2015年第44卷第4期文章目次
2015, 44(4):786-790.
摘要:
通过酸洗、浸泡法和电化学腐蚀测试分析了烧结 NdFeB永磁体在不同浓度的 H2SO4 溶液、HCl溶液和 HNO3 溶液中的腐蚀行为。结果表明，烧结 NdFeB磁体在 HNO3 溶液中的腐蚀机制为均匀腐蚀，而在H2SO4溶液和HCl溶液中的腐蚀机制为选择性的晶间腐蚀。烧结NdFeB磁体在酸溶液中的腐蚀速率随着酸溶液浓度的增加而增加。在浸泡试验和电化学腐蚀试验中，烧结NdFeB磁体在HNO3溶液中的腐蚀速率均最小。因此，HNO3溶液更适合作为烧结NdFeB磁体的酸洗液
通过酸洗、浸泡法和电化学腐蚀测试分析了烧结 NdFeB永磁体在不同浓度的 H2SO4 溶液、HCl溶液和 HNO3 溶液中的腐蚀行为。结果表明，烧结 NdFeB磁体在 HNO3 溶液中的腐蚀机制为均匀腐蚀，而在H2SO4溶液和HCl溶液中的腐蚀机制为选择性的晶间腐蚀。烧结NdFeB磁体在酸溶液中的腐蚀速率随着酸溶液浓度的增加而增加。在浸泡试验和电化学腐蚀试验中，烧结NdFeB磁体在HNO3溶液中的腐蚀速率均最小。因此，HNO3溶液更适合作为烧结NdFeB磁体的酸洗液
2015, 44(4):813-816.
摘要:
采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-xDyxFe83.5B6 (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5)系列粘结磁体，研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比，硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js，因此，Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj，但会降低合金的剩磁Br。Dy 元素替代Nd/Pr元素，增强了快淬薄带的热稳定性，提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度，使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大，形成一些粗大晶粒，降低了粘结磁体的磁性能。1.0% 是较佳的Dy元素添加量，(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 kJ/m3，剩磁Br为0.638 T，内禀矫顽力Hcj为611 kA/m
采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-xDyxFe83.5B6 (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5)系列粘结磁体，研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比，硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js，因此，Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj，但会降低合金的剩磁Br。Dy 元素替代Nd/Pr元素，增强了快淬薄带的热稳定性，提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度，使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大，形成一些粗大晶粒，降低了粘结磁体的磁性能。1.0% 是较佳的Dy元素添加量，(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 kJ/m3，剩磁Br为0.638 T，内禀矫顽力Hcj为611 kA/m
2015, 44(4):817-820.
摘要:
Zr元素在超高强铝合金中的应用可以追溯到B96铝合金，Zr元素已成为超高强铝合金中不可缺少的微量元素。本实验分别采用Al-Zr中间合金、氟锆酸钾和复合锆盐3种工艺加入Zr元素，研究了熔炼温度对Zr元素收得率和凝固组织的影响，熔炼温度及加入工艺对Zr元素存在形式的影响。结果表明：采用复合锆盐加入法，Zr元素的收得率最高，细化效果最好。在750 ℃采用Al-Zr中间合金加入法，试样中含Zr相较为粗大，组织细化效果不好
Zr元素在超高强铝合金中的应用可以追溯到B96铝合金，Zr元素已成为超高强铝合金中不可缺少的微量元素。本实验分别采用Al-Zr中间合金、氟锆酸钾和复合锆盐3种工艺加入Zr元素，研究了熔炼温度对Zr元素收得率和凝固组织的影响，熔炼温度及加入工艺对Zr元素存在形式的影响。结果表明：采用复合锆盐加入法，Zr元素的收得率最高，细化效果最好。在750 ℃采用Al-Zr中间合金加入法，试样中含Zr相较为粗大，组织细化效果不好
2015, 44(4):826-825.
摘要:
采用完整热力学平衡分析验证了自愈合相BxC的产物是温度和初始气体摩尔比的函数。结果表明，凝聚相的成分与温度和气体的摩尔比（如BCl3:(BCl3+CH4) 、H2:(BCl3+CH4)）密切相关。BxC的理想沉积条件是：BCl3:(BCl3+CH4)之比为0.8，H2:(BCl3+CH4)之比在10~105.2之间，而温度应高于950 K。材料的富碳或者富硼主要通过调整BCl3:(BCl3+CH4)和H2:(BCl3+CH4)的气体摩尔比来控制
采用完整热力学平衡分析验证了自愈合相BxC的产物是温度和初始气体摩尔比的函数。结果表明，凝聚相的成分与温度和气体的摩尔比（如BCl3:(BCl3+CH4) 、H2:(BCl3+CH4)）密切相关。BxC的理想沉积条件是：BCl3:(BCl3+CH4)之比为0.8，H2:(BCl3+CH4)之比在10~105.2之间，而温度应高于950 K。材料的富碳或者富硼主要通过调整BCl3:(BCl3+CH4)和H2:(BCl3+CH4)的气体摩尔比来控制
2015, 44(4):834-837.
