学性能分析。结果表明：MgCu2中的部分Cu被Ni替代，晶体结构并未改变，主相仍为C15结构的Laves相。随Ni替代量增多，整个XRD衍射峰向高角度偏移量增大，点阵常数减小；Ni加入使组织均匀、细小，晶格畸变和晶粒尺寸增大，致密度提高，显微硬度增大，抗压强度和抗弯强度先增大后减小
采用机械活化+热压烧结制备Laves相Mg(Cu1-xNix)2(0≤x≤0.35)，对热压产物进行物相、显微组织及力学性能分析。结果表明：MgCu2中的部分Cu被Ni替代，晶体结构并未改变，主相仍为C15结构的Laves相。随Ni替代量增多，整个XRD衍射峰向高角度偏移量增大，点阵常数减小；Ni加入使组织均匀、细小，晶格畸变和晶粒尺寸增大，致密度提高，显微硬度增大，抗压强度和抗弯强度先增大后减小
2013, 42(1):180-184.
摘要:
铜镍合金基带是制备双轴织构钇钡铜氧(YBCO)涂层超导体的优良合金基带之一。采用轧制辅助双轴织构基带技术(RABiTS)制备无磁性的CuNi金属合金基带。采用X射线衍射技术(XRD)及背散衍射技术(EBSD)对CuNi合金基带再结晶热处理后的织构表征分析发现，热处理工艺是影响合金基带再结晶晶粒取向的重要因素之一。结果表明，对CuNi合金基带进行950 ℃下保温60 min的最佳热处理工艺后，CuNi合金基带表面形成了锐利的立方织构，其立方织构的含量高达97% (≤10o)
铜镍合金基带是制备双轴织构钇钡铜氧(YBCO)涂层超导体的优良合金基带之一。采用轧制辅助双轴织构基带技术(RABiTS)制备无磁性的CuNi金属合金基带。采用X射线衍射技术(XRD)及背散衍射技术(EBSD)对CuNi合金基带再结晶热处理后的织构表征分析发现，热处理工艺是影响合金基带再结晶晶粒取向的重要因素之一。结果表明，对CuNi合金基带进行950 ℃下保温60 min的最佳热处理工艺后，CuNi合金基带表面形成了锐利的立方织构，其立方织构的含量高达97% (≤10o)
2013, 42(1):185-189.
摘要:
采用水热法制备了Yb3+ 和Tm3+共掺杂的Lu2O3纳米晶。研究了前驱体溶液pH对纳米晶的结构、形貌和上转换发光性能的影响。实验结果表明：制备出的纳米晶具有纯的Lu2O3相，结晶性较好。在980 nm半导体激光器激发下，样品发射出蓝光和红光，其发光的中心波长分别位于490和653 nm。当前驱体溶液pH为9时，Lu2O3:2%Yb3+, 0.2%Tm3+ 纳米晶上转换发光强度最强，这是因为Lu2O3:2%Yb3+, 0.2%Tm3+ 纳米晶的尺寸最大，其表面吸附的OH- 基团最少。发射强度与激发功率的关系表明，蓝光490 nm和红光653 nm的发光是三光子过程
采用水热法制备了Yb3+ 和Tm3+共掺杂的Lu2O3纳米晶。研究了前驱体溶液pH对纳米晶的结构、形貌和上转换发光性能的影响。实验结果表明：制备出的纳米晶具有纯的Lu2O3相，结晶性较好。在980 nm半导体激光器激发下，样品发射出蓝光和红光，其发光的中心波长分别位于490和653 nm。当前驱体溶液pH为9时，Lu2O3:2%Yb3+, 0.2%Tm3+ 纳米晶上转换发光强度最强，这是因为Lu2O3:2%Yb3+, 0.2%Tm3+ 纳米晶的尺寸最大，其表面吸附的OH- 基团最少。发射强度与激发功率的关系表明，蓝光490 nm和红光653 nm的发光是三光子过程
2013, 42(1):190-193.
摘要:
研究0603型钽电容器氧化膜的生长工艺。分别就影响介质膜质量主要工艺参数：形成液类型、形成液浓度、升流密度、恒压时间进行试验，最后进行湿测漏电流，通过比较得出生长氧化膜最好的工艺参数。最后试验得出使用0.2%(体积分数)硝酸溶液以40 mA/g的升流密度恒压5 h能够生长质量良好的氧化膜，湿测漏电流非常低，为0.036 μA
研究0603型钽电容器氧化膜的生长工艺。分别就影响介质膜质量主要工艺参数：形成液类型、形成液浓度、升流密度、恒压时间进行试验，最后进行湿测漏电流，通过比较得出生长氧化膜最好的工艺参数。最后试验得出使用0.2%(体积分数)硝酸溶液以40 mA/g的升流密度恒压5 h能够生长质量良好的氧化膜，湿测漏电流非常低，为0.036 μA
2013, 42(1):194-199.
