2016年第45卷第5期文章目次
2016, 45(5):1093-1099.
摘要:
微波辐射具有简单、快速的优点, 并可提供均匀的热量. 这种方法被用来合成有序介孔碳负载氧化镍(NiO/C). X射线光电子能谱(XPS)证实, 微波加热过程中Ni2+在碱性条件下被乙二醇还原为Ni单质. 与传统的浸渍法相比, 该方法这大大缩短了负载时间并实现了定量负载. X-射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 电感耦合等离子体(ICP)和循环伏安法(CV)被用来测试样品的物、化性能. 负载了NiO的介孔碳孔径稍有下降, 表明纳米粒子嵌入介孔碳的孔壁. 然而, 负载了适量NiO后的碳仍保留完整的介孔结构及较大的比表面积. ICP数据显示了微波-辅助法负载NiO的高效性. 超过400 F?g-1的高比电容和高电化学稳定性再次证明了该负载方法良好的应用前景.
微波辐射具有简单、快速的优点, 并可提供均匀的热量. 这种方法被用来合成有序介孔碳负载氧化镍(NiO/C). X射线光电子能谱(XPS)证实, 微波加热过程中Ni2+在碱性条件下被乙二醇还原为Ni单质. 与传统的浸渍法相比, 该方法这大大缩短了负载时间并实现了定量负载. X-射线衍射(XRD), 透射电子显微镜(TEM), 电感耦合等离子体(ICP)和循环伏安法(CV)被用来测试样品的物、化性能. 负载了NiO的介孔碳孔径稍有下降, 表明纳米粒子嵌入介孔碳的孔壁. 然而, 负载了适量NiO后的碳仍保留完整的介孔结构及较大的比表面积. ICP数据显示了微波-辅助法负载NiO的高效性. 超过400 F?g-1的高比电容和高电化学稳定性再次证明了该负载方法良好的应用前景.
2016, 45(5):1100-1105.
摘要:
采用冷轧复合工艺制备了用于锂离子电池封装用的层状Al-Ni双金属复合带材。针对轧制复合工艺和热处理退火工艺对Al-Ni双金属复合带材界面化合物种类、结构及其应用特性进行了研究。结果表明：合适的轧制变形量是实现Al层和Ni层复合的关键因素，在本实验中复合轧制的变形量应控制在50%～60%之间。在后续退火工艺中，Al层和Ni层界面上首先形成的是Al3Ni相，该相有利于Al层和Ni层实现牢固的冶金结合。随着退火时间的延长，随后会形成较脆性的Al3Ni2相，该相以层状形式存在两层金属中间，容易造成Al层和Ni层金属的剥离，因此通过退火工艺控制界面化合物形成的类型和结构十分重要。实验发现，在698K～748K温度范围内退火1小时的轧制复合Al-Ni双金属复合带材，具有好的抗折弯效果，稳定的焊接性能和合适的电阻值，可以作为锂电池封装材料来进行使用。
采用冷轧复合工艺制备了用于锂离子电池封装用的层状Al-Ni双金属复合带材。针对轧制复合工艺和热处理退火工艺对Al-Ni双金属复合带材界面化合物种类、结构及其应用特性进行了研究。结果表明：合适的轧制变形量是实现Al层和Ni层复合的关键因素，在本实验中复合轧制的变形量应控制在50%～60%之间。在后续退火工艺中，Al层和Ni层界面上首先形成的是Al3Ni相，该相有利于Al层和Ni层实现牢固的冶金结合。随着退火时间的延长，随后会形成较脆性的Al3Ni2相，该相以层状形式存在两层金属中间，容易造成Al层和Ni层金属的剥离，因此通过退火工艺控制界面化合物形成的类型和结构十分重要。实验发现，在698K～748K温度范围内退火1小时的轧制复合Al-Ni双金属复合带材，具有好的抗折弯效果，稳定的焊接性能和合适的电阻值，可以作为锂电池封装材料来进行使用。
2016, 45(5):1106-1110.