摘要:
采用X射线衍射分析(XRD)和磁性能测试等方法，分析了Tm元素掺杂对SmCo5晶体结构和内禀磁性能的影响。XRD测试结果表明：SmCo5和Sm0.8Tm0.2Co5.2均为CaCu5结构，掺杂Tm元素后，晶格常数c值增大，而a，b与晶胞体积减小；M-T曲线测试结果表明：SmCo5和Sm0.8Tm0.2Co5.2的居里温度分别为957和965 K；在测试外加场为7 T的条件下，300 K时SmCo5的各向异性场HA和饱和磁化强度M7T均高于Sm0.8Tm0.2Co5.2；当温度升高至473 K，SmCo5 的HA和M7T要低于Sm0.8Tm0.2Co5.2，说明SmCo5中进行Tm元素掺杂可以有效的改善其在高温条件下的磁性能
采用X射线衍射分析(XRD)和磁性能测试等方法，分析了Tm元素掺杂对SmCo5晶体结构和内禀磁性能的影响。XRD测试结果表明：SmCo5和Sm0.8Tm0.2Co5.2均为CaCu5结构，掺杂Tm元素后，晶格常数c值增大，而a，b与晶胞体积减小；M-T曲线测试结果表明：SmCo5和Sm0.8Tm0.2Co5.2的居里温度分别为957和965 K；在测试外加场为7 T的条件下，300 K时SmCo5的各向异性场HA和饱和磁化强度M7T均高于Sm0.8Tm0.2Co5.2；当温度升高至473 K，SmCo5 的HA和M7T要低于Sm0.8Tm0.2Co5.2，说明SmCo5中进行Tm元素掺杂可以有效的改善其在高温条件下的磁性能
2015, 44(4):848-853.
摘要:
研究了近α型Ti60钛合金自β单相区连续冷却至室温过程的相转变规律，冷却速率控制在80 ℃?s-1至0.1 ℃?s-1范围内。采用膨胀法原位分析了冷却过程中β→α′马氏体转变和β→α扩散型转变的起止温度及动力学特征，并观察对比了不同冷却速率下显微组织特征。在超过50 ℃?s-1的快冷条件下，原始β相约在910 ℃快速转变为细小针状α′马氏体，并且没有残余。在马氏体内部发现大量的位错以及层错，证明转变过程伴随有晶格畸变。在5 ℃?s-1的慢冷条件下，α相在β晶内和晶界都有形核，而在低于1 ℃?s-1时，α相仅在晶界形核，透射电镜下发现α片层间仍残留少量β相，而在片层内部α相发生了有序转变，形成α2相。冷却速率决定了连续冷却过程中同素异构的相转变机制以及生成相的内部结构
研究了近α型Ti60钛合金自β单相区连续冷却至室温过程的相转变规律，冷却速率控制在80 ℃?s-1至0.1 ℃?s-1范围内。采用膨胀法原位分析了冷却过程中β→α′马氏体转变和β→α扩散型转变的起止温度及动力学特征，并观察对比了不同冷却速率下显微组织特征。在超过50 ℃?s-1的快冷条件下，原始β相约在910 ℃快速转变为细小针状α′马氏体，并且没有残余。在马氏体内部发现大量的位错以及层错，证明转变过程伴随有晶格畸变。在5 ℃?s-1的慢冷条件下，α相在β晶内和晶界都有形核，而在低于1 ℃?s-1时，α相仅在晶界形核，透射电镜下发现α片层间仍残留少量β相，而在片层内部α相发生了有序转变，形成α2相。冷却速率决定了连续冷却过程中同素异构的相转变机制以及生成相的内部结构
2015, 44(4):854-858.
摘要:
采用铜模喷铸法制备了Mg60Ni23.6Y0.5La15.9块体非晶合金，并对其微观组织结构及电化学性能进行了研究。用XRD和SEM对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金在充放电过程中的微观结构进行分析。采用自动充放电测试系统对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电化学性能进行了测试。结果表明：在吸氢放氢过程中合金的非晶态结构逐步转变为晶态，并且随着循环的进行逐渐形成了Mg2NiH4、Mg2Ni和Mg(OH)2相。电化学性能测试结果表明：Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电极的放电容量变化过程可以分为4个阶段，其最大放电容量达到410.5 mAh/g，从而说明非晶结构有可能是非晶电极达到最大放电容量的关键因素
采用铜模喷铸法制备了Mg60Ni23.6Y0.5La15.9块体非晶合金，并对其微观组织结构及电化学性能进行了研究。用XRD和SEM对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金在充放电过程中的微观结构进行分析。采用自动充放电测试系统对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电化学性能进行了测试。结果表明：在吸氢放氢过程中合金的非晶态结构逐步转变为晶态，并且随着循环的进行逐渐形成了Mg2NiH4、Mg2Ni和Mg(OH)2相。电化学性能测试结果表明：Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电极的放电容量变化过程可以分为4个阶段，其最大放电容量达到410.5 mAh/g，从而说明非晶结构有可能是非晶电极达到最大放电容量的关键因素
2015, 44(4):859-865.
