2016年第45卷第2期文章目次
2016, 45(2):261-266.
摘要:
报道了一种在水溶液中的简单绿色法制备纳米银溶胶。硝酸银，海藻酸钠素，葡萄糖分别做为银源，保护剂和还原剂。纳米溶胶的颜色从无色变到黄色，表明生成了纳米银粒子。利用透射型电子显微镜（TEM），紫外可见光谱（UV-vis）和X-射线衍射（XRD）对样品进行了分析。TEM图像表明，所得到的银纳米颗粒的为粒径较小，分散性较好的球状粒子，分布范围较窄，从3 nm 到12 nm。XRD结果表明所得到的纳米金属粒子为单晶的纳米银颗粒。通过UV光谱对反应时间、反应温度、银离子浓度及还原剂的浓度对粒径的影响进行了研究。由于该方法具有无污染、简单、廉价等优点，因此该方法可以做为一种较好的制备纳米银粒子的方法。该方法可以扩展到其它贵金属的技术应用，例如药用，工业应用等。
报道了一种在水溶液中的简单绿色法制备纳米银溶胶。硝酸银，海藻酸钠素，葡萄糖分别做为银源，保护剂和还原剂。纳米溶胶的颜色从无色变到黄色，表明生成了纳米银粒子。利用透射型电子显微镜（TEM），紫外可见光谱（UV-vis）和X-射线衍射（XRD）对样品进行了分析。TEM图像表明，所得到的银纳米颗粒的为粒径较小，分散性较好的球状粒子，分布范围较窄，从3 nm 到12 nm。XRD结果表明所得到的纳米金属粒子为单晶的纳米银颗粒。通过UV光谱对反应时间、反应温度、银离子浓度及还原剂的浓度对粒径的影响进行了研究。由于该方法具有无污染、简单、廉价等优点，因此该方法可以做为一种较好的制备纳米银粒子的方法。该方法可以扩展到其它贵金属的技术应用，例如药用，工业应用等。
2016, 45(2):267-271.
摘要:
采用电弧熔炼和高能球磨以及回火热处理工艺制备了Mn55Al45合金粉体，使用SEM、XRD和网络矢量分析仪分析了球磨时间和回火温度对Mn55Al45合金微粉的形貌、相结构及吸波性能的影响。结果表明：随球磨时间增加，粉体中Al2Mn3和Al11Mn14的相对含量会随之而增加；粉体的复介电常数虚部、复磁导率虚部的共振峰频率和吸收峰频率都随球磨时间的增加而逐渐向低频移动，球磨18 h的粉体有很好的频宽效果； 球磨24 h时，反射率峰值在16 GHz处达到 -28 dB。随回火温度的增加，粉体中的Al2Mn3增多，球磨 18 h后和 经400 ℃回火处理的粉体，在 6 GHz～ 18 GHz频段内有较好的综合吸波性能。在吸波涂层厚度d=2.0 mm 下， 400 ℃回火处理的粉体在17 GHz频率处具有最小反射率值为-26.4 dB。
采用电弧熔炼和高能球磨以及回火热处理工艺制备了Mn55Al45合金粉体，使用SEM、XRD和网络矢量分析仪分析了球磨时间和回火温度对Mn55Al45合金微粉的形貌、相结构及吸波性能的影响。结果表明：随球磨时间增加，粉体中Al2Mn3和Al11Mn14的相对含量会随之而增加；粉体的复介电常数虚部、复磁导率虚部的共振峰频率和吸收峰频率都随球磨时间的增加而逐渐向低频移动，球磨18 h的粉体有很好的频宽效果； 球磨24 h时，反射率峰值在16 GHz处达到 -28 dB。随回火温度的增加，粉体中的Al2Mn3增多，球磨 18 h后和 经400 ℃回火处理的粉体，在 6 GHz～ 18 GHz频段内有较好的综合吸波性能。在吸波涂层厚度d=2.0 mm 下， 400 ℃回火处理的粉体在17 GHz频率处具有最小反射率值为-26.4 dB。
2016, 45(2):272-276.
摘要:
本文在773K的LiCl–KCl–AlCl3–Y2O3熔盐体系中，采用循环伏安、方波伏安、开路计时电位和稳态极化研究了不同相的Al–Y合金的电化学制备过程。电化学研究表明钇在预先沉积的铝上欠电位沉积形成了两种铝钇金属间化合物。X-射线衍射研究表明：这两种Al–Y金属间化合物为Al2Y和α-Al3Y。通过金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行了表征，结果显示钇元素主要分布于块状析出物上。通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al–Y合金。
本文在773K的LiCl–KCl–AlCl3–Y2O3熔盐体系中，采用循环伏安、方波伏安、开路计时电位和稳态极化研究了不同相的Al–Y合金的电化学制备过程。电化学研究表明钇在预先沉积的铝上欠电位沉积形成了两种铝钇金属间化合物。X-射线衍射研究表明：这两种Al–Y金属间化合物为Al2Y和α-Al3Y。通过金相显微镜和电子扫描显微镜对合金样品进行了表征，结果显示钇元素主要分布于块状析出物上。通过调节熔盐中AlCl3的含量可以获得不同相的Al–Y合金。
2016, 45(2):277-281.
摘要:
采用共沉淀法在600oC制备了Sn 和Cu掺杂的Zn0.98Fe0.02O多晶块材样品。X射线衍射分析结果显示：所有的样品均为单相，具有ZnO纤锌矿结构。M-T曲线显示Sn掺杂严重削弱了系统铁磁性，而Cu掺杂则增强了系统铁磁性。这个结果与磁极化子模型一致，额外的Sn掺杂降低了系统中的空穴浓度，冻结了样品中的铁磁耦合作用。
采用共沉淀法在600oC制备了Sn 和Cu掺杂的Zn0.98Fe0.02O多晶块材样品。X射线衍射分析结果显示：所有的样品均为单相，具有ZnO纤锌矿结构。M-T曲线显示Sn掺杂严重削弱了系统铁磁性，而Cu掺杂则增强了系统铁磁性。这个结果与磁极化子模型一致，额外的Sn掺杂降低了系统中的空穴浓度，冻结了样品中的铁磁耦合作用。
2016, 45(2):282-286.
摘要:
本文在传统深过冷工艺的基础上，通过对传统工艺中B2O3玻璃净化法和循环过热方法的改进，可使较大体积K4169高温合金稳定地获得200K以上过冷度，其中100g合金熔体的最大过冷度达281K。采用ANSYS软件模拟了100gK4169高温合金冷却过程中熔体温度场的分布，熔体形核前最大温差仅为14K。在此基础上观察合金不同部位的凝固组织，发现组织随着形核温度的升高而增大。总体来看组织只有微小差别，其平均晶粒尺寸为12?2μm，与模拟结果相吻合。
本文在传统深过冷工艺的基础上，通过对传统工艺中B2O3玻璃净化法和循环过热方法的改进，可使较大体积K4169高温合金稳定地获得200K以上过冷度，其中100g合金熔体的最大过冷度达281K。采用ANSYS软件模拟了100gK4169高温合金冷却过程中熔体温度场的分布，熔体形核前最大温差仅为14K。在此基础上观察合金不同部位的凝固组织，发现组织随着形核温度的升高而增大。总体来看组织只有微小差别，其平均晶粒尺寸为12?2μm，与模拟结果相吻合。
2016, 45(2):287-291.
摘要:
研究了挤压Mg-4.0Sm-xCa (x=0.5, 1.0 and 1.5 wt%)合金经过200 oC等温时效处理后的显微组织、时效硬化行为和力学性能。结果表明，随着Ca的添加，在镁基体中形成针/棒状的Mg2Ca相、块状和颗粒状含Ca元素的Mg41Sm5相，合金的晶粒被细化、拉伸力学性能得到显著提高。在 T5（峰值时效）态下，Mg-4.0Sm-1.0Ca合金具有最细的晶粒尺寸，其大小约为 5.1 μm。随着Ca含量的增加，针/棒状的Mg2Ca相逐渐增多,当Ca含量达到1.5 wt%时，晶界处含Ca的块状Mg41Sm5相的量明显减少。在峰值时效态下，Mg-4.0Sm-1.0Ca合金具有最大的硬度值（82 HV）以及最佳的力学性能，其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到了267 MPa, 189 MPa 和 24%。合金力学性能的提高主要归因于晶粒细化、固溶强化以及Mg2Ca相和Mg41Sm5相的析出强化。
研究了挤压Mg-4.0Sm-xCa (x=0.5, 1.0 and 1.5 wt%)合金经过200 oC等温时效处理后的显微组织、时效硬化行为和力学性能。结果表明，随着Ca的添加，在镁基体中形成针/棒状的Mg2Ca相、块状和颗粒状含Ca元素的Mg41Sm5相，合金的晶粒被细化、拉伸力学性能得到显著提高。在 T5（峰值时效）态下，Mg-4.0Sm-1.0Ca合金具有最细的晶粒尺寸，其大小约为 5.1 μm。随着Ca含量的增加，针/棒状的Mg2Ca相逐渐增多,当Ca含量达到1.5 wt%时，晶界处含Ca的块状Mg41Sm5相的量明显减少。在峰值时效态下，Mg-4.0Sm-1.0Ca合金具有最大的硬度值（82 HV）以及最佳的力学性能，其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到了267 MPa, 189 MPa 和 24%。合金力学性能的提高主要归因于晶粒细化、固溶强化以及Mg2Ca相和Mg41Sm5相的析出强化。
2016, 45(2):292-296.