摘要:
本文采用硬度测试、扫描电镜、图像分析和物理建模，研究了Al-14Cu-7Ce合金中Al8CeCu4相的Ostwald熟化行为。研究结果表明，Al8CeCu4相的熟化过程受控于Ce元素在Al中的体扩散，其动力学满足体积修正的Lifshits-Slyozov-Wagner理论；基于通用速率公式，计算了Ce元素在Al中的体扩散系数以及Al8CeCu4与Al基体的界面能。
本文采用硬度测试、扫描电镜、图像分析和物理建模，研究了Al-14Cu-7Ce合金中Al8CeCu4相的Ostwald熟化行为。研究结果表明，Al8CeCu4相的熟化过程受控于Ce元素在Al中的体扩散，其动力学满足体积修正的Lifshits-Slyozov-Wagner理论；基于通用速率公式，计算了Ce元素在Al中的体扩散系数以及Al8CeCu4与Al基体的界面能。
2016, 45(5):1111-1116.
摘要:
通过光学显微镜（OM），X 射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸试验对360和420℃挤压的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y变形镁合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明，合金铸态和时效态的相组成为α-Mg, Mn, Mg7Zn3, Mg2Sn, 和 MgSnY相。挤压温度从360℃增加到420℃，动态再结晶完成，晶粒长大，合金的屈服强度，抗拉强度以及延伸率分别由259MPa, 350MPa 和 18.3% 降低至 239MPa, 332MPa和12.5%。理论计算和拉伸试验结果表明，细晶强化和固溶强化对合金屈服强度的增加产生决定性影响。
通过光学显微镜（OM），X 射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸试验对360和420℃挤压的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y变形镁合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明，合金铸态和时效态的相组成为α-Mg, Mn, Mg7Zn3, Mg2Sn, 和 MgSnY相。挤压温度从360℃增加到420℃，动态再结晶完成，晶粒长大，合金的屈服强度，抗拉强度以及延伸率分别由259MPa, 350MPa 和 18.3% 降低至 239MPa, 332MPa和12.5%。理论计算和拉伸试验结果表明，细晶强化和固溶强化对合金屈服强度的增加产生决定性影响。
2016, 45(5):1117-1121.
摘要:
本文研究了基于可见光的磁性复合光催化剂——纳米γ-Fe2O3/TiO2 (NT)异质结阵列的制备方法，还研究了磁性复合光催化剂的表面形貌、微观结构、磁性能及其对亚甲基蓝的催化降解活性作用。研究结果表明，磁性复合光催化剂中的TiO2纳米管阵列呈高度有序，其直径约55nm、壁厚约10nm，沉积在上面的γ-Fe2O3颗粒粒径约15nm。复合光催化剂MHP呈超顺磁性，其超顺磁性来源于γ-Fe2O3的小尺寸效应。在可见光的照射下γ-Fe2O3/TiO2 (NT)的光催化性能明显大于的Fe3O4/TiO2 (NT)或纯TiO2（NT）。γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间的相互作用有利于电荷分离，并将TiO2(NT)红移至到可见光区。此外，γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间所形成的异质结结构有利于阻止光电子和空穴之间的复合。
本文研究了基于可见光的磁性复合光催化剂——纳米γ-Fe2O3/TiO2 (NT)异质结阵列的制备方法，还研究了磁性复合光催化剂的表面形貌、微观结构、磁性能及其对亚甲基蓝的催化降解活性作用。研究结果表明，磁性复合光催化剂中的TiO2纳米管阵列呈高度有序，其直径约55nm、壁厚约10nm，沉积在上面的γ-Fe2O3颗粒粒径约15nm。复合光催化剂MHP呈超顺磁性，其超顺磁性来源于γ-Fe2O3的小尺寸效应。在可见光的照射下γ-Fe2O3/TiO2 (NT)的光催化性能明显大于的Fe3O4/TiO2 (NT)或纯TiO2（NT）。γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间的相互作用有利于电荷分离，并将TiO2(NT)红移至到可见光区。此外，γ-Fe2O3和TiO2 (NT)之间所形成的异质结结构有利于阻止光电子和空穴之间的复合。
2016, 45(5):1122-1127.