摘要:
计算了稀土铝化合物/初生α相界面的二维点阵错配度，结果显示稀土-铝共晶反应产物：稀土铝化合物可作为初生α相的异质形核质点而起到细化晶粒的作用，并通过实验证明计算结果：选用Ce、Y、Gd添加至A356合金中并分别在稀土-铝共晶温度上、下保温若干时间，利用图像分析工具得到各A356-RE合金中初生α相的平均晶粒尺寸和形状因子。实验结果表明A356-RE合金在Al-RE共晶温度之下保温，可获得细小的球状初生α相，这与稀土铝化合物与初生α相的二维点阵错配度在15%以内、异质形核质点的大幅增加相关，且二维错配度可表征其细化A356合金初生α相的能力
计算了稀土铝化合物/初生α相界面的二维点阵错配度，结果显示稀土-铝共晶反应产物：稀土铝化合物可作为初生α相的异质形核质点而起到细化晶粒的作用，并通过实验证明计算结果：选用Ce、Y、Gd添加至A356合金中并分别在稀土-铝共晶温度上、下保温若干时间，利用图像分析工具得到各A356-RE合金中初生α相的平均晶粒尺寸和形状因子。实验结果表明A356-RE合金在Al-RE共晶温度之下保温，可获得细小的球状初生α相，这与稀土铝化合物与初生α相的二维点阵错配度在15%以内、异质形核质点的大幅增加相关，且二维错配度可表征其细化A356合金初生α相的能力
2015, 44(4):871-875.
摘要:
分析了金属催化转化器在汽车行业的市场前景和行业管理现状。针对车用金属催化转化器样品，建立了用ICP-MS法测定催化剂涂层中贵金属Pt、Pd、Rh含量的方法。采用6 mol/L盐酸溶液浸泡样品，将得到的滤液与不溶物分别经过碲共沉淀制备成试液。经过8家实验室的共同验证：本方法对于Pt、Pd、Rh 3种元素，各试验室的样品测定结果与参考值的相对偏差均小于10%，再现性不确定度分别为：6.6%、6.5%、5.8%，本方法检出限低，回收率高，再现性好，可行性强
分析了金属催化转化器在汽车行业的市场前景和行业管理现状。针对车用金属催化转化器样品，建立了用ICP-MS法测定催化剂涂层中贵金属Pt、Pd、Rh含量的方法。采用6 mol/L盐酸溶液浸泡样品，将得到的滤液与不溶物分别经过碲共沉淀制备成试液。经过8家实验室的共同验证：本方法对于Pt、Pd、Rh 3种元素，各试验室的样品测定结果与参考值的相对偏差均小于10%，再现性不确定度分别为：6.6%、6.5%、5.8%，本方法检出限低，回收率高，再现性好，可行性强
2015, 44(4):875-880.
摘要:
采用高真空电子束阻隔熔化连接异种金属V-5Cr-5Ti钒合金和HR-2不锈钢，通过焊缝成型、微观组织和接头性能的对比分析，研究不同镀层金属（Au、Ag、Cr和Ni）的影响。结果表明：通过电子束流的偏移均可实现V-5Cr-5Ti/Au(Ag、Cr、Ni)/HR-2异种金属的连接，接头平滑过渡，焊缝正反面成型良好；V-5Cr-5Ti与熔化区的界面较为平直，在靠近钒合金一侧形成一个明显的镀层金属富集带；熔化区内部晶粒细小均匀，在靠近HR-2处形成取向明显的树枝晶。Au和Ag起到了很好的阻隔作用，V-5Cr-5Ti/HR-2接头的抗拉强度明显增加，达到400 MPa，X射线探伤未发现裂纹和气孔缺陷；镀层金属为Cr、Ni时，接头抗拉强度低于100 MPa
采用高真空电子束阻隔熔化连接异种金属V-5Cr-5Ti钒合金和HR-2不锈钢，通过焊缝成型、微观组织和接头性能的对比分析，研究不同镀层金属（Au、Ag、Cr和Ni）的影响。结果表明：通过电子束流的偏移均可实现V-5Cr-5Ti/Au(Ag、Cr、Ni)/HR-2异种金属的连接，接头平滑过渡，焊缝正反面成型良好；V-5Cr-5Ti与熔化区的界面较为平直，在靠近钒合金一侧形成一个明显的镀层金属富集带；熔化区内部晶粒细小均匀，在靠近HR-2处形成取向明显的树枝晶。Au和Ag起到了很好的阻隔作用，V-5Cr-5Ti/HR-2接头的抗拉强度明显增加，达到400 MPa，X射线探伤未发现裂纹和气孔缺陷；镀层金属为Cr、Ni时，接头抗拉强度低于100 MPa
2015, 44(4):887-891.
摘要:
采用适当的化学镀工艺，通过对核层聚苯乙烯微球粒径的调制，可控合成了粒径连续可调的PS@Au核壳复合粒子，其球形度较高，无团聚，催化活性优良。利用SEM、XRD和UV-Vis，结合催化性能测试，研究了粒径对PS@Au核壳复合粒子催化性能的影响。结果表明：PS@Au核壳复合粒子较大的比表面积是其取得优良催化性能的物理本质，此外，粒径对其表面微观形貌、Au纳米粒子的生长方式及其催化性能都有显著影响。粒径较小时，核层曲率较大，Au纳米粒子呈发散式生长，表现出孤立的纳米颗粒状结构。此时，比表面积和表面能最大，催化活性最高。随着粒径增大，曲率逐渐减小，Au纳米颗粒表现出近似的薄膜状结构，比表面积和表面能逐渐降低，催化性能逐渐下降。核壳复合粒子的粒径达到400 nm时，Au纳米粒子的表面形貌开始由孤立的颗粒状结构向连续薄膜状过度
采用适当的化学镀工艺，通过对核层聚苯乙烯微球粒径的调制，可控合成了粒径连续可调的PS@Au核壳复合粒子，其球形度较高，无团聚，催化活性优良。利用SEM、XRD和UV-Vis，结合催化性能测试，研究了粒径对PS@Au核壳复合粒子催化性能的影响。结果表明：PS@Au核壳复合粒子较大的比表面积是其取得优良催化性能的物理本质，此外，粒径对其表面微观形貌、Au纳米粒子的生长方式及其催化性能都有显著影响。粒径较小时，核层曲率较大，Au纳米粒子呈发散式生长，表现出孤立的纳米颗粒状结构。此时，比表面积和表面能最大，催化活性最高。随着粒径增大，曲率逐渐减小，Au纳米颗粒表现出近似的薄膜状结构，比表面积和表面能逐渐降低，催化性能逐渐下降。核壳复合粒子的粒径达到400 nm时，Au纳米粒子的表面形貌开始由孤立的颗粒状结构向连续薄膜状过度
2015, 44(4):912-917.