摘要:
采用传统固相法制备了CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3(BTO-KNN) 铋层状陶瓷材料。系统研究了CeO2掺杂对BTO-KNN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响. 结果表明：所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构；BTO-KNN基陶瓷的压电性能随着CeO2的掺杂而显著提高，损耗明显降低。当CeO2掺量为0.75 wt% 时，样品具有最佳的电性能: d33=28 pC/N，介电损耗tan δ=0.29%，机械品质因数Qm = 2897，剩余极化强度Pr = 11.83 μC/cm2，且居里温度 Tc 高达615 ℃；研究结果表明CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3铋层状陶瓷是种潜在的高温陶瓷材料。
采用传统固相法制备了CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3(BTO-KNN) 铋层状陶瓷材料。系统研究了CeO2掺杂对BTO-KNN基陶瓷物相结构、微观结构以及电性能的影响. 结果表明：所有陶瓷样品均为单一的铋层状结构；BTO-KNN基陶瓷的压电性能随着CeO2的掺杂而显著提高，损耗明显降低。当CeO2掺量为0.75 wt% 时，样品具有最佳的电性能: d33=28 pC/N，介电损耗tan δ=0.29%，机械品质因数Qm = 2897，剩余极化强度Pr = 11.83 μC/cm2，且居里温度 Tc 高达615 ℃；研究结果表明CeO2掺杂0.9Bi4Ti3O12–0.1K0.5Na0.5NbO3铋层状陶瓷是种潜在的高温陶瓷材料。
2016, 45(2):297-302.
摘要:
VC (Vanadium Carbide) coating was prepared on the substrate surface of Cr12MoV from the raw materials such as anhydrous borate, FeV50, FeSi45 and etc. by TD (Thermal Diffusion) process, the coating structures and chemical element contributions were characterized with SEM (Scanning Electron Microscope), XRD (X-ray Diffraction), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) and EDS (Energy Dispersive Spectrometer), respectively. The chemical element distributions of VC coating surface and interface was analyzed with plane scan of energy-dispersive spectroscopy, and the mechanism of interfacial metallurgical combine was discussed. The results show that VC coating is a compound, consisted of C and V elements, and the V atom concentration is twice as that of atom; VC coating is the single VC phase, the electron binding energy of V element is located at 512.8eV, and that of C element is located at 282.2eV; There were diffused between V, C and Fe elements each other in the coating interface, forming a interface diffusion layer, the interface of VC coating-substrate is combined with the metallurgical combine.
VC (Vanadium Carbide) coating was prepared on the substrate surface of Cr12MoV from the raw materials such as anhydrous borate, FeV50, FeSi45 and etc. by TD (Thermal Diffusion) process, the coating structures and chemical element contributions were characterized with SEM (Scanning Electron Microscope), XRD (X-ray Diffraction), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) and EDS (Energy Dispersive Spectrometer), respectively. The chemical element distributions of VC coating surface and interface was analyzed with plane scan of energy-dispersive spectroscopy, and the mechanism of interfacial metallurgical combine was discussed. The results show that VC coating is a compound, consisted of C and V elements, and the V atom concentration is twice as that of atom; VC coating is the single VC phase, the electron binding energy of V element is located at 512.8eV, and that of C element is located at 282.2eV; There were diffused between V, C and Fe elements each other in the coating interface, forming a interface diffusion layer, the interface of VC coating-substrate is combined with the metallurgical combine.
2016, 45(2):303-308.
摘要:
研究了二醋酸锆-氧化钇型壳（ZA-Y型壳）的回溶及其影响。使用重量法测定了型壳热水、蒸汽条件下的回溶率；使用电子万能试验机测定了型壳抗弯强度，并计算了裂纹指数随润湿时间的变化规律；利用光学显微镜（OM）观察了表面析出物的分布情况，用扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDS）研究了其形貌与成分，使用X射线荧光分析（XRF）方法测定了ZA-Y型壳的成分，并分析了表面析出物产生的原因。结果表明，型壳20 min内的回溶程度有限，最大吸水率为2.5%，回溶率为0.8%；强度下降26%，但裂纹指数下降至66%；表面析出物主要是由于偏钨酸铵的回溶，包含两种原因：泄压速度过快或后续干燥快而散热慢。
研究了二醋酸锆-氧化钇型壳（ZA-Y型壳）的回溶及其影响。使用重量法测定了型壳热水、蒸汽条件下的回溶率；使用电子万能试验机测定了型壳抗弯强度，并计算了裂纹指数随润湿时间的变化规律；利用光学显微镜（OM）观察了表面析出物的分布情况，用扫描电镜（SEM）结合能谱分析（EDS）研究了其形貌与成分，使用X射线荧光分析（XRF）方法测定了ZA-Y型壳的成分，并分析了表面析出物产生的原因。结果表明，型壳20 min内的回溶程度有限，最大吸水率为2.5%，回溶率为0.8%；强度下降26%，但裂纹指数下降至66%；表面析出物主要是由于偏钨酸铵的回溶，包含两种原因：泄压速度过快或后续干燥快而散热慢。
2016, 45(2):309-314.
摘要:
本文研究了烧结和时效含镝钕铁硼磁体。通过对不同状态磁体的磁滞曲线,场发射电镜以及能谱分析对磁体的磁性能,微结构以及成份进行了分析。结果表明,除了主晶相外,镝元素主要分布在富钕相,钕镝氧化物和位于晶界的富镝颗粒中。优化时效过程促进了镝在磁体中合理的扩散以及分布,镝在烧结磁体,高温时效磁体以及优化时效磁体中富钕相,钕镝氧化物以及含镝颗粒中的含量减少,证明了优化时效后,镝元素在磁体中的合理分布,导致了含镝钕铁硼永磁合金矫顽力的提高。
本文研究了烧结和时效含镝钕铁硼磁体。通过对不同状态磁体的磁滞曲线,场发射电镜以及能谱分析对磁体的磁性能,微结构以及成份进行了分析。结果表明,除了主晶相外,镝元素主要分布在富钕相,钕镝氧化物和位于晶界的富镝颗粒中。优化时效过程促进了镝在磁体中合理的扩散以及分布,镝在烧结磁体,高温时效磁体以及优化时效磁体中富钕相,钕镝氧化物以及含镝颗粒中的含量减少,证明了优化时效后,镝元素在磁体中的合理分布,导致了含镝钕铁硼永磁合金矫顽力的提高。
2016, 45(2):315-320.
摘要:
通过微弧氧化技术在316L不锈钢表面制备了氧化铝阻氚涂层。研究了不同微弧氧化工艺参数对涂层相结构、表面形貌、膜厚的影响，并分别通过XRD、SEM、涡流法进行了分析。通过划痕实验、抗热震实验、气相氘渗透试验，经过分析得到了制备最佳涂层的工艺参数。结果表明：涂层相结构、表面形貌、膜厚受到微弧氧化电流密度、电压及反应时间的影响。电流密度、电压能过影响涂层相结构，电流密度增大时更多铝相变成氧化铝相，电压增大时将促进α相氧化铝的形成；增大电压及反应时间，膜层表面不均匀质量变差，电流密度为9A/dm2时，膜层表面形貌最佳；膜层厚度受到电流密度、电压及反应时间的影响。经过一系列的测试（划痕实验、抗热震实验、气相氘渗透试验），发现参数为6A/dm2, 300V, 30min时，得到了膜基结合力为 86.0N、能抗280次热震、阻氚性能至少达达3数量级的涂层。
通过微弧氧化技术在316L不锈钢表面制备了氧化铝阻氚涂层。研究了不同微弧氧化工艺参数对涂层相结构、表面形貌、膜厚的影响，并分别通过XRD、SEM、涡流法进行了分析。通过划痕实验、抗热震实验、气相氘渗透试验，经过分析得到了制备最佳涂层的工艺参数。结果表明：涂层相结构、表面形貌、膜厚受到微弧氧化电流密度、电压及反应时间的影响。电流密度、电压能过影响涂层相结构，电流密度增大时更多铝相变成氧化铝相，电压增大时将促进α相氧化铝的形成；增大电压及反应时间，膜层表面不均匀质量变差，电流密度为9A/dm2时，膜层表面形貌最佳；膜层厚度受到电流密度、电压及反应时间的影响。经过一系列的测试（划痕实验、抗热震实验、气相氘渗透试验），发现参数为6A/dm2, 300V, 30min时，得到了膜基结合力为 86.0N、能抗280次热震、阻氚性能至少达达3数量级的涂层。
2016, 45(2):321-325.
摘要:
裂纹长度是影响裂纹尖端力学特性及裂纹扩展速率的重要因素，但现有环境致裂研究中的裂纹类型主要为长裂纹而忽略了小裂纹。本文采用有限元数值计算的方法，研究高温水环境下具有单边裂纹的镍基合金试样环境致裂过程中小裂纹裂尖力学特征。结果表明小裂纹裂尖具有比长裂纹更高的应力和应变，并使小裂纹具有更高的裂纹扩展趋势。文中给出了计算小裂纹裂尖塑性区尺寸的修正方法，J 积分计算的Irwin修正方法适用于长裂纹，但计算小裂纹条件下的J积分时会产生误差。提出在缺乏成熟理论指导下应采用弹塑性有限元数值计算的方法获取准确的小裂纹裂尖J积分。基于小裂纹与长裂纹裂尖力学特征的明显不同，建议在分析核电结构材料环境致裂时，将裂纹扩展分为小裂纹扩展及长裂纹扩展阶段分别研究。
裂纹长度是影响裂纹尖端力学特性及裂纹扩展速率的重要因素，但现有环境致裂研究中的裂纹类型主要为长裂纹而忽略了小裂纹。本文采用有限元数值计算的方法，研究高温水环境下具有单边裂纹的镍基合金试样环境致裂过程中小裂纹裂尖力学特征。结果表明小裂纹裂尖具有比长裂纹更高的应力和应变，并使小裂纹具有更高的裂纹扩展趋势。文中给出了计算小裂纹裂尖塑性区尺寸的修正方法，J 积分计算的Irwin修正方法适用于长裂纹，但计算小裂纹条件下的J积分时会产生误差。提出在缺乏成熟理论指导下应采用弹塑性有限元数值计算的方法获取准确的小裂纹裂尖J积分。基于小裂纹与长裂纹裂尖力学特征的明显不同，建议在分析核电结构材料环境致裂时，将裂纹扩展分为小裂纹扩展及长裂纹扩展阶段分别研究。
2016, 45(2):326-328.