摘要:
The layer of oxide film was prepared on the surface of 7475 aluminum alloy by anodic oxidation, and the friction and wear performance under different loads were investigated with the friction and wear test. The atomic binding energy spectrum, wear morphologies, surface hardness and residual stress were analyzed with XPS, SEM, hard meter and XRD stress tester, respectively. The results show that the oxide film on the surface is relatively dense after anodic oxidation, existing in the form of Al2O3, and the form of the diffusion type in the interface is contained. The average friction coefficient is decreased after anodic oxidation, indicating the friction performance improving. The wear mechanism of primitive sample is adhesive wear and tear, accompanying with abrasive wear, and the wear mechanism of the sample after the anodic oxidation is abrasive wear, where high surface hardness is the main factor of the wear resistance.
The layer of oxide film was prepared on the surface of 7475 aluminum alloy by anodic oxidation, and the friction and wear performance under different loads were investigated with the friction and wear test. The atomic binding energy spectrum, wear morphologies, surface hardness and residual stress were analyzed with XPS, SEM, hard meter and XRD stress tester, respectively. The results show that the oxide film on the surface is relatively dense after anodic oxidation, existing in the form of Al2O3, and the form of the diffusion type in the interface is contained. The average friction coefficient is decreased after anodic oxidation, indicating the friction performance improving. The wear mechanism of primitive sample is adhesive wear and tear, accompanying with abrasive wear, and the wear mechanism of the sample after the anodic oxidation is abrasive wear, where high surface hardness is the main factor of the wear resistance.
2016, 45(5):1128-1131.
摘要:
采用高浓度的CaHPO4和Ca(H2PO4)2溶液对镍钛合金进行一步水热处理，以进行生物活性表面改性。经过处理的试样表面覆盖的薄膜由细晶粒(~70 nm)和大颗粒(100-250 nm)组成。X射线光电子能谱分析表明试样表面的钛以TiO2形式存在，检测不到镍，钙磷元素以磷酸钙存在。处理试样检测到锐钛矿TiO2和羟基磷灰石的X射线衍射峰。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明，处理试样的耐蚀性比抛光试样大大提高。本文提供的一步法生物活性表面改性方法易于操作，处理温度低，腐蚀性低，可用于生物医用多孔镍钛合金的表面改性。
采用高浓度的CaHPO4和Ca(H2PO4)2溶液对镍钛合金进行一步水热处理，以进行生物活性表面改性。经过处理的试样表面覆盖的薄膜由细晶粒(~70 nm)和大颗粒(100-250 nm)组成。X射线光电子能谱分析表明试样表面的钛以TiO2形式存在，检测不到镍，钙磷元素以磷酸钙存在。处理试样检测到锐钛矿TiO2和羟基磷灰石的X射线衍射峰。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明，处理试样的耐蚀性比抛光试样大大提高。本文提供的一步法生物活性表面改性方法易于操作，处理温度低，腐蚀性低，可用于生物医用多孔镍钛合金的表面改性。
2016, 45(5):1132-1137.