摘要:
以超细WC粉末和超细WC-6Co复合粉末为原料，添加VC/Cr3C2作为晶粒长大抑制剂，同时进行配碳，采用高能球磨和气压强化烧结制备晶粒度小于0.5 μm的WC-0.5Co超细硬质合金，研究了不同VC/Cr3C2添加量及配碳量对其组织与性能的影响。结果表明：VC/Cr3C2有效抑制了烧结过程中WC晶粒的长大，显著提高了WC-0.5Co超细硬质合金的硬度。当VC/Cr3C2添加量为0.73%（质量分数，下同）时，合金的硬度（HV0.05）最高，达到32 658 MPa；同时一定的配碳量有利于控制合金中的脱碳，提高合金性能，当配碳量为0.2%时，WC-0.5Co-0.73VC/Cr3C2合金的综合力学性能最好，断裂韧性为6.935 MPa·m1/2，维氏硬度（HV0.05）为32 216 MPa
以超细WC粉末和超细WC-6Co复合粉末为原料，添加VC/Cr3C2作为晶粒长大抑制剂，同时进行配碳，采用高能球磨和气压强化烧结制备晶粒度小于0.5 μm的WC-0.5Co超细硬质合金，研究了不同VC/Cr3C2添加量及配碳量对其组织与性能的影响。结果表明：VC/Cr3C2有效抑制了烧结过程中WC晶粒的长大，显著提高了WC-0.5Co超细硬质合金的硬度。当VC/Cr3C2添加量为0.73%（质量分数，下同）时，合金的硬度（HV0.05）最高，达到32 658 MPa；同时一定的配碳量有利于控制合金中的脱碳，提高合金性能，当配碳量为0.2%时，WC-0.5Co-0.73VC/Cr3C2合金的综合力学性能最好，断裂韧性为6.935 MPa·m1/2，维氏硬度（HV0.05）为32 216 MPa
2015, 44(4):918-921.
摘要:
采用集束拉拔技术制备出高强高导Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材，样品直径为Φ2.5 mm时，强度接近1.1 GPa,导电率达到74%IACS。选取不同尺寸线径（Φ3.0 mm、Φ2.7 mm、Φ2.5 mm）的复合线材，通过场发射扫描电镜测试手段表征了不同尺寸线材的芯丝形貌、Cu-Nb界面的微观结构，探讨了多尺寸条件下芯丝和界面微观组织的演变规律及特性，最后结合σ-ε曲线图和R-T曲线图，详细分析了尺寸变化所引起线材性能的演变机理
采用集束拉拔技术制备出高强高导Nb管增强Cu-Nb多芯复合线材，样品直径为Φ2.5 mm时，强度接近1.1 GPa,导电率达到74%IACS。选取不同尺寸线径（Φ3.0 mm、Φ2.7 mm、Φ2.5 mm）的复合线材，通过场发射扫描电镜测试手段表征了不同尺寸线材的芯丝形貌、Cu-Nb界面的微观结构，探讨了多尺寸条件下芯丝和界面微观组织的演变规律及特性，最后结合σ-ε曲线图和R-T曲线图，详细分析了尺寸变化所引起线材性能的演变机理
2015, 44(4):922-926.
摘要:
通过向AgCu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%, 质量分数)并采用高能球磨的方法获得了AgCu+nano-Al2O3复合钎料（AgCuC钎料）。采用AgCuC钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接，确定了TC4/AgCuC/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为：TC4/α-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+TiCu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,Al)3O层/Al2O3。Nano-Al2O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长，同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料，改善了钎焊接头的界面组织。随着钎焊温度的升高，各反应层厚度逐渐增加，颗粒状Ti-Cu化合物不断长大，Ag基复合材料组织逐渐细小。当钎焊温度T=920 ℃，保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa，典型断口分析表明：压剪过程中，裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷，最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂
通过向AgCu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%, 质量分数)并采用高能球磨的方法获得了AgCu+nano-Al2O3复合钎料（AgCuC钎料）。采用AgCuC钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接，确定了TC4/AgCuC/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为：TC4/α-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+TiCu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,Al)3O层/Al2O3。Nano-Al2O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长，同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料，改善了钎焊接头的界面组织。随着钎焊温度的升高，各反应层厚度逐渐增加，颗粒状Ti-Cu化合物不断长大，Ag基复合材料组织逐渐细小。当钎焊温度T=920 ℃，保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa，典型断口分析表明：压剪过程中，裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷，最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂
2015, 44(4):933-938.