摘要:
在Si衬底上用电化学沉积方法制备了Mn掺杂ZnO纳米晶X射线衍射（XRD）的研究表明，Mn离子取代Zn离子进入到 ZnO晶格中。场发射扫描电子显微镜（SEM）图像显示，ZnO纳米晶形貌的是柱状的。从光致发光谱可以看出，由于掺杂效应导致了可见发射带扩大， PL谱从122.8k到302.2k范围的拟合结果表明，Mn掺杂导致的激子结合能的降低。
在Si衬底上用电化学沉积方法制备了Mn掺杂ZnO纳米晶X射线衍射（XRD）的研究表明，Mn离子取代Zn离子进入到 ZnO晶格中。场发射扫描电子显微镜（SEM）图像显示，ZnO纳米晶形貌的是柱状的。从光致发光谱可以看出，由于掺杂效应导致了可见发射带扩大， PL谱从122.8k到302.2k范围的拟合结果表明，Mn掺杂导致的激子结合能的降低。
2016, 45(2):329-332.
摘要:
为了强化W/Cu界面，通过在钨骨架中熔渗掺杂有Zr、Cr的铜合金，制备了WCu复合材料。研究了掺杂Zr、Cr对WCu复合材料的力学性能（包括弯曲强度及冲击韧性）及抗热震性能的影响。结果表明，少量的掺杂Zr、Cr可以有效提高WCu复合材料的弯曲强度及冲击韧性。随着热震温度的提高，WCu复合材料的弯曲强度降低，而Zr、Cr的掺杂可明显提高WCu复合材料的抗热震性能。
为了强化W/Cu界面，通过在钨骨架中熔渗掺杂有Zr、Cr的铜合金，制备了WCu复合材料。研究了掺杂Zr、Cr对WCu复合材料的力学性能（包括弯曲强度及冲击韧性）及抗热震性能的影响。结果表明，少量的掺杂Zr、Cr可以有效提高WCu复合材料的弯曲强度及冲击韧性。随着热震温度的提高，WCu复合材料的弯曲强度降低，而Zr、Cr的掺杂可明显提高WCu复合材料的抗热震性能。
2016, 45(2):333-338.
摘要:
研究了Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料的钎焊性能，显微组织的影响以及不同Al-40Zn-xSi钎料对铝合金钎焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当Al-40Zn-xSi中Si元素含量为4%时，钎料具有最好的润湿性能。显微组织分析表明：当Si元素含量超过4%后，钎料中开始出现块状初生硅；铝合金钎焊接头水冷后，Al-Si共晶组织和Zn-Al共析组织共存于焊缝中α-Al 的枝晶间区域。当钎料中Si元素的含量为4%时，焊后水冷的铝合金钎焊接头的抗剪强度达到最大值142.28 MPa。但是，当钎料中Si元素含量为5%以上时，焊缝中会形成较多的脆性共晶组织和初生硅颗粒，影响接头力学性能。
研究了Si元素对Al-40Zn-xSi 钎料的钎焊性能，显微组织的影响以及不同Al-40Zn-xSi钎料对铝合金钎焊接头的显微组织和力学性能的影响。结果表明：当Al-40Zn-xSi中Si元素含量为4%时，钎料具有最好的润湿性能。显微组织分析表明：当Si元素含量超过4%后，钎料中开始出现块状初生硅；铝合金钎焊接头水冷后，Al-Si共晶组织和Zn-Al共析组织共存于焊缝中α-Al 的枝晶间区域。当钎料中Si元素的含量为4%时，焊后水冷的铝合金钎焊接头的抗剪强度达到最大值142.28 MPa。但是，当钎料中Si元素含量为5%以上时，焊缝中会形成较多的脆性共晶组织和初生硅颗粒，影响接头力学性能。
2016, 45(2):339-345.
摘要:
在变形温度250~450℃、应变速率0.005~5 s-1下对圆柱试样进行了Gleeble高温压缩试验，并在不同工艺条件下进行了热轧制试验，综合优化后的峰值应变模型、峰值应力模型以及数学常用的二次曲线方程和直线方程，确定了新的变形抗力模型；分析镁板的轧制特性，建立了轧制变形区域几何模型；考虑到变形区域的宽展因素及材料特性，综合传热学基本原理及轧制理论，建立了不同轧制区域的热轧制力模型及总轧制力模型。研究结果表明：简化后的Sellars峰值应变模型不仅形式较为简单，而且预测精度较高；合理分解温度范围对峰值应力模型的求解，有效提高了该模型的预测精度；新建的变形抗力模型更易于实际生产的引用，并且能够精确表征宽范围变形条件下的热变形机制；轧制变形过程中轧件宽展因素不能忽略，边裂等缺陷主要产生在轧制后滑区域，热轧制力模型分后滑区和前滑区来分别建立能够更好指导镁板的轧制生产，不同轧制条件下总轧制力的求解结果与试验结果较吻合。
在变形温度250~450℃、应变速率0.005~5 s-1下对圆柱试样进行了Gleeble高温压缩试验，并在不同工艺条件下进行了热轧制试验，综合优化后的峰值应变模型、峰值应力模型以及数学常用的二次曲线方程和直线方程，确定了新的变形抗力模型；分析镁板的轧制特性，建立了轧制变形区域几何模型；考虑到变形区域的宽展因素及材料特性，综合传热学基本原理及轧制理论，建立了不同轧制区域的热轧制力模型及总轧制力模型。研究结果表明：简化后的Sellars峰值应变模型不仅形式较为简单，而且预测精度较高；合理分解温度范围对峰值应力模型的求解，有效提高了该模型的预测精度；新建的变形抗力模型更易于实际生产的引用，并且能够精确表征宽范围变形条件下的热变形机制；轧制变形过程中轧件宽展因素不能忽略，边裂等缺陷主要产生在轧制后滑区域，热轧制力模型分后滑区和前滑区来分别建立能够更好指导镁板的轧制生产，不同轧制条件下总轧制力的求解结果与试验结果较吻合。
2016, 45(2):346-352.
摘要:
根据工业纯钛TA2在服役温度范围内（室温、353K、423K）的拉伸实验和蠕变实验获得了工业纯钛的拉伸应力应变曲线和蠕变曲线。由中低温蠕变实验数据发现工业纯钛在服役温度范围内会产生显著的蠕变现象，蠕变特征会随温度发生变化。随后，分别建立了工业纯钛在各温度下的弹塑性拉伸本构方程和蠕变本构方程。综合拉伸和蠕变本构方程建立了工业纯钛在服役温度范围内的等时应力应变曲线。等时应力应变曲线显著低于拉伸曲线，并且存在寿命相关性，随着寿命要求的提高等时应力应变曲线不断下降。值得注意的是在不同的温度下等时应力应变曲线随寿命要求的变化规律存在显著差别。根据等时应力应变曲线、结构允许的极限应变和结构设计寿命，本文提出了工业纯钛与时间相关的许用应力曲线。
根据工业纯钛TA2在服役温度范围内（室温、353K、423K）的拉伸实验和蠕变实验获得了工业纯钛的拉伸应力应变曲线和蠕变曲线。由中低温蠕变实验数据发现工业纯钛在服役温度范围内会产生显著的蠕变现象，蠕变特征会随温度发生变化。随后，分别建立了工业纯钛在各温度下的弹塑性拉伸本构方程和蠕变本构方程。综合拉伸和蠕变本构方程建立了工业纯钛在服役温度范围内的等时应力应变曲线。等时应力应变曲线显著低于拉伸曲线，并且存在寿命相关性，随着寿命要求的提高等时应力应变曲线不断下降。值得注意的是在不同的温度下等时应力应变曲线随寿命要求的变化规律存在显著差别。根据等时应力应变曲线、结构允许的极限应变和结构设计寿命，本文提出了工业纯钛与时间相关的许用应力曲线。
2016, 45(2):353-357.
摘要:
本文主要是结合X射线衍射（XRD）技术以及电子背散射衍射（EBSD）技术，对不同退火温度下的多晶纯钴的退火组织的变化规律展开研究。研究结果表明：残留的多晶纯钴面心立方（FCC）结构的晶粒内部在退火过程中形成了∑3孪晶界，而且具有这种特征的晶粒数量随退火温度改变不大，基本趋于稳定；同时，具有密排六方（HCP）结构的晶粒内部在退火过程中形成大量的71.4°/<11﹣20>特殊晶界。通过分析得知这种晶界形成的原因与FCC结构的晶粒中的∑3晶界的形成原因不同，是由FCC→HCP马氏体相变导致，即为相变孪晶。
本文主要是结合X射线衍射（XRD）技术以及电子背散射衍射（EBSD）技术，对不同退火温度下的多晶纯钴的退火组织的变化规律展开研究。研究结果表明：残留的多晶纯钴面心立方（FCC）结构的晶粒内部在退火过程中形成了∑3孪晶界，而且具有这种特征的晶粒数量随退火温度改变不大，基本趋于稳定；同时，具有密排六方（HCP）结构的晶粒内部在退火过程中形成大量的71.4°/<11﹣20>特殊晶界。通过分析得知这种晶界形成的原因与FCC结构的晶粒中的∑3晶界的形成原因不同，是由FCC→HCP马氏体相变导致，即为相变孪晶。
2016, 45(2):358-362.