摘要:
疲劳断裂是异种材料摩擦焊零件常见的失效形式。为减少摩擦焊零件突然断裂造成的重大事故,本文从疲劳能量耗散和微观缺陷演化等角度,探讨了联合应用微红外、声发射和微电阻无损检测技术同步动态监测摩擦焊试件临界疲劳损伤的可行性。研究发现疲劳试验过程中,三种信号可同步采集,互不干扰,互相印证。进入临界断裂阶段后,对于试件的异常和正常疲劳断裂,微电阻与声发射的幅值和能量参数变化规律存在良好的映射关系,它们均可作为预警临界断裂失效的参数。虽然红外热像技术常被用于通过监测试样温度场的变化预测材料疲劳极限,但指数增长式的温度快速上升阶段在临界断裂前未必出现。与单信号监测相比,多物理信息融合健康监测预警的可信度更高,有利于提高摩擦焊零件的服役安全性和可靠性。
疲劳断裂是异种材料摩擦焊零件常见的失效形式。为减少摩擦焊零件突然断裂造成的重大事故,本文从疲劳能量耗散和微观缺陷演化等角度,探讨了联合应用微红外、声发射和微电阻无损检测技术同步动态监测摩擦焊试件临界疲劳损伤的可行性。研究发现疲劳试验过程中,三种信号可同步采集,互不干扰,互相印证。进入临界断裂阶段后,对于试件的异常和正常疲劳断裂,微电阻与声发射的幅值和能量参数变化规律存在良好的映射关系,它们均可作为预警临界断裂失效的参数。虽然红外热像技术常被用于通过监测试样温度场的变化预测材料疲劳极限,但指数增长式的温度快速上升阶段在临界断裂前未必出现。与单信号监测相比,多物理信息融合健康监测预警的可信度更高,有利于提高摩擦焊零件的服役安全性和可靠性。
2016, 45(5):1138-1141.
摘要:
本研究使用真空自耗炉制备出Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr钛合金，然后进行了热机加工和热处理。本文对热处理后材料的微观组织和力学性能进行了研究。热处理后，初生α相呈现出球形、近似等轴、盘状以及短棒状等多种形貌，这和α的晶界偏析有关。拉伸试验中试样表现出了良好的强度和塑性，不过材料的屈强比值却高达0.95。这说明拉伸过程中试样位错强化增长相对缓慢。研究认为拉伸过程中晶界吸收了增殖的位错，这是导致材料高屈强比的首要原因。
本研究使用真空自耗炉制备出Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe-1Cr钛合金，然后进行了热机加工和热处理。本文对热处理后材料的微观组织和力学性能进行了研究。热处理后，初生α相呈现出球形、近似等轴、盘状以及短棒状等多种形貌，这和α的晶界偏析有关。拉伸试验中试样表现出了良好的强度和塑性，不过材料的屈强比值却高达0.95。这说明拉伸过程中试样位错强化增长相对缓慢。研究认为拉伸过程中晶界吸收了增殖的位错，这是导致材料高屈强比的首要原因。
2016, 45(5):1142-1146.
摘要:
在电子工业中，为了制备低电阻率的Al合金薄膜，需要对薄膜进行退火。虽然材料的电阻率与其电输运性能密切相关，然而目前为止，对于铝合金薄膜的电输运性能研究甚少。 本文首先利用TEM对于磁控溅射铝合金薄膜的结构，特别是与基底界面处的结构进行了表征。在此基础上，利用霍尔效应测试了解界面状态的变化对于霍尔载流子浓度及迁移率的影响。 我们实验的结果表明， 在退火的过程中，薄膜与下层基底之间通过扩散过程形成紧密接触，从而使得合金薄膜同时具有较高的载流子浓度以及载流子迁移率。最后，利用一个新提出的能带模型，解释所观察到的界面变化对于电导率的影响。
在电子工业中，为了制备低电阻率的Al合金薄膜，需要对薄膜进行退火。虽然材料的电阻率与其电输运性能密切相关，然而目前为止，对于铝合金薄膜的电输运性能研究甚少。 本文首先利用TEM对于磁控溅射铝合金薄膜的结构，特别是与基底界面处的结构进行了表征。在此基础上，利用霍尔效应测试了解界面状态的变化对于霍尔载流子浓度及迁移率的影响。 我们实验的结果表明， 在退火的过程中，薄膜与下层基底之间通过扩散过程形成紧密接触，从而使得合金薄膜同时具有较高的载流子浓度以及载流子迁移率。最后，利用一个新提出的能带模型，解释所观察到的界面变化对于电导率的影响。
2016, 45(5):1147-1151.