摘要:
在Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr (T5)合金中添加不同含量Bi制备成T5+xBi（x=0.1，0.3，0.5，质量分数，%）合金，用静态高压釜腐蚀试验研究了T5+xBi合金在400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能。用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌。结果表明：当添加的Bi含量￡0.3%时，合金中只检测到了密排六方结构的Zr(Nb, Fe, Cr)2第二相；当Bi含量达到0.5%时，合金中除了析出大量的Zr(Nb, Fe, Cr)2第二相外，还发现少量正交结构的ZrBi2型Zr(Bi, Fe, Sn)2和结构未确定的Zr-Nb-Bi-Fe-Cr-Sn第二相。这说明Bi在T5+xBi合金中固溶在α-Zr基体中的最大含量（CBi）为：0.3%￡CBi<0.5%（质量分数）；Bi的添加促进了T5合金中原来固溶在α-Zr基体中的Sn以第二相形式析出。当添加的Bi含量￡0.3%时，耐腐蚀性能得到一定程度的改善，而添加0.5% Bi后耐腐蚀性能反而降低。结合显微组织分析结果可以说明：固溶在α-Zr基体中的Bi可改善合金的耐腐蚀性能，而合金中析出含Bi和Sn的第二相后又会降低合金的耐腐蚀性能
在Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr (T5)合金中添加不同含量Bi制备成T5+xBi（x=0.1，0.3，0.5，质量分数，%）合金，用静态高压釜腐蚀试验研究了T5+xBi合金在400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能。用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌。结果表明：当添加的Bi含量￡0.3%时，合金中只检测到了密排六方结构的Zr(Nb, Fe, Cr)2第二相；当Bi含量达到0.5%时，合金中除了析出大量的Zr(Nb, Fe, Cr)2第二相外，还发现少量正交结构的ZrBi2型Zr(Bi, Fe, Sn)2和结构未确定的Zr-Nb-Bi-Fe-Cr-Sn第二相。这说明Bi在T5+xBi合金中固溶在α-Zr基体中的最大含量（CBi）为：0.3%￡CBi<0.5%（质量分数）；Bi的添加促进了T5合金中原来固溶在α-Zr基体中的Sn以第二相形式析出。当添加的Bi含量￡0.3%时，耐腐蚀性能得到一定程度的改善，而添加0.5% Bi后耐腐蚀性能反而降低。结合显微组织分析结果可以说明：固溶在α-Zr基体中的Bi可改善合金的耐腐蚀性能，而合金中析出含Bi和Sn的第二相后又会降低合金的耐腐蚀性能
2015, 44(4):939-944.
摘要:
利用三元微观相场动力学模型耦合弹性微观理论，模拟了973 K下，弹性应变能对Ni75Al14Mo11合金早期沉淀过程的影响。对该合金微观组织演化图、L10相体积分数、序参数及占位几率进行了分析。结果表明，该合金首先析出L10 结构相（L10(Ⅰ)/L10(Ⅱ)）。随着弹性应变能增加，2种L10 结构相的析出受到影响，弹性应变能明显抑制L10(Ⅰ)的析出。随着时效的进行，2种L10结构相最终转变为大量的L12结构沉淀相
利用三元微观相场动力学模型耦合弹性微观理论，模拟了973 K下，弹性应变能对Ni75Al14Mo11合金早期沉淀过程的影响。对该合金微观组织演化图、L10相体积分数、序参数及占位几率进行了分析。结果表明，该合金首先析出L10 结构相（L10(Ⅰ)/L10(Ⅱ)）。随着弹性应变能增加，2种L10 结构相的析出受到影响，弹性应变能明显抑制L10(Ⅰ)的析出。随着时效的进行，2种L10结构相最终转变为大量的L12结构沉淀相
2015, 44(4):945-949.
摘要:
系统研究了Mg的添加量及球磨时间对氢化燃烧合成（Hydriding Combustion Synthesis，HCS）MgH2在MgCl2溶液中水解释氢动力学性能的影响。MgH2-60%Mg（质量分数，下同）经3 h球磨后在5 min内释氢量为993 mL/g（转化率达80%），经15 min可完全水解，副产物为单一的Mg(OH)2。研究表明：镁的添加在降低制氢成本的同时，一方面可提高释氢动力学性能，另一方面也便于副产物回收再生
系统研究了Mg的添加量及球磨时间对氢化燃烧合成（Hydriding Combustion Synthesis，HCS）MgH2在MgCl2溶液中水解释氢动力学性能的影响。MgH2-60%Mg（质量分数，下同）经3 h球磨后在5 min内释氢量为993 mL/g（转化率达80%），经15 min可完全水解，副产物为单一的Mg(OH)2。研究表明：镁的添加在降低制氢成本的同时，一方面可提高释氢动力学性能，另一方面也便于副产物回收再生
2015, 44(4):950-955.