摘要:
采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)系非晶合金，并对三种合金进行不同温度热处理。利用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜(TEM) 、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计（VSM）对合金的微观结构、热性能和磁性能进行测试分析。结果表明：Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)三种合金第一个晶化峰的激活能随Mo含量的增加而减小，Mo的添加不利于合金的热稳定性。Mo含量的增加抑制了ZrCo3B2等化合物的析出，细化了合金的晶粒尺寸。Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)三种非晶合金的矫顽力Hc均随退火温度的升高而逐渐增大。Mo的添加明显降低了合金的矫顽力。
采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)系非晶合金，并对三种合金进行不同温度热处理。利用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜(TEM) 、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计（VSM）对合金的微观结构、热性能和磁性能进行测试分析。结果表明：Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)三种合金第一个晶化峰的激活能随Mo含量的增加而减小，Mo的添加不利于合金的热稳定性。Mo含量的增加抑制了ZrCo3B2等化合物的析出，细化了合金的晶粒尺寸。Fe40Co40Zr(10-x)MoxB9Cu1(x=0,2,4)三种非晶合金的矫顽力Hc均随退火温度的升高而逐渐增大。Mo的添加明显降低了合金的矫顽力。
2016, 45(2):363-368.
摘要:
摘 要:本文对GH4720Li合金在1080~1180℃、应变速率为0.01~10S-1条件下的单道次压缩变形行为进行了研究。利用压缩实验的应力—应变关系曲线，计算了变形条件下的热变形激活能，建立了相应的本构方程和热加工图。研究结果表明：动态再结晶是GH4720Li合金的主要软化机制；合金在1120~1180℃、应变速率在0.1~1 S-1之间、真应变0.7时实现完全动态再结晶，最佳变形温度为1120~1140℃；γ′相的析出行为引起峰值应力和热变形激活能显著变化；热变形激活能在1160℃，达到最小值602KJ/mol；应变速率达到1 S-1以上，合金出现失稳现象。
摘 要:本文对GH4720Li合金在1080~1180℃、应变速率为0.01~10S-1条件下的单道次压缩变形行为进行了研究。利用压缩实验的应力—应变关系曲线，计算了变形条件下的热变形激活能，建立了相应的本构方程和热加工图。研究结果表明：动态再结晶是GH4720Li合金的主要软化机制；合金在1120~1180℃、应变速率在0.1~1 S-1之间、真应变0.7时实现完全动态再结晶，最佳变形温度为1120~1140℃；γ′相的析出行为引起峰值应力和热变形激活能显著变化；热变形激活能在1160℃，达到最小值602KJ/mol；应变速率达到1 S-1以上，合金出现失稳现象。
2016, 45(2):369-374.
摘要:
本文研究了铸态和挤压态AM60镁合金在太原地区的大气腐蚀行为。试验结果表明铸态合金的腐蚀速率高于挤压态合金。铸态合金中的共晶组织比α-Mg更具耐大气腐蚀能力，但是这导致了共晶相周围的α-Mg相腐蚀严重，且腐蚀产物膜也不均匀保护性差。挤压态合金的最大腐蚀深度要远小于铸态合金。挤压态合金的显微组织比铸态更加均匀，而且不含有共晶组织，导致挤压态合金表面的腐蚀产物膜更加致密也更具有保护性。挤压变形不会引起AM60镁合金大气腐蚀性能的下降。
本文研究了铸态和挤压态AM60镁合金在太原地区的大气腐蚀行为。试验结果表明铸态合金的腐蚀速率高于挤压态合金。铸态合金中的共晶组织比α-Mg更具耐大气腐蚀能力，但是这导致了共晶相周围的α-Mg相腐蚀严重，且腐蚀产物膜也不均匀保护性差。挤压态合金的最大腐蚀深度要远小于铸态合金。挤压态合金的显微组织比铸态更加均匀，而且不含有共晶组织，导致挤压态合金表面的腐蚀产物膜更加致密也更具有保护性。挤压变形不会引起AM60镁合金大气腐蚀性能的下降。
2016, 45(2):375-380.
摘要:
以Ni-W-Si合金为原料，利用激光合金化技术在AISI 304不锈钢表面上制备了以W5Si3的复合相为增强相的Ni-W-Si涂层，用SEM、XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分，讨论了不同W、Si含量对涂层组织和耐磨性能的影响。结果表明，涂层中析出了大量花瓣状或胞状W5Si3、CrSi2及（Fe，Ni）复合相，对提高涂层抗磨损能力有良好的增强作用；含W量较高的粉末经激光合金化后残余大量未熔W颗粒，新相以其为形核中心析出并长大形成夹心结构；涂层磨损机制主要为磨粒磨损，高强韧的W5Si3相使涂层的显微硬度显著提高（最高达1040HV），并使室温干滑动摩擦磨损抗性提高了3~8倍。
以Ni-W-Si合金为原料，利用激光合金化技术在AISI 304不锈钢表面上制备了以W5Si3的复合相为增强相的Ni-W-Si涂层，用SEM、XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分，讨论了不同W、Si含量对涂层组织和耐磨性能的影响。结果表明，涂层中析出了大量花瓣状或胞状W5Si3、CrSi2及（Fe，Ni）复合相，对提高涂层抗磨损能力有良好的增强作用；含W量较高的粉末经激光合金化后残余大量未熔W颗粒，新相以其为形核中心析出并长大形成夹心结构；涂层磨损机制主要为磨粒磨损，高强韧的W5Si3相使涂层的显微硬度显著提高（最高达1040HV），并使室温干滑动摩擦磨损抗性提高了3~8倍。
2016, 45(2):381-386.
摘要:
采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Hastelloy C-276镍基合金在不同变形条件下的热压缩流变应力曲线，热变形过程中发生了动态再结晶行为。利用加工硬化率-应力关系曲线确定了动态再结晶临界条件，采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算再结晶体积分数实验值，建立了C-276合金动态再结晶体积分数和晶粒尺寸预测模型。结果表明：C-276合金动态再结晶体积分数随着应变量的增加，呈现典型的“S型”曲线；获得临界应变条件表达式： ；动态再结晶体积分数表达式 ，预测值和实验值的平均误差为2.16 %；晶粒长大表达式 ，预测值和实验值的平均误差为6.63 %。
采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Hastelloy C-276镍基合金在不同变形条件下的热压缩流变应力曲线，热变形过程中发生了动态再结晶行为。利用加工硬化率-应力关系曲线确定了动态再结晶临界条件，采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程计算再结晶体积分数实验值，建立了C-276合金动态再结晶体积分数和晶粒尺寸预测模型。结果表明：C-276合金动态再结晶体积分数随着应变量的增加，呈现典型的“S型”曲线；获得临界应变条件表达式： ；动态再结晶体积分数表达式 ，预测值和实验值的平均误差为2.16 %；晶粒长大表达式 ，预测值和实验值的平均误差为6.63 %。
2016, 45(2):387-392.
摘要:
采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了Nb-Si基超高温合金，分析了Ti含量对合金组织及相成分的影响规律。结果表明，合金中Ti含量不仅影响初生(Nb,X)5Si3的晶型，而且对其尺寸及含量也有明显影响。当加入的Ti含量较低时(0-10 at.%)，初生硅化物为α-(Nb,X)5Si3；与未添加Ti的合金相比，含Ti合金的硅化物含量明显增加；当合金中加入的Ti含量为18-20 at.%时，初生硅化物为α-(Nb,X)5Si3和γ-(Nb,X)5Si3，但α-(Nb,X)5Si3的含量随着合金中Ti含量的增加而减少；当合金中加入的Ti含量为22-30 at.%时，初生硅化物仅为γ-(Nb,X)5Si3。随合金中Ti含量的增加，α-(Nb,X)5Si3的尺寸增大，但γ-(Nb,X)5Si3尺寸基本不变。Ti在Nbss和γ-(Nb,X)5Si3中的含量均随合金中Ti含量的增加而增加，但Ti在α-(Nb,X)5Si3中的含量较低且基本不随合金中Ti含量的增加而变化。Ti主要取代各相中的Nb，而对Al, Cr, Hf元素在各相中固溶倾向性的影响不明显。
采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了Nb-Si基超高温合金，分析了Ti含量对合金组织及相成分的影响规律。结果表明，合金中Ti含量不仅影响初生(Nb,X)5Si3的晶型，而且对其尺寸及含量也有明显影响。当加入的Ti含量较低时(0-10 at.%)，初生硅化物为α-(Nb,X)5Si3；与未添加Ti的合金相比，含Ti合金的硅化物含量明显增加；当合金中加入的Ti含量为18-20 at.%时，初生硅化物为α-(Nb,X)5Si3和γ-(Nb,X)5Si3，但α-(Nb,X)5Si3的含量随着合金中Ti含量的增加而减少；当合金中加入的Ti含量为22-30 at.%时，初生硅化物仅为γ-(Nb,X)5Si3。随合金中Ti含量的增加，α-(Nb,X)5Si3的尺寸增大，但γ-(Nb,X)5Si3尺寸基本不变。Ti在Nbss和γ-(Nb,X)5Si3中的含量均随合金中Ti含量的增加而增加，但Ti在α-(Nb,X)5Si3中的含量较低且基本不随合金中Ti含量的增加而变化。Ti主要取代各相中的Nb，而对Al, Cr, Hf元素在各相中固溶倾向性的影响不明显。
2016, 45(2):393-398.