摘要:
对[001]取向DD6单晶合金进行1000°C、300MPa条件下的拉伸蠕变实验,以研究合金的筏化现象以及元素的定向迁移行为,SEM对合金显微组织的观察表明,γ′相在温度和应力的作用下发生了筏化,且筏化方向与应力轴垂直,同时平行于应力轴的基体通道变宽,垂直方向的基体通道逐渐消失。TEM对合金的成分统计分析表明,合金中Al、Re、W元素发生了定向迁移,其中Al向与应力轴平行的基体通道扩散,而Re、W向与应力轴垂直的基体通道扩散,并主要富集于相互垂直的基体通道的交叉区域。
对[001]取向DD6单晶合金进行1000°C、300MPa条件下的拉伸蠕变实验,以研究合金的筏化现象以及元素的定向迁移行为,SEM对合金显微组织的观察表明,γ′相在温度和应力的作用下发生了筏化,且筏化方向与应力轴垂直,同时平行于应力轴的基体通道变宽,垂直方向的基体通道逐渐消失。TEM对合金的成分统计分析表明,合金中Al、Re、W元素发生了定向迁移,其中Al向与应力轴平行的基体通道扩散,而Re、W向与应力轴垂直的基体通道扩散,并主要富集于相互垂直的基体通道的交叉区域。
2016, 45(5):1152-1156.
摘要:
本文采用Ni-Cr合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验研究。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析金刚石磨粒与Ni-Cr钎料结合界面的组织结构与物相组成,并研究了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。测试结果表明,激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物Cr3C2,通过反应热力学与动力学分析显示界面反应产物可以依靠置换反应形成,使金刚石磨粒与钎料实现了牢固结合。
本文采用Ni-Cr合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验研究。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析金刚石磨粒与Ni-Cr钎料结合界面的组织结构与物相组成,并研究了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。测试结果表明,激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物Cr3C2,通过反应热力学与动力学分析显示界面反应产物可以依靠置换反应形成,使金刚石磨粒与钎料实现了牢固结合。
2016, 45(5):1157-1161.
摘要:
球磨工艺对球磨粉末及其烧结组织的微观结构和形态都有重要的影响。本实验采用低能和高能球磨两种方式对Ti-Al-0.2B wt.%合金粉末进行球磨,研究球磨过程中粉末组织和形态的变化,并将球磨后的粉末进行热压烧结,研究不同球磨方式对烧结组织中原位合成TiB增强相形态的影响。研究结果表明：低能球磨过程中粉末颗粒间有机械合金化发生,其烧结组织中生成的TiB为细长态,在基体中分布均匀,没有联结的粗晶或成簇生长现象。对于高能球磨,粉末颗粒细化效果明显,颗粒平均尺寸降至1 μm,球磨过程中除了机械合金化还形成了Ti(Al)过饱和固溶体,并在球磨后期形成了非晶结构。经高能球磨的粉末烧结后,组织中生成了均匀分布的纳米级TiB晶须。
球磨工艺对球磨粉末及其烧结组织的微观结构和形态都有重要的影响。本实验采用低能和高能球磨两种方式对Ti-Al-0.2B wt.%合金粉末进行球磨,研究球磨过程中粉末组织和形态的变化,并将球磨后的粉末进行热压烧结,研究不同球磨方式对烧结组织中原位合成TiB增强相形态的影响。研究结果表明：低能球磨过程中粉末颗粒间有机械合金化发生,其烧结组织中生成的TiB为细长态,在基体中分布均匀,没有联结的粗晶或成簇生长现象。对于高能球磨,粉末颗粒细化效果明显,颗粒平均尺寸降至1 μm,球磨过程中除了机械合金化还形成了Ti(Al)过饱和固溶体,并在球磨后期形成了非晶结构。经高能球磨的粉末烧结后,组织中生成了均匀分布的纳米级TiB晶须。
2016, 45(5):1162-1167.