摘要:
以Bi粉、Te粉、Se粉、SbI3粉、Gd粉为原料，用高压烧结法制备了Gd掺杂的n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料，对制备的样品分别在573、603、633 K真空退火36 h。用粉末XRD和FE-SEM研究了样品的物相及显微形貌；在298~473 K范围内测定了样品的热电性能。建立了Bi2Te3基材料的禁带宽度与压力和体积的近似关系式，利用此关系式较好解释了高压烧结样品在退火前后热电性能的变化特性。研究结果表明制备的样品在退火前后均为纳米结构。高压烧结和Gd掺杂使样品晶胞尺寸变大，禁带宽度减小。退火使高压烧结样品的电导率提高，塞贝克系数增大，热导率降低。样品于633 K退火36 h后具有较好的热电性能，在423 K时其ZT达到最大值为0.74
以Bi粉、Te粉、Se粉、SbI3粉、Gd粉为原料，用高压烧结法制备了Gd掺杂的n型Bi2Te2.7Se0.3热电材料，对制备的样品分别在573、603、633 K真空退火36 h。用粉末XRD和FE-SEM研究了样品的物相及显微形貌；在298~473 K范围内测定了样品的热电性能。建立了Bi2Te3基材料的禁带宽度与压力和体积的近似关系式，利用此关系式较好解释了高压烧结样品在退火前后热电性能的变化特性。研究结果表明制备的样品在退火前后均为纳米结构。高压烧结和Gd掺杂使样品晶胞尺寸变大，禁带宽度减小。退火使高压烧结样品的电导率提高，塞贝克系数增大，热导率降低。样品于633 K退火36 h后具有较好的热电性能，在423 K时其ZT达到最大值为0.74
2015, 44(4):956-960.
摘要:
采用透射电子显微镜、光学显微镜、拉伸力学性能测试等手段比较分析了不同固溶时效工艺对7055铝合金挤压棒材微观组织结构和力学性能的影响规律和机理。结果表明，固溶和时效工艺的合理搭配对控制合金微细结构、获得理想的综合力学性能有重要作用。采用470 ℃/20 min+480~490 ℃/20 min的两级固溶处理可以进一步减少合金中未溶化合物的数量，有利于增加时效强化效果；当第二级固溶温度为490 ℃时，可以使未溶化合物数量明显减小，其体积分数从单级固溶的2.5%降低至约2.0%；晶粒尺寸在30~35 μm。本试验条件下，7055铝合金挤压棒材经 470 ℃/20 min+485 ℃/20 min 两级固溶处理和随后的135 ℃/16 h + 190 ℃/10 min两级时效处理，抗拉强度和屈服强度分别达到694和660 MPa，延伸率仍保持14%，合金具有最佳的综合力学性能
采用透射电子显微镜、光学显微镜、拉伸力学性能测试等手段比较分析了不同固溶时效工艺对7055铝合金挤压棒材微观组织结构和力学性能的影响规律和机理。结果表明，固溶和时效工艺的合理搭配对控制合金微细结构、获得理想的综合力学性能有重要作用。采用470 ℃/20 min+480~490 ℃/20 min的两级固溶处理可以进一步减少合金中未溶化合物的数量，有利于增加时效强化效果；当第二级固溶温度为490 ℃时，可以使未溶化合物数量明显减小，其体积分数从单级固溶的2.5%降低至约2.0%；晶粒尺寸在30~35 μm。本试验条件下，7055铝合金挤压棒材经 470 ℃/20 min+485 ℃/20 min 两级固溶处理和随后的135 ℃/16 h + 190 ℃/10 min两级时效处理，抗拉强度和屈服强度分别达到694和660 MPa，延伸率仍保持14%，合金具有最佳的综合力学性能
2015, 44(4):966-971.
摘要:
采用差热分析仪（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等分析手段，研究应力/电场耦合时效后2524合金的DSC的曲线特征和微观组织。结果表明：与无外场时效（190 ℃/5 h）样品相比，施加25~130 MPa应力时效后，2524铝合金中S相析出体积分数升高，析出速率提高30%，S相的形成激活能降低55 kJ/mol；施加130 MPa+16 kV/cm耦合外场时效后，S相激活能仅降低了38 kJ/mol
采用差热分析仪（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等分析手段，研究应力/电场耦合时效后2524合金的DSC的曲线特征和微观组织。结果表明：与无外场时效（190 ℃/5 h）样品相比，施加25~130 MPa应力时效后，2524铝合金中S相析出体积分数升高，析出速率提高30%，S相的形成激活能降低55 kJ/mol；施加130 MPa+16 kV/cm耦合外场时效后，S相激活能仅降低了38 kJ/mol
2015, 44(4):972-976.
摘要:
利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、俄歇电子能谱分析仪和拉剪实验，研究了不同的热处理加热温度和保温时间对钛-钢爆炸复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为750、850、950 ℃，保温时间为30、60、120 min。结果表明：热处理过程加速了组织转变和界面元素扩散。界面元素扩散主要形成的化合物为TiC和Ti-Fe金属间化合物（Fe2Ti/FeTi）。随着温度的升高，界面扩散层厚度增加，复合板剪切强度下降。根据实验数据，提出了界面扩散层厚度和剪切强度与加热温度和保温时间的函数关系
利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、俄歇电子能谱分析仪和拉剪实验，研究了不同的热处理加热温度和保温时间对钛-钢爆炸复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为750、850、950 ℃，保温时间为30、60、120 min。结果表明：热处理过程加速了组织转变和界面元素扩散。界面元素扩散主要形成的化合物为TiC和Ti-Fe金属间化合物（Fe2Ti/FeTi）。随着温度的升高，界面扩散层厚度增加，复合板剪切强度下降。根据实验数据，提出了界面扩散层厚度和剪切强度与加热温度和保温时间的函数关系
2015, 44(4):977-981.