摘要:
为了研究某厂热连轧纯钛卷精轧段的变形抗力问题，根据工业生产的实际轧制工艺，确定该精轧段的轧件形变行为条件为：变形温度范围为700~800℃，应变速率为5~25s-1，最大变形量为0.8，对纯钛进行热压缩试验。结果表明纯钛的流变应力随变形温度升高而降低，随应变速率升高而升高，变形机制受到温度和应变速率的影响较大，温度为700℃、应变速率为1s-1时主要以动态回复为主，随着温度和应变速率的增加，动态再结晶程度不断增加，当温度为800℃、应变速率为20s-1时，再结晶比较充分，组织均匀性良好。根据热模拟实验得到的真应力-应变数据，同时考虑化学成分的影响，基于Johnson-Cook模型建立了能够综合反映诸多因素的变形抗力模型，由变形抗力模型得到的轧制力计算值与实际值的比较验证了模型可靠性，为热连轧纯钛卷精轧生产的工艺控制提供了有效依据。
为了研究某厂热连轧纯钛卷精轧段的变形抗力问题，根据工业生产的实际轧制工艺，确定该精轧段的轧件形变行为条件为：变形温度范围为700~800℃，应变速率为5~25s-1，最大变形量为0.8，对纯钛进行热压缩试验。结果表明纯钛的流变应力随变形温度升高而降低，随应变速率升高而升高，变形机制受到温度和应变速率的影响较大，温度为700℃、应变速率为1s-1时主要以动态回复为主，随着温度和应变速率的增加，动态再结晶程度不断增加，当温度为800℃、应变速率为20s-1时，再结晶比较充分，组织均匀性良好。根据热模拟实验得到的真应力-应变数据，同时考虑化学成分的影响，基于Johnson-Cook模型建立了能够综合反映诸多因素的变形抗力模型，由变形抗力模型得到的轧制力计算值与实际值的比较验证了模型可靠性，为热连轧纯钛卷精轧生产的工艺控制提供了有效依据。
2016, 45(2):399-403.
摘要:
金属材料的韧性断裂是塑性加工过程中常见的失效形式和影响热加工性的重要因素，历来都是先进塑性加工领域的研究热点之一。通过构建开裂准则来准确预测金属热变形过程中的开裂行为对于优化材料加工工艺参数，提高产品质量具有重要的意义。本文以Ti60高温钛合金为研究对象，提出一种采用高速摄影技术来确定钛合金热压缩过程中临界开裂应变的新方法，该方法通过采用两个对称分布的高速摄影仪来准确捕获裂纹形核的位置以及裂纹扩展路径，可成功地获得热变形过程中的临界开裂应变。最终基于Oh准则，通过引入Zener-Hollomon因子，建立了可以考虑温度和应变速率综合影响的Ti60钛合金热变形的韧性开裂准则。采用FORTRAN语言二次开发子程序将热变形开裂准则嵌入商用有限元软件DEFORM-3D中，对大规格Ti60合金铸锭热镦开裂行为进行预测，验证了模型的有效性。
金属材料的韧性断裂是塑性加工过程中常见的失效形式和影响热加工性的重要因素，历来都是先进塑性加工领域的研究热点之一。通过构建开裂准则来准确预测金属热变形过程中的开裂行为对于优化材料加工工艺参数，提高产品质量具有重要的意义。本文以Ti60高温钛合金为研究对象，提出一种采用高速摄影技术来确定钛合金热压缩过程中临界开裂应变的新方法，该方法通过采用两个对称分布的高速摄影仪来准确捕获裂纹形核的位置以及裂纹扩展路径，可成功地获得热变形过程中的临界开裂应变。最终基于Oh准则，通过引入Zener-Hollomon因子，建立了可以考虑温度和应变速率综合影响的Ti60钛合金热变形的韧性开裂准则。采用FORTRAN语言二次开发子程序将热变形开裂准则嵌入商用有限元软件DEFORM-3D中，对大规格Ti60合金铸锭热镦开裂行为进行预测，验证了模型的有效性。
2016, 45(2):404-408.
摘要:
本文对挤压态AZ80镁合金进行了不同时间的等温处理，观察分析了半固态微观组织的演变规律与晶内液池的形成过程。结果表明：在等温过程中，组织演变过程主要表现为晶粒合并粗化、晶界局部液相出现和液相区扩大、α-Mg晶粒球化转变、熟化与合并长大几个阶段。挤压AZ80镁合金半固态等温处理过程中α-Mg晶粒内液池出现机制以α-Mg晶内溶质元素富集处发生局部优先熔化为主。
本文对挤压态AZ80镁合金进行了不同时间的等温处理，观察分析了半固态微观组织的演变规律与晶内液池的形成过程。结果表明：在等温过程中，组织演变过程主要表现为晶粒合并粗化、晶界局部液相出现和液相区扩大、α-Mg晶粒球化转变、熟化与合并长大几个阶段。挤压AZ80镁合金半固态等温处理过程中α-Mg晶粒内液池出现机制以α-Mg晶内溶质元素富集处发生局部优先熔化为主。
2016, 45(2):409-414.
摘要:
以费氏粒度为4.1μm的WC粉末和CoCl2?6H2O、(NH4)2C2O4?H2O为原料，将钴粉制备过程与粉末混合过程相结合，一步还原制备WC-Co包裹粉，并以包裹粉为原料成功制备了WC-8w%o超粗硬质合金。借助扫描电镜、X射线衍射仪、化学元素分析仪、力学试验机等对WC-Co复合粉末及硬质合金的微观形貌、物相组成和性能进行表征与分析。结果表明，一步还原法制备的WC-Co包裹粉末中，Co为fcc和hcp双相结构，Co相呈树枝状包裹在WC粉末表面。由该包裹粉制备的硬质合金组织结构均匀，综合性能优异，合金平均晶粒尺寸为8.9μm，密度14.63g?cm-3，硬度87.6HRA，抗弯强度2438MPa，断裂韧性20.92MPa?m1/2。一步还原包裹粉工艺克服了传统湿磨工艺混料过程中WC粒度显著减小的问题，晶粒度可控性好，且工艺流程简单，有潜在的工业应用价值。
以费氏粒度为4.1μm的WC粉末和CoCl2?6H2O、(NH4)2C2O4?H2O为原料，将钴粉制备过程与粉末混合过程相结合，一步还原制备WC-Co包裹粉，并以包裹粉为原料成功制备了WC-8w%o超粗硬质合金。借助扫描电镜、X射线衍射仪、化学元素分析仪、力学试验机等对WC-Co复合粉末及硬质合金的微观形貌、物相组成和性能进行表征与分析。结果表明，一步还原法制备的WC-Co包裹粉末中，Co为fcc和hcp双相结构，Co相呈树枝状包裹在WC粉末表面。由该包裹粉制备的硬质合金组织结构均匀，综合性能优异，合金平均晶粒尺寸为8.9μm，密度14.63g?cm-3，硬度87.6HRA，抗弯强度2438MPa，断裂韧性20.92MPa?m1/2。一步还原包裹粉工艺克服了传统湿磨工艺混料过程中WC粒度显著减小的问题，晶粒度可控性好，且工艺流程简单，有潜在的工业应用价值。
2016, 45(2):415-420.
摘要:
采用自制填充焊丝多道次MIG焊接8mm厚铝镁合金板材，运用金相、扫描、X射线衍射以及电子背散射衍射(EBSD)等观测分析手段对焊接接头进行了微观组织分析。结果表明，焊缝区为典型的铸态组织，不存在明显的择优取向问题。但由于多道次焊接过程中焊接热循环的综合叠加效应，以及交界面两侧组织结构的相似性，相比较而言，靠近焊道交界处再加热粗晶热影响区的晶粒更倾向于外延生长，织构比细晶层和焊缝区更强烈一些，且晶粒长大明显，显微硬度更低，残余应力仅次于焊缝底端，成为焊接接头的一个薄弱环节。
采用自制填充焊丝多道次MIG焊接8mm厚铝镁合金板材，运用金相、扫描、X射线衍射以及电子背散射衍射(EBSD)等观测分析手段对焊接接头进行了微观组织分析。结果表明，焊缝区为典型的铸态组织，不存在明显的择优取向问题。但由于多道次焊接过程中焊接热循环的综合叠加效应，以及交界面两侧组织结构的相似性，相比较而言，靠近焊道交界处再加热粗晶热影响区的晶粒更倾向于外延生长，织构比细晶层和焊缝区更强烈一些，且晶粒长大明显，显微硬度更低，残余应力仅次于焊缝底端，成为焊接接头的一个薄弱环节。
2016, 45(2):421-425.
摘要:
采用急法制备了Ag-Cu-Ge共晶钎料薄带。用DSC、XRD分析钎料合金的熔化温度及相组成。用扫描电子显微镜（SEM）观察钎料合金以及钎焊接头的组织形貌，并用能谱仪（EDS）进行成分分析。结果表明：急冷Ag-Cu-Ge钎料液相线降低了4.8℃，熔化区间减小了4.4℃；铸态钎料组织粗大，偏析严重，急冷态钎料组织显著细化，成分更加均匀；与同成分的普通钎料相比，急冷Ag-Cu-Ge钎料与铜和镍基体的润湿性和铺展性更好，过渡层的厚度更宽，钎焊接头剪切强度更高；钎料合金与铜母材形成层状固液同分化合物，而与镍母材形成了笋状固液异分化合物，这种嵌入式结构有利于提高钎焊接头的牢固性。
采用急法制备了Ag-Cu-Ge共晶钎料薄带。用DSC、XRD分析钎料合金的熔化温度及相组成。用扫描电子显微镜（SEM）观察钎料合金以及钎焊接头的组织形貌，并用能谱仪（EDS）进行成分分析。结果表明：急冷Ag-Cu-Ge钎料液相线降低了4.8℃，熔化区间减小了4.4℃；铸态钎料组织粗大，偏析严重，急冷态钎料组织显著细化，成分更加均匀；与同成分的普通钎料相比，急冷Ag-Cu-Ge钎料与铜和镍基体的润湿性和铺展性更好，过渡层的厚度更宽，钎焊接头剪切强度更高；钎料合金与铜母材形成层状固液同分化合物，而与镍母材形成了笋状固液异分化合物，这种嵌入式结构有利于提高钎焊接头的牢固性。
2016, 45(2):426-430.