摘要:
本文研究了时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对Cu-3Ti-3Ni合金的组织和析出相进行了表征，并对其硬度、导电率和弹性模量进行了测试。结果表明：时效处理后析出Ni3Ti及 β'-Cu4Ti相。随着时效时间的延长，部分合金元素回溶于Cu基体，连续的亚稳定β'-Cu4Ti相向不连续的稳定Cu3Ti相转变。Ni3Ti相及β'-Cu4Ti相的析出减少了Ti原子的固溶，导致导电率升高。经过合适的时效处理，Cu-3Ti-3Ni合金中的Ni3Ti相及连续的亚稳定β'-Cu4Ti相析出完全，导致硬度升高，但时效处理对合金弹性模量影响不大。在本实验范围内，Cu-3Ti-3Ni合金的最佳时效处理工艺是 300°C时效2 h后炉冷，随后450 °C时效7 h炉冷。Cu-3Ti-3Ni合金的硬度、导电率及弹性模量分别是183 HV、31.34 % IACS (国际退火铜标准)及148.62 GPa。
本文研究了时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对Cu-3Ti-3Ni合金的组织和析出相进行了表征，并对其硬度、导电率和弹性模量进行了测试。结果表明：时效处理后析出Ni3Ti及 β'-Cu4Ti相。随着时效时间的延长，部分合金元素回溶于Cu基体，连续的亚稳定β'-Cu4Ti相向不连续的稳定Cu3Ti相转变。Ni3Ti相及β'-Cu4Ti相的析出减少了Ti原子的固溶，导致导电率升高。经过合适的时效处理，Cu-3Ti-3Ni合金中的Ni3Ti相及连续的亚稳定β'-Cu4Ti相析出完全，导致硬度升高，但时效处理对合金弹性模量影响不大。在本实验范围内，Cu-3Ti-3Ni合金的最佳时效处理工艺是 300°C时效2 h后炉冷，随后450 °C时效7 h炉冷。Cu-3Ti-3Ni合金的硬度、导电率及弹性模量分别是183 HV、31.34 % IACS (国际退火铜标准)及148.62 GPa。
2016, 45(5):1168-1174.
摘要:
通过异步/同步热轧实验研究了异步热轧工艺对钛合金显微组织和力学性能的影响。实验表征了试样的显微组织、力学性能、断口形貌和微观取向。实验结果表明,复杂应变路径较之简单应变路径能更好的细化晶粒及同时提高强度和塑性,并且表层晶粒小于中心晶粒。异步轧制工艺相比同步轧制能更好获得细小晶粒。异步轧制试样的强度及塑性值高于同步轧制试样相应值,提高异步速比可提高强度及塑性值。异步轧制试样的塑性变形机制可能是滑移,而同步轧制试样塑性变形机制为滑移或孪晶。
通过异步/同步热轧实验研究了异步热轧工艺对钛合金显微组织和力学性能的影响。实验表征了试样的显微组织、力学性能、断口形貌和微观取向。实验结果表明,复杂应变路径较之简单应变路径能更好的细化晶粒及同时提高强度和塑性,并且表层晶粒小于中心晶粒。异步轧制工艺相比同步轧制能更好获得细小晶粒。异步轧制试样的强度及塑性值高于同步轧制试样相应值,提高异步速比可提高强度及塑性值。异步轧制试样的塑性变形机制可能是滑移,而同步轧制试样塑性变形机制为滑移或孪晶。
2016, 45(5):1175-1181.
摘要:
采用Gleeble-1500D热力模拟实验机对铸态AZ31B镁合金圆柱体进行了宽范围变形条件下的热压缩试验,拟合热压缩实验数据,针对镁合金应变软化特性建立了一种新的热力本构模型；依托于Deform-3D对镁板的实际热轧过程进行了热力仿真分析,依据轧制理论假设、宏观连续介质力学以及热力学原理,采用数学解析的方法建立了镁板热轧制区域中的应变、应变速率值分布模型以及三维温度场、应力场数学模型。研究结果表明：新建的热力本构模型预测精度较高,预测平均相对误差为5.1%；建立的轧制变形区域中的应变、应变速率值分布模型,温度场数学模型以及热力耦合场数学模型不仅形式简单易于生产引用,更能精确表征中厚规格镁板热轧制过程中的热-力耦合变形机制。
采用Gleeble-1500D热力模拟实验机对铸态AZ31B镁合金圆柱体进行了宽范围变形条件下的热压缩试验,拟合热压缩实验数据,针对镁合金应变软化特性建立了一种新的热力本构模型；依托于Deform-3D对镁板的实际热轧过程进行了热力仿真分析,依据轧制理论假设、宏观连续介质力学以及热力学原理,采用数学解析的方法建立了镁板热轧制区域中的应变、应变速率值分布模型以及三维温度场、应力场数学模型。研究结果表明：新建的热力本构模型预测精度较高,预测平均相对误差为5.1%；建立的轧制变形区域中的应变、应变速率值分布模型,温度场数学模型以及热力耦合场数学模型不仅形式简单易于生产引用,更能精确表征中厚规格镁板热轧制过程中的热-力耦合变形机制。
2016, 45(5):1182-1188.