摘要:
采用放电等离子烧结(SPS)方法烧结HDDR NdFeB粉末，研究烧结温度对制备NdFeB永磁材料密度和磁性能的影响。随着烧结温度在650 ~ 900 ℃范围内升高，剩磁、内禀矫顽力及最大磁能积均呈现先升后降的趋势。800 ℃烧结所获得磁体的磁性能最佳：Br = 0.78 T，Hcj = 577 kA/m，(BH)max = 78 kJ/m3，其致密度达到了99%。微观组织、XRD图谱及磁性能均表明800 ℃烧结的磁体出现了一定程度的各向异性。900 ℃烧结时，晶粒长大明显。进而选择具有最佳磁性能的磁体在800 ℃进行热变形(HD)处理，制备出各向异性磁体。热变形制备的磁体中，大部分晶粒为扁平片状且c轴取向与热压方向一致；少量异常长大晶粒会使细小Nd2Fe14B晶粒的c轴偏离压力方向。各向异性磁体沿c轴的磁性能为：Br = 1.09 T，Hcj = 384 kA/m，(BH)max = 114 kJ/m3
采用放电等离子烧结(SPS)方法烧结HDDR NdFeB粉末，研究烧结温度对制备NdFeB永磁材料密度和磁性能的影响。随着烧结温度在650 ~ 900 ℃范围内升高，剩磁、内禀矫顽力及最大磁能积均呈现先升后降的趋势。800 ℃烧结所获得磁体的磁性能最佳：Br = 0.78 T，Hcj = 577 kA/m，(BH)max = 78 kJ/m3，其致密度达到了99%。微观组织、XRD图谱及磁性能均表明800 ℃烧结的磁体出现了一定程度的各向异性。900 ℃烧结时，晶粒长大明显。进而选择具有最佳磁性能的磁体在800 ℃进行热变形(HD)处理，制备出各向异性磁体。热变形制备的磁体中，大部分晶粒为扁平片状且c轴取向与热压方向一致；少量异常长大晶粒会使细小Nd2Fe14B晶粒的c轴偏离压力方向。各向异性磁体沿c轴的磁性能为：Br = 1.09 T，Hcj = 384 kA/m，(BH)max = 114 kJ/m3
2013, 42(1):200-203.
摘要:
采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子，并采用XRD，TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明，纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆，Ag核的平均粒径大约为35 nm，Fe2O3壳层平均厚度约为7.5 nm或15 nm，形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下，饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1，矫顽力8.48×103A/m；Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62 S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性，并得到较高的产率，在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景
采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子，并采用XRD，TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明，纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆，Ag核的平均粒径大约为35 nm，Fe2O3壳层平均厚度约为7.5 nm或15 nm，形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下，饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1，矫顽力8.48×103A/m；Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62 S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性，并得到较高的产率，在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景
2013, 42(1):204-210.
摘要:
为了改善TC4的腐蚀磨损性能，采用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V钛合金进行W-Mo共渗，并对其腐蚀磨损性能进行研究。结果表明：在Ti6Al4V钛合金表面W-Mo共渗可形成均匀的、由沉积层和扩散层构成的W-Mo改性层；该改性层与Ti6Al4V钛合金基体相比，在空气中，5%H2SO4(质量分数)溶液和5%NaCl (质量分数)溶液中的摩擦系数均有所降低，磨损形貌得到改善，在5%H2SO4和5%NaCl溶液中的磨损量更是显著减小。结果表明，在Ti6Al4V钛合金表面W-Mo共渗可显著提高其耐腐蚀磨损性能
为了改善TC4的腐蚀磨损性能，采用双层辉光等离子表面冶金技术对Ti6Al4V钛合金进行W-Mo共渗，并对其腐蚀磨损性能进行研究。结果表明：在Ti6Al4V钛合金表面W-Mo共渗可形成均匀的、由沉积层和扩散层构成的W-Mo改性层；该改性层与Ti6Al4V钛合金基体相比，在空气中，5%H2SO4(质量分数)溶液和5%NaCl (质量分数)溶液中的摩擦系数均有所降低，磨损形貌得到改善，在5%H2SO4和5%NaCl溶液中的磨损量更是显著减小。结果表明，在Ti6Al4V钛合金表面W-Mo共渗可显著提高其耐腐蚀磨损性能
2013, 42(1):211-214.
摘要:
为了改善铂基催化剂氧化有机小分子的活性，制备了硅钨酸修饰铂电极，并利用循环伏安曲线评价其对有机小分子氧化的电催化活性。结果表明：硅钨酸修饰铂电极可以提高铂基电极氧化有机小分子的催化活性
为了改善铂基催化剂氧化有机小分子的活性，制备了硅钨酸修饰铂电极，并利用循环伏安曲线评价其对有机小分子氧化的电催化活性。结果表明：硅钨酸修饰铂电极可以提高铂基电极氧化有机小分子的催化活性