摘要:
试验采用等离子弧填对镍合金N6进行填充焊丝与不填焊丝的焊接工艺试验。采用金相组织观察、XRD分析、硬度、腐蚀失重试验和电阻率测试等手段，研究了焊接工艺对N6焊缝的组织结构、硬度、耐蚀性及导电性的影响。结果表明，焊接工艺对焊缝的耐蚀性与导电性有重要的影响，填丝焊缝与不填丝焊缝的耐蚀性，较母材有所降低；与填丝焊缝相比，不填丝焊缝的失重腐蚀速度、电阻率均较大；母材与焊缝金属之间的耐蚀性的差异主要取决于焊缝微观组织结构、硬度及夹杂物等因素，电阻率的大小主要与晶粒尺寸、夹杂物等因素有关。
试验采用等离子弧填对镍合金N6进行填充焊丝与不填焊丝的焊接工艺试验。采用金相组织观察、XRD分析、硬度、腐蚀失重试验和电阻率测试等手段，研究了焊接工艺对N6焊缝的组织结构、硬度、耐蚀性及导电性的影响。结果表明，焊接工艺对焊缝的耐蚀性与导电性有重要的影响，填丝焊缝与不填丝焊缝的耐蚀性，较母材有所降低；与填丝焊缝相比，不填丝焊缝的失重腐蚀速度、电阻率均较大；母材与焊缝金属之间的耐蚀性的差异主要取决于焊缝微观组织结构、硬度及夹杂物等因素，电阻率的大小主要与晶粒尺寸、夹杂物等因素有关。
2016, 45(2):431-435.
摘要:
利用OM、XRD、SEM和TEM研究了Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr（wt.%）铸态合金的显微组织和不同温度下固溶热处理后的组织演变规律。结果表明Zn含量为1.2%的合金在等温固溶条件下，随时间的延长，晶界处LPSO层状生长，同时层状相向晶内延伸，层状相的层片变粗。随温度的升高铸态组织中原有的层状相溶解，而沿晶界化合物则向晶内有更宽的层状相生成，并随着温度的提高而变宽。此合金经不同温度的固溶后达到时效硬度最高可达115HV。
利用OM、XRD、SEM和TEM研究了Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr（wt.%）铸态合金的显微组织和不同温度下固溶热处理后的组织演变规律。结果表明Zn含量为1.2%的合金在等温固溶条件下，随时间的延长，晶界处LPSO层状生长，同时层状相向晶内延伸，层状相的层片变粗。随温度的升高铸态组织中原有的层状相溶解，而沿晶界化合物则向晶内有更宽的层状相生成，并随着温度的提高而变宽。此合金经不同温度的固溶后达到时效硬度最高可达115HV。
2016, 45(2):436-438.
摘要:
以钛酸丁脂、无水乙醇、冰醋酸为原料，以无水焦磷酸钾、六偏磷酸钠为分散剂，采用溶胶-凝胶法制备了纯相锐钛矿型纳米TiO2粉体，TEM照片及XRD衍射峰宽化计算显示粉体的粒径在25~40nm；纯相锐钛矿型纳米TiO2粉体在波长为280~380nm区的紫外线有较好的屏蔽性，在可见光区有较好的透过性，可以被用来制作低成本高性能的紫外屏蔽材料。
以钛酸丁脂、无水乙醇、冰醋酸为原料，以无水焦磷酸钾、六偏磷酸钠为分散剂，采用溶胶-凝胶法制备了纯相锐钛矿型纳米TiO2粉体，TEM照片及XRD衍射峰宽化计算显示粉体的粒径在25~40nm；纯相锐钛矿型纳米TiO2粉体在波长为280~380nm区的紫外线有较好的屏蔽性，在可见光区有较好的透过性，可以被用来制作低成本高性能的紫外屏蔽材料。
2016, 45(2):439-444.
摘要:
通过改变激光微熔覆沉积制造过程中的激光功率和扫描速度，研究了成形工艺参数对TC4合金组织和显微硬度的影响。结果表明：激光微熔覆沉积组织可以为贯穿整个熔覆层的外延生长的柱状晶，也可能下部晶粒延续着前一层的柱状晶生长，最上部为快速凝固的枝晶薄层。宏观上存在明暗两个组织区域，当P/V值小于40 W?s?mm-1时，成形试样的显微组织顶部区域为明区，下部为暗区。两个区域的组织都为细长针状马氏体，明区组织更细密。同时，明区的硬度要比暗区高，并且随着激光功率的增加或扫描速度的减小，顶部明区的宽度增加，而明区和暗区的硬度都呈下降趋势。反之为暗区在上，明区在下。此时，明区的组织仍然是细针状的马氏体组织。暗区是由于发生了固溶时效处理，细针状马氏体组织粗化，同时暗区的硬度要高于明区的硬度。
通过改变激光微熔覆沉积制造过程中的激光功率和扫描速度，研究了成形工艺参数对TC4合金组织和显微硬度的影响。结果表明：激光微熔覆沉积组织可以为贯穿整个熔覆层的外延生长的柱状晶，也可能下部晶粒延续着前一层的柱状晶生长，最上部为快速凝固的枝晶薄层。宏观上存在明暗两个组织区域，当P/V值小于40 W?s?mm-1时，成形试样的显微组织顶部区域为明区，下部为暗区。两个区域的组织都为细长针状马氏体，明区组织更细密。同时，明区的硬度要比暗区高，并且随着激光功率的增加或扫描速度的减小，顶部明区的宽度增加，而明区和暗区的硬度都呈下降趋势。反之为暗区在上，明区在下。此时，明区的组织仍然是细针状的马氏体组织。暗区是由于发生了固溶时效处理，细针状马氏体组织粗化，同时暗区的硬度要高于明区的硬度。
2016, 45(2):445-448.
摘要:
选择合适的沉积室内壁材料是热壁化学气相沉积制备Pt薄膜过程中降低前驱体在沉积室内壁上大量消耗，进而保证沉积室内Pt前驱体分压的关键。本文对比了Pt在镍基高温合金，备选沉积室内壁材料——有氧化层的Cu以及紫铜表面的沉积的难易程度，发现在有氧化层的Cu的表面Pt薄膜很难沉积，因此当镍基高温合金为沉积基体时有氧化层的Cu可以作为热壁CVD的沉积室内壁衬底材料，但是只能一次性使用。
选择合适的沉积室内壁材料是热壁化学气相沉积制备Pt薄膜过程中降低前驱体在沉积室内壁上大量消耗，进而保证沉积室内Pt前驱体分压的关键。本文对比了Pt在镍基高温合金，备选沉积室内壁材料——有氧化层的Cu以及紫铜表面的沉积的难易程度，发现在有氧化层的Cu的表面Pt薄膜很难沉积，因此当镍基高温合金为沉积基体时有氧化层的Cu可以作为热壁CVD的沉积室内壁衬底材料，但是只能一次性使用。
2016, 45(2):449-453.
摘要:
针对钛/钢钎焊接头金属间化合物引起的焊缝组织性能恶化问题，通过对比试验，研究了母材匹配面镀Ni层对接头原子扩散行为、微观组织和力学性能的影响机制。试验结果分析表明：Ni层对Fe、Ti等元素扩散的阻碍作用在程度上存在差异，这种差异性与Ni层在接头区域中的介入位置相关。Ni层阻碍作用改变了Fe、Ti等元素在接头各区域的原子浓度分布，减缓了原子之间的冶金反应程度，降低了脆性金属间化合物的生成量。Ni层的介入可使接头微观组织和力学性能得到有效改善。
针对钛/钢钎焊接头金属间化合物引起的焊缝组织性能恶化问题，通过对比试验，研究了母材匹配面镀Ni层对接头原子扩散行为、微观组织和力学性能的影响机制。试验结果分析表明：Ni层对Fe、Ti等元素扩散的阻碍作用在程度上存在差异，这种差异性与Ni层在接头区域中的介入位置相关。Ni层阻碍作用改变了Fe、Ti等元素在接头各区域的原子浓度分布，减缓了原子之间的冶金反应程度，降低了脆性金属间化合物的生成量。Ni层的介入可使接头微观组织和力学性能得到有效改善。
2016, 45(2):454-458.
摘要:
本文采用放电等离子烧结(SPS)技术取代传统热等静压工艺， 制备出具有超细晶粒的纳米结构9Cr氧化物弥散强化（ODS）钢。利用SEM及阿基米德排水法分析了不同放电烧结温度(900癈，950癈，1050癈)对 ODS钢组织形貌和致密度的影响；通过HRTEM，STEM-HAADF及EDS分析了SPS-ODS钢的微观组织特征等。结果表明：机械合金化粉末在950癈时SPS效果最好，密度可达理论密度的97.7%；SPS-ODS钢由超细晶粒(≤200nm)和大晶粒(≥1μm)混合组织构成；基体中弥散分布着高密度纳米尺寸的Y-Ti-O团簇及Y2Ti2O7相，在晶界上存在少量尺寸较大（30-100nm）的尖晶石结构Mn(Ti)Cr2O4。
本文采用放电等离子烧结(SPS)技术取代传统热等静压工艺， 制备出具有超细晶粒的纳米结构9Cr氧化物弥散强化（ODS）钢。利用SEM及阿基米德排水法分析了不同放电烧结温度(900癈，950癈，1050癈)对 ODS钢组织形貌和致密度的影响；通过HRTEM，STEM-HAADF及EDS分析了SPS-ODS钢的微观组织特征等。结果表明：机械合金化粉末在950癈时SPS效果最好，密度可达理论密度的97.7%；SPS-ODS钢由超细晶粒(≤200nm)和大晶粒(≥1μm)混合组织构成；基体中弥散分布着高密度纳米尺寸的Y-Ti-O团簇及Y2Ti2O7相，在晶界上存在少量尺寸较大（30-100nm）的尖晶石结构Mn(Ti)Cr2O4。
2016, 45(2):459-464.