摘要:
运用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平上对Mg3N2Hm(m=1-4)和(Mg3N2)nHm(n=2-4, m=1-2)团簇的可能几何结构进行优化，预测了其最稳定结构，并对最稳定结构的电子结构，成键特性,电荷分布，振动特性及稳定性等进行分析。 结果表明：当团簇吸附H原子少于N原子数目时，一般形成-NH基；随着团簇吸附H原子数目的增加，当所有N原子吸H形成-NH基后，才有-NH基吸附H原子形成-NH2基；但并不是所有-NH基全部形成-NH2基的饱和结构， 此时部分H原子会吸附于Mg原子上形成MgH结构。 H原子易吸附于凸出的、包含孤对电子的N原子上；由于孤对电子间的排斥作用，H原子的吸附位置呈相互远离趋势。团簇中N-H之间是共价键作用，而Mg-H间是离子键作用，-NH和-NH2基在团簇中保持完整性，团簇可以很好地描述晶体的储氢行为。
运用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311G*基组水平上对Mg3N2Hm(m=1-4)和(Mg3N2)nHm(n=2-4, m=1-2)团簇的可能几何结构进行优化，预测了其最稳定结构，并对最稳定结构的电子结构，成键特性,电荷分布，振动特性及稳定性等进行分析。 结果表明：当团簇吸附H原子少于N原子数目时，一般形成-NH基；随着团簇吸附H原子数目的增加，当所有N原子吸H形成-NH基后，才有-NH基吸附H原子形成-NH2基；但并不是所有-NH基全部形成-NH2基的饱和结构， 此时部分H原子会吸附于Mg原子上形成MgH结构。 H原子易吸附于凸出的、包含孤对电子的N原子上；由于孤对电子间的排斥作用，H原子的吸附位置呈相互远离趋势。团簇中N-H之间是共价键作用，而Mg-H间是离子键作用，-NH和-NH2基在团簇中保持完整性，团簇可以很好地描述晶体的储氢行为。
2016, 45(5):1189-1195.
摘要:
针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题，采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化试验，并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究，得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律。通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律，从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌，探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响，揭示了疲劳增益机理。研究结果表明，冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力，改变了孔边裂纹萌生位置，延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命，疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高，挤后试样疲劳寿命均提高50%以上。
针对飞机后机身框TC21损伤容限钛合金带孔零件在服役过程中易过早产生疲劳裂纹的问题，采用开缝衬套冷挤压强化工艺进行了不同挤压量下的孔强化试验，并对挤压强化后的试样进行疲劳试验研究，得到了挤压量对TC21钛合金疲劳增益的影响规律。通过有限元仿真的方法研究了挤后孔边残余应力分布规律，从宏观和微观两方面观察和分析了不同挤压量下的疲劳断口形貌，探讨了冷挤压对孔边疲劳裂纹的萌生和扩展的影响，揭示了疲劳增益机理。研究结果表明，冷挤压强化后的孔边存在明显的切向压缩残余应力，改变了孔边裂纹萌生位置，延长了交变载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命，疲劳寿命随着挤压量的增大而明显提高，挤后试样疲劳寿命均提高50%以上。
2016, 45(5):1196-1203.