摘要:
针对AB5型储氢合金电极存在粉化严重、循环寿命短、循环稳定性差等问题，提出对合金粉进行氢化处理的新方法，选取LaMg0.26Ni3.44Co0.66Al0.14Fe0.14为实验原料，根据DSC测试结果，确定吸放氢条件，并进行吸氢镀铜放氢的预处理，预处理后的合金进行电池性能测试，结果表明：吸氢量0.7%合金镀铜放氢后最大放电容量达到318.0 mAh·g-1，且电化学容量衰减率小，循环稳定性好。粒度的影响研究表明：38~48 μm吸氢镀铜放氢合金的最大放电容量达到327.3 mAh·g-1
针对AB5型储氢合金电极存在粉化严重、循环寿命短、循环稳定性差等问题，提出对合金粉进行氢化处理的新方法，选取LaMg0.26Ni3.44Co0.66Al0.14Fe0.14为实验原料，根据DSC测试结果，确定吸放氢条件，并进行吸氢镀铜放氢的预处理，预处理后的合金进行电池性能测试，结果表明：吸氢量0.7%合金镀铜放氢后最大放电容量达到318.0 mAh·g-1，且电化学容量衰减率小，循环稳定性好。粒度的影响研究表明：38~48 μm吸氢镀铜放氢合金的最大放电容量达到327.3 mAh·g-1
2015, 44(4):982-988.
摘要:
以435 ℃/2 h+200 ℃/12 h固溶时效预处理的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金为研究对象，在温度350~400 ℃，应变速率0.01～1 s-1和变形量60%~80%条件下进行热压缩变形，再经350 ℃/0.5 h+470 ℃/2 h退火和固溶处理。采用光学（OM）、电子显微镜（EBSD、TEM）组织观察和测试方法，研究了时效预处理析出相粒子对热压缩变形及随后退火和固溶处理过程中晶粒组织的演变机理和规律。结果表明：（1）在400 ℃、0.05 s-1、60%条件下，lnZ值为24.33，发生了连续动态再结晶，获得了细小均匀的再结晶晶粒组织；经退火和固溶处理后，晶粒趋于等轴状，尺寸稍有增加，最终获得细小均匀的晶粒组织。（2）在380 ℃、0.1 s-1、60%条件下，lnZ值增加到25左右，晶粒沿变形方向拉长，晶界断续分布着细小的再结晶晶粒；经退火和固溶处理后，晶粒长大不明显，在变形拉长的晶粒内部均匀分布着尺寸较小的回复亚晶粒。（3）当应变速率较快或变形温度较低，lnZ值增加到约26，且变形量较大时，动态再结晶不明显，晶粒沿变形方向剧烈拉长；经退火和固溶处理处理后，晶粒长大明显，最终获得粗大的晶粒组织
以435 ℃/2 h+200 ℃/12 h固溶时效预处理的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金为研究对象，在温度350~400 ℃，应变速率0.01～1 s-1和变形量60%~80%条件下进行热压缩变形，再经350 ℃/0.5 h+470 ℃/2 h退火和固溶处理。采用光学（OM）、电子显微镜（EBSD、TEM）组织观察和测试方法，研究了时效预处理析出相粒子对热压缩变形及随后退火和固溶处理过程中晶粒组织的演变机理和规律。结果表明：（1）在400 ℃、0.05 s-1、60%条件下，lnZ值为24.33，发生了连续动态再结晶，获得了细小均匀的再结晶晶粒组织；经退火和固溶处理后，晶粒趋于等轴状，尺寸稍有增加，最终获得细小均匀的晶粒组织。（2）在380 ℃、0.1 s-1、60%条件下，lnZ值增加到25左右，晶粒沿变形方向拉长，晶界断续分布着细小的再结晶晶粒；经退火和固溶处理后，晶粒长大不明显，在变形拉长的晶粒内部均匀分布着尺寸较小的回复亚晶粒。（3）当应变速率较快或变形温度较低，lnZ值增加到约26，且变形量较大时，动态再结晶不明显，晶粒沿变形方向剧烈拉长；经退火和固溶处理处理后，晶粒长大明显，最终获得粗大的晶粒组织
2015, 44(4):989-994.
摘要:
采用搅拌摩擦加工法制备了不同体积分数碳纳米管增强AZ80镁基复合材料，考察了固溶+时效热处理对复合材料的微观组织和力学性能的影响。结果表明：镁基复合材料组织致密，晶粒细小，其中的碳纳米管均匀分布；热处理导致碳纳米管与AZ80基体界面上有A13Ni2化合物生成，改善了界面结构；复合材料的抗拉强度随碳纳米管体积分数的增加逐渐增加，固溶+时效处理后的复合材料的抗拉强度有所提高，影响MWCNTs/AZ80复合材料力学性能的主要因素是碳纳米管与镁基体之间的界面结合情况
采用搅拌摩擦加工法制备了不同体积分数碳纳米管增强AZ80镁基复合材料，考察了固溶+时效热处理对复合材料的微观组织和力学性能的影响。结果表明：镁基复合材料组织致密，晶粒细小，其中的碳纳米管均匀分布；热处理导致碳纳米管与AZ80基体界面上有A13Ni2化合物生成，改善了界面结构；复合材料的抗拉强度随碳纳米管体积分数的增加逐渐增加，固溶+时效处理后的复合材料的抗拉强度有所提高，影响MWCNTs/AZ80复合材料力学性能的主要因素是碳纳米管与镁基体之间的界面结合情况
2015, 44(4):995-999.