摘要:
利用机械合金化(MA)制备了Ni79.3W20.7和Ni55.1W17.9B27(at.%)非晶-纳米晶粉末，分别采用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射仪（XRD）分析了不同球磨时间粉末的微观形貌和结构参数，探讨了B的添加对非晶化过程的影响。研究结果表明：MA过程中，Ni79.3W20.7样品没有明显发生非晶化，而Ni55.1W17.9B27样品在80h时发生了非晶化，说明B提高了Ni-W合金体系的非晶化形成能力；非晶化过程为W/B首先固溶于Ni中生成Ni(W,B)过饱和固溶体，然后转变为非晶；Ni79.3W20.7样品球磨30h后Ni的晶粒尺寸为32.9nm，晶格畸变为0.48%，而Ni55.1W17.9B27样品球磨10h后的晶粒尺寸为9nm，晶格畸变为0.62%。
利用机械合金化(MA)制备了Ni79.3W20.7和Ni55.1W17.9B27(at.%)非晶-纳米晶粉末，分别采用扫描电镜（SEM）和X-射线衍射仪（XRD）分析了不同球磨时间粉末的微观形貌和结构参数，探讨了B的添加对非晶化过程的影响。研究结果表明：MA过程中，Ni79.3W20.7样品没有明显发生非晶化，而Ni55.1W17.9B27样品在80h时发生了非晶化，说明B提高了Ni-W合金体系的非晶化形成能力；非晶化过程为W/B首先固溶于Ni中生成Ni(W,B)过饱和固溶体，然后转变为非晶；Ni79.3W20.7样品球磨30h后Ni的晶粒尺寸为32.9nm，晶格畸变为0.48%，而Ni55.1W17.9B27样品球磨10h后的晶粒尺寸为9nm，晶格畸变为0.62%。
2016, 45(2):465-469.
摘要:
摘 要: 为了进一步提高新型铝锂合金的强度及断裂韧性，本文探索了预变形+人工时效对该合金组织和性能的影响。采用拉伸试验、撕裂试验测试材料性能并主要通过透射电镜探索其相析出行为。结果表明，塑性变形导致大量T1相均匀弥散的析出在基体内，使材料获得了更为优异的强度和韧性；同时，预变形有效避免了PFZ的形成与宽化。合金在经过4.5%预变形+145℃，35h可获得最优的材料性能，实现了更好的强度与韧性匹配。
摘 要: 为了进一步提高新型铝锂合金的强度及断裂韧性，本文探索了预变形+人工时效对该合金组织和性能的影响。采用拉伸试验、撕裂试验测试材料性能并主要通过透射电镜探索其相析出行为。结果表明，塑性变形导致大量T1相均匀弥散的析出在基体内，使材料获得了更为优异的强度和韧性；同时，预变形有效避免了PFZ的形成与宽化。合金在经过4.5%预变形+145℃，35h可获得最优的材料性能，实现了更好的强度与韧性匹配。
2016, 45(2):470-476.
摘要:
摘 要: 采用粉末冶金方法，以Ti、Ni纯元素粉末制备近等原子比TiNi合金，并通过仿生溶液生长法对合金进行表面改性。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析不同烧结温度（950℃、1000℃、1050℃、1100℃）、不同孔隙特性的金属基体表面羟基磷灰石相组成和微观结构。实验结果表明，采用粉末冶金方法制备的TiNi合金孔隙度较高，仿生矿化后的XRD图谱中羟基磷灰石相的衍射峰尖锐。在同等时间、同等矿化条件下，羟基磷灰石在1050℃和1100℃烧结而成的多孔TiNi合金表面结晶度较高，沉积层较厚，沉积效果相对较好。在一定范围内，孔隙率的增加有利于羟基磷灰石的形核与生长；而尺寸较小的孔洞底部会形成一个低离子浓度区域，不利于磷灰石的形核与长大。
摘 要: 采用粉末冶金方法，以Ti、Ni纯元素粉末制备近等原子比TiNi合金，并通过仿生溶液生长法对合金进行表面改性。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）分析不同烧结温度（950℃、1000℃、1050℃、1100℃）、不同孔隙特性的金属基体表面羟基磷灰石相组成和微观结构。实验结果表明，采用粉末冶金方法制备的TiNi合金孔隙度较高，仿生矿化后的XRD图谱中羟基磷灰石相的衍射峰尖锐。在同等时间、同等矿化条件下，羟基磷灰石在1050℃和1100℃烧结而成的多孔TiNi合金表面结晶度较高，沉积层较厚，沉积效果相对较好。在一定范围内，孔隙率的增加有利于羟基磷灰石的形核与生长；而尺寸较小的孔洞底部会形成一个低离子浓度区域，不利于磷灰石的形核与长大。
2016, 45(2):477-481.
摘要:
以钨钴氧化物、炭黑和VC为原料，采用原位还原碳化法制备WC-Co复合粉末，将复合粉末进行放电等离子烧结致密化制备WC-Co硬质合金块体材料。研究了不同VC添加量的复合粉末和块体材料的相组成、显微组织和性能，结果表明：VC的添加量对复合粉末的相组成、合金的晶粒尺寸和性能具有重要的影响，原料中添加2.0%VC时可获得平均晶粒尺寸为101nm，相组成仅为WC和Co且具有高硬度和良好韧性的硬质合金块体材料。
以钨钴氧化物、炭黑和VC为原料，采用原位还原碳化法制备WC-Co复合粉末，将复合粉末进行放电等离子烧结致密化制备WC-Co硬质合金块体材料。研究了不同VC添加量的复合粉末和块体材料的相组成、显微组织和性能，结果表明：VC的添加量对复合粉末的相组成、合金的晶粒尺寸和性能具有重要的影响，原料中添加2.0%VC时可获得平均晶粒尺寸为101nm，相组成仅为WC和Co且具有高硬度和良好韧性的硬质合金块体材料。
2016, 45(2):482-486.
摘要:
采用水热法以盐场卤水、氢氧化钠为原料制备了碱式氯化镁晶须。通过SEM和SAED观察样品的显微形貌及晶体结构，晶须长度150μm以上，直径0.5-1μm，为单晶物质。通过XRD测定样品的晶相结构，产物为碱式氯化镁9Mg(OH)2?MgCl2?5H2O。通过红外光谱考察了不同镁离子浓度产物官能团的不同。升温速率为2-5℃/min，高温程序煅烧前驱体碱式氯化镁，制备出氧化镁晶须，很好的保持了碱式氯化镁晶须的形貌，仍为单晶物质，并推测了其可能的热分解的机理过程。
采用水热法以盐场卤水、氢氧化钠为原料制备了碱式氯化镁晶须。通过SEM和SAED观察样品的显微形貌及晶体结构，晶须长度150μm以上，直径0.5-1μm，为单晶物质。通过XRD测定样品的晶相结构，产物为碱式氯化镁9Mg(OH)2?MgCl2?5H2O。通过红外光谱考察了不同镁离子浓度产物官能团的不同。升温速率为2-5℃/min，高温程序煅烧前驱体碱式氯化镁，制备出氧化镁晶须，很好的保持了碱式氯化镁晶须的形貌，仍为单晶物质，并推测了其可能的热分解的机理过程。
2016, 45(2):487-492.
摘要:
本文研究了不同电源功率、拉坯速率和冷却水量等参数以及微量Sc元素对5356铝合金组织和性能的影响。结果表明，在电源功率10kw，拉坯速率8cm/min，冷却水量1.7m3/h的工艺条件下，5356铝合金具有最优的表面和内部质量以及综合力学性能，抗拉强度、伸长率分别可达310.0MPa和16.3%，且铸锭表面无明显铸造缺陷，边部组织基本为等轴晶，心部组织呈破碎枝晶形态，第二相分布均匀。5356铝合金合理的均匀化处理工艺参数为440℃?30h，空冷，均匀化处理后合金元素Mg的微观偏析基本消除，在晶界连续分布的Al8Mg5相明显回溶。微量的Sc元素显著提高5356铝合金的强度和塑性。实验证明，5356-Al 0.4wt.%Sc合金晶粒明显细化，第二相数量减少，抗拉强度和伸长率达330.0MPa和29.0%，分别提高6.5%和77.9%。
本文研究了不同电源功率、拉坯速率和冷却水量等参数以及微量Sc元素对5356铝合金组织和性能的影响。结果表明，在电源功率10kw，拉坯速率8cm/min，冷却水量1.7m3/h的工艺条件下，5356铝合金具有最优的表面和内部质量以及综合力学性能，抗拉强度、伸长率分别可达310.0MPa和16.3%，且铸锭表面无明显铸造缺陷，边部组织基本为等轴晶，心部组织呈破碎枝晶形态，第二相分布均匀。5356铝合金合理的均匀化处理工艺参数为440℃?30h，空冷，均匀化处理后合金元素Mg的微观偏析基本消除，在晶界连续分布的Al8Mg5相明显回溶。微量的Sc元素显著提高5356铝合金的强度和塑性。实验证明，5356-Al 0.4wt.%Sc合金晶粒明显细化，第二相数量减少，抗拉强度和伸长率达330.0MPa和29.0%，分别提高6.5%和77.9%。
2016, 45(2):493-497.
摘要:
研究了等温热处理对AZ91D Ce镁合金半固态组织的影响，获得了较理想的球状或类球状晶粒组织。结果表明，在等温热处理的过程中，加入稀土Ce会阻碍原子向固相粒子聚集和结合，抑制固相颗粒的长大，形成细小圆整的半固态组织。随等温热处理温度的升高，原子活动能力增强，熔化速度加快，液相量增加，固相颗粒尺寸先减小后增大。在等温初始阶段，熔化对初生固相颗粒尺寸起决定作用，使得颗粒尺寸减小。但是，随等温时间的进一步增加，由于合并粗化和Ostwald熟化的作用，固相颗粒开始长大。
研究了等温热处理对AZ91D Ce镁合金半固态组织的影响，获得了较理想的球状或类球状晶粒组织。结果表明，在等温热处理的过程中，加入稀土Ce会阻碍原子向固相粒子聚集和结合，抑制固相颗粒的长大，形成细小圆整的半固态组织。随等温热处理温度的升高，原子活动能力增强，熔化速度加快，液相量增加，固相颗粒尺寸先减小后增大。在等温初始阶段，熔化对初生固相颗粒尺寸起决定作用，使得颗粒尺寸减小。但是，随等温时间的进一步增加，由于合并粗化和Ostwald熟化的作用，固相颗粒开始长大。
2016, 45(2):498-502.
摘要:
采用磁控溅射法制备了Ti/TiB2周期性(T=2、3、4、6、12)多层膜，利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分析了薄膜的相结构和表面(断面)形貌，采用纳米压痕仪、多功能摩擦试验机和显微硬度计研究了多层膜的纳米硬度、弹性模量、膜基结合力以及断裂韧性。研究结果表明：Ti/TiB2多层膜具有清晰的纳米层状结构，薄膜表面致密平整，与基体保持着良好的物理结合。多层膜的硬度和弹性模量随着调制周期的增加而增大，在周期T=12时，多层膜的硬度和弹性模量达到最大值，分别为35.8 GPa和349 GPa；多层膜的断裂韧性随着周期的增加呈现出先增大而后减小的趋势，当周期T=6时多层膜的断裂韧性最好，其断裂韧度为2.17 MPa?m1/2。分析认为多层膜中的Ti子层可使裂纹尖端产生钝化作用，从而引起裂纹扩展路径发生偏转，提高了多层膜的断裂韧性。
采用磁控溅射法制备了Ti/TiB2周期性(T=2、3、4、6、12)多层膜，利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分析了薄膜的相结构和表面(断面)形貌，采用纳米压痕仪、多功能摩擦试验机和显微硬度计研究了多层膜的纳米硬度、弹性模量、膜基结合力以及断裂韧性。研究结果表明：Ti/TiB2多层膜具有清晰的纳米层状结构，薄膜表面致密平整，与基体保持着良好的物理结合。多层膜的硬度和弹性模量随着调制周期的增加而增大，在周期T=12时，多层膜的硬度和弹性模量达到最大值，分别为35.8 GPa和349 GPa；多层膜的断裂韧性随着周期的增加呈现出先增大而后减小的趋势，当周期T=6时多层膜的断裂韧性最好，其断裂韧度为2.17 MPa?m1/2。分析认为多层膜中的Ti子层可使裂纹尖端产生钝化作用，从而引起裂纹扩展路径发生偏转，提高了多层膜的断裂韧性。
2016, 45(2):503-506.
摘要:
用电弧增强磁控溅射（AEMS）装置在高速钢(W18Cr4V)和Si(100)基体上制备了具有TiN过渡层的BCN薄膜，用X射线衍射仪（XRD）和傅立叶红外光谱（FTIR）分析了薄膜的微观结构，用划痕仪测试了薄膜的结合力，用显微硬度计和销盘式摩擦磨损实验仪测试了薄膜的硬度和摩擦学性能。结果表明：本文条件下制备的具有TiN过渡层的BCN薄膜的硬度为23 GPa，薄膜与GCr15钢球对磨的摩擦系数为0.3, 具有TiN过渡层的BCN薄膜的结合力和摩擦学性能较BCN单层薄膜有明显提高。
用电弧增强磁控溅射（AEMS）装置在高速钢(W18Cr4V)和Si(100)基体上制备了具有TiN过渡层的BCN薄膜，用X射线衍射仪（XRD）和傅立叶红外光谱（FTIR）分析了薄膜的微观结构，用划痕仪测试了薄膜的结合力，用显微硬度计和销盘式摩擦磨损实验仪测试了薄膜的硬度和摩擦学性能。结果表明：本文条件下制备的具有TiN过渡层的BCN薄膜的硬度为23 GPa，薄膜与GCr15钢球对磨的摩擦系数为0.3, 具有TiN过渡层的BCN薄膜的结合力和摩擦学性能较BCN单层薄膜有明显提高。
2016, 45(2):507-514.
摘要:
利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷（OTS）膜，并进行紫外光照，改变材料表面疏水性质，探讨不同电化学沉积条件对钙磷涂层微观形貌及结构的影响。电化学方法可使钙磷涂层在紫外辐射下的OTS功能化钛表面可控沉积。通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）对钙磷涂层进行了表征，利用Scherrer公式对不同沉积条件下钙磷晶粒尺寸进行了探讨。结果表明不同参数条件下钙磷涂层的微观形貌有差别，且其晶粒大小不一，尺寸范围在12.46nm到190.1nm之间。研究表明OTS功能化钛表面能够可控地制备均匀有序钙磷涂层，有望能提高植入材料的生物相容性。
利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷（OTS）膜，并进行紫外光照，改变材料表面疏水性质，探讨不同电化学沉积条件对钙磷涂层微观形貌及结构的影响。电化学方法可使钙磷涂层在紫外辐射下的OTS功能化钛表面可控沉积。通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）对钙磷涂层进行了表征，利用Scherrer公式对不同沉积条件下钙磷晶粒尺寸进行了探讨。结果表明不同参数条件下钙磷涂层的微观形貌有差别，且其晶粒大小不一，尺寸范围在12.46nm到190.1nm之间。研究表明OTS功能化钛表面能够可控地制备均匀有序钙磷涂层，有望能提高植入材料的生物相容性。
2016, 45(2):515-521.
摘要:
在复杂零件的3D打印过程中，转角附近容易形成加工缺陷，如宏观裂纹、毛刺、毛边、塌陷等。为减小转角处的缺陷，通过对有转角零件的3D打印过程进行模拟分析，得到不同零件的温度场和热应力场的分布规律，以及机床加速度、角度大小、转角处温度、温度梯度和转角处应力变化的关系。模拟结果表明转角处的热应力不仅和温度梯度有关，而且和转角两边所成的角度密切相关。试验验证了模拟过程温度的正确性及成形角度对成形质量的影响。
在复杂零件的3D打印过程中，转角附近容易形成加工缺陷，如宏观裂纹、毛刺、毛边、塌陷等。为减小转角处的缺陷，通过对有转角零件的3D打印过程进行模拟分析，得到不同零件的温度场和热应力场的分布规律，以及机床加速度、角度大小、转角处温度、温度梯度和转角处应力变化的关系。模拟结果表明转角处的热应力不仅和温度梯度有关，而且和转角两边所成的角度密切相关。试验验证了模拟过程温度的正确性及成形角度对成形质量的影响。
2016, 45(2):522-528.
摘要:
FeAl/Al2O3复合膜层是聚变堆氚增殖包层及辅助涉氚系统结构材料首选的阻氚涂层。其制备过程通常需要铝化和氧化两个步骤，铝化是Al原子与基体Fe原子通过相互扩散在基体表面形成铁铝固溶体（Fe,Al）或Fe-Al金属间化合物过渡层；氧化是使铝化涂层表面选择性氧化形成Al2O3膜。该阻氚涂层的制备可采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、热浸铝化（HDA）、包埋渗铝（PC）、等离子体喷涂（PS）和电化学沉积（ECD）等技术。相对而言，CVD、HDA和PC等三种技术有较好的应用前景，有望成为聚变堆中FeAl/Al2O3阻氚涂层工程化制备的候选技术；而ECD技术因其制备过程容易控制、涂层性能稳定、可涂镀复杂结构件等特点在FeAl/Al2O3阻氚涂层制备方面颇具吸引力。
FeAl/Al2O3复合膜层是聚变堆氚增殖包层及辅助涉氚系统结构材料首选的阻氚涂层。其制备过程通常需要铝化和氧化两个步骤，铝化是Al原子与基体Fe原子通过相互扩散在基体表面形成铁铝固溶体（Fe,Al）或Fe-Al金属间化合物过渡层；氧化是使铝化涂层表面选择性氧化形成Al2O3膜。该阻氚涂层的制备可采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、热浸铝化（HDA）、包埋渗铝（PC）、等离子体喷涂（PS）和电化学沉积（ECD）等技术。相对而言，CVD、HDA和PC等三种技术有较好的应用前景，有望成为聚变堆中FeAl/Al2O3阻氚涂层工程化制备的候选技术；而ECD技术因其制备过程容易控制、涂层性能稳定、可涂镀复杂结构件等特点在FeAl/Al2O3阻氚涂层制备方面颇具吸引力。
2016, 45(2):529-536.
摘要:
概括介绍了改善钨及其合金材料性能的方法及其优缺点，重点综述了国内外关于轧制工艺、旋转锻造工艺、挤压工艺和大塑性变形法在钨及其合金领域的应用现状，同时就各工艺对钨及其合金材料微观结构、力学性能、再结晶温度和韧脆转变温度等方面所产生的影响作了介绍。最后结合粉末材料固结机理的分析，对采用大塑性变形法直接实现以钨粉为原料制备块体材料的最新研究进行了初步探讨。
概括介绍了改善钨及其合金材料性能的方法及其优缺点，重点综述了国内外关于轧制工艺、旋转锻造工艺、挤压工艺和大塑性变形法在钨及其合金领域的应用现状，同时就各工艺对钨及其合金材料微观结构、力学性能、再结晶温度和韧脆转变温度等方面所产生的影响作了介绍。最后结合粉末材料固结机理的分析，对采用大塑性变形法直接实现以钨粉为原料制备块体材料的最新研究进行了初步探讨。