摘要:
为了研究β钛合金环形管热推的各种质量问题，进行了β钛合金环形管的热推制实验，并采用网格法和有限元法对成形过程进行了分析，研究了实验中诸多质量问题（如起皱、开裂、壁厚不均等）产生的原因，并提出了相应的控制措施。结果表明，羊角芯模、扩径比、温度场、速度等都是影响环形管质量的重要因素，各影响因素相互作用，需协调控制。协调控制原则：羊角芯模、扩径比为设定因素，温度场为关键因素，推制速度为协调因素
为了研究β钛合金环形管热推的各种质量问题，进行了β钛合金环形管的热推制实验，并采用网格法和有限元法对成形过程进行了分析，研究了实验中诸多质量问题（如起皱、开裂、壁厚不均等）产生的原因，并提出了相应的控制措施。结果表明，羊角芯模、扩径比、温度场、速度等都是影响环形管质量的重要因素，各影响因素相互作用，需协调控制。协调控制原则：羊角芯模、扩径比为设定因素，温度场为关键因素，推制速度为协调因素
2015, 44(4):1012-1016.
摘要:
研究了不同冷却速率对Sn-3.5Ag合金的微观组织、维氏硬度和力学性能的影响。通过采用空冷、水冷和急冷的方式获得了冷却速率分别为101、103和106 K/s的Sn-3.5Ag合金样品，对样品进行显微分析和力学性能测试后得出冷却速率对β-Sn二次枝晶臂间距和Ag3Sn相的分布有显著影响。随冷却速率的加快，β-Sn晶粒尺寸和二次枝晶臂间距逐渐减小，Ag3Sn晶粒尺寸也逐渐变小、分布更加均匀，样品硬度、力学性能也随冷却速率的增加而提高。研究结果表明，合金微观组织结构和Ag3Sn相的分布规律对合金力学性能有显著的影响，Ag3Sn相在合金中起了弥散强化的作用
研究了不同冷却速率对Sn-3.5Ag合金的微观组织、维氏硬度和力学性能的影响。通过采用空冷、水冷和急冷的方式获得了冷却速率分别为101、103和106 K/s的Sn-3.5Ag合金样品，对样品进行显微分析和力学性能测试后得出冷却速率对β-Sn二次枝晶臂间距和Ag3Sn相的分布有显著影响。随冷却速率的加快，β-Sn晶粒尺寸和二次枝晶臂间距逐渐减小，Ag3Sn晶粒尺寸也逐渐变小、分布更加均匀，样品硬度、力学性能也随冷却速率的增加而提高。研究结果表明，合金微观组织结构和Ag3Sn相的分布规律对合金力学性能有显著的影响，Ag3Sn相在合金中起了弥散强化的作用
2015, 44(4):1017-1023.
摘要:
利用选区激光熔化（SLM）工艺制备了纳米TiC固溶增强W基复合材料，研究了不同激光线能量密度（η）对SLM成形试件致密度、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明：当η过低时，成形试件中存在明显残余孔隙；而当η过高时，因热应力影响，成形试件中形成显微裂纹，均降低成形致密度。而在适宜的η=2.1 kJ/m时，SLM成形试件致密度达到理论密度的94.7%，平均显微硬度(HV0.2)高达8062 MPa；摩擦磨损实验结果表明试件的摩擦系数曲线平稳，平均摩擦系数值为0.583，相应的磨损率较低为0.69×10-15 m3/N·m；激光成形试件中形成均匀分布的柱状晶，平均晶粒直径为0.73 μm
利用选区激光熔化（SLM）工艺制备了纳米TiC固溶增强W基复合材料，研究了不同激光线能量密度（η）对SLM成形试件致密度、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明：当η过低时，成形试件中存在明显残余孔隙；而当η过高时，因热应力影响，成形试件中形成显微裂纹，均降低成形致密度。而在适宜的η=2.1 kJ/m时，SLM成形试件致密度达到理论密度的94.7%，平均显微硬度(HV0.2)高达8062 MPa；摩擦磨损实验结果表明试件的摩擦系数曲线平稳，平均摩擦系数值为0.583，相应的磨损率较低为0.69×10-15 m3/N·m；激光成形试件中形成均匀分布的柱状晶，平均晶粒直径为0.73 μm
2015, 44(4):1030-1034.
摘要:
采用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-XCPP生物复合材料，研究了焦磷酸钙（CPP）含量对复合材料致密度、微观结构、显微组织及其力学性能（压缩强度、压缩弹性模量）的影响。结果表明：复合材料组织主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CPP相组成，CPP含量的增加会导致复合材料中残留α-Ti相含量增加，过高的CPP加入量会使得CPP发生分解现象；复合材料具有较低的压缩弹性模量（40~62 GPa）和较高的抗压强度（1000 MPa以上），显示了良好的力学相容性，过高的CPP加入量会导致复合材料压缩弹性模量出现明显增大现象，从而对复合材料力学相容性产生不利的影响
采用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-XCPP生物复合材料，研究了焦磷酸钙（CPP）含量对复合材料致密度、微观结构、显微组织及其力学性能（压缩强度、压缩弹性模量）的影响。结果表明：复合材料组织主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CPP相组成，CPP含量的增加会导致复合材料中残留α-Ti相含量增加，过高的CPP加入量会使得CPP发生分解现象；复合材料具有较低的压缩弹性模量（40~62 GPa）和较高的抗压强度（1000 MPa以上），显示了良好的力学相容性，过高的CPP加入量会导致复合材料压缩弹性模量出现明显增大现象，从而对复合材料力学相容性产生不利的影响