摘要:
通过拉伸实验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察研究了85 mm厚的2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明：在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性，从表层到中心强度逐渐提高，而LT方向性能变化不明显；织构沿厚度方向分布不均匀，厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构；而表层除了少量变形织构，还存在再结晶织构；T/8厚度为大量的剪切织构；T/4厚度层是一个过渡层，同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显，强度和塑性的变化趋势一致：L>LT>ST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。
通过拉伸实验、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜观察研究了85 mm厚的2297-T87合金厚板力学性能的各向异性与厚度方向的不均匀性。结果表明：在2297-T87合金厚板L方向上力学性能沿厚度层呈不均匀性，从表层到中心强度逐渐提高，而LT方向性能变化不明显；织构沿厚度方向分布不均匀，厚板中心主要是β纤维成分和部分的Goss织构；而表层除了少量变形织构，还存在再结晶织构；T/8厚度为大量的剪切织构；T/4厚度层是一个过渡层，同时存在少量再结晶织构、剪切织构和β纤维。同一厚度层不同方向的力学性能各向异性较为明显，强度和塑性的变化趋势一致：L>LT>ST。这种各向异性与晶粒结构和第二相粒子有关。
2016, 45(5):1203-1208.
摘要:
本文分析了金属材料超高周疲劳S-N曲线的典型特征以及疲劳断口形貌特征,介绍了Paris公式裂纹扩展寿命预测模型和基于位错理论的疲劳裂纹萌生寿命预测模型,并结合前期有关金属材料超高周疲劳行为的试验数据,对两种预测模型的误差进行分析,结果表明基于位错理论的寿命预测模型较为准确；而基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型,其预测精度随着疲劳寿命的增加而降低,即材料组织缺陷萌生成为疲劳裂纹阶段占据疲劳寿命的绝大部分。在此基础上,提出了超高周疲劳寿命预测的研究方向：疲劳裂纹的萌生机制,特别是裂纹源表面萌生和内部萌生的竞争性机制；建立大样本数据,结合统计学方法,以工程构件的服役安全性和可靠性为基础精确评价超高周疲劳寿命。
本文分析了金属材料超高周疲劳S-N曲线的典型特征以及疲劳断口形貌特征,介绍了Paris公式裂纹扩展寿命预测模型和基于位错理论的疲劳裂纹萌生寿命预测模型,并结合前期有关金属材料超高周疲劳行为的试验数据,对两种预测模型的误差进行分析,结果表明基于位错理论的寿命预测模型较为准确；而基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型,其预测精度随着疲劳寿命的增加而降低,即材料组织缺陷萌生成为疲劳裂纹阶段占据疲劳寿命的绝大部分。在此基础上,提出了超高周疲劳寿命预测的研究方向：疲劳裂纹的萌生机制,特别是裂纹源表面萌生和内部萌生的竞争性机制；建立大样本数据,结合统计学方法,以工程构件的服役安全性和可靠性为基础精确评价超高周疲劳寿命。
2016, 45(5):1209-1214.
摘要:
摘 要:采用空心阴极离子束辅助多弧离子镀技术，通过变换靶材中Ti-Al比例分别为30%Al、50% Al和70% Al沉积了(Ti,Al)N涂层。利用XRD、激光共聚焦显微镜、材料表面微纳米力学测试系统等检测了涂层的质量和性能。研究了涂层的相组成、表面粗糙度、摩擦系数和硬度、以及涂层的抗氧化性能等随靶材成分比例改变而变化的规律。结果表明，当靶材中Al含量为50%时，沉积层相组成以Ti1-xAlxN为主，涂层粗糙度和摩擦系数为最小分别为0.3188和0.6074，而硬度值最高为34.19GPa；加热温度低于800℃时涂层物相组成没有发生明显变化，900℃是涂层产生开裂基体被氧化；空心阴极离子束辅助沉积时能够形成 “混合界面”，并减轻涂层表面“大颗粒”现象。
摘 要:采用空心阴极离子束辅助多弧离子镀技术，通过变换靶材中Ti-Al比例分别为30%Al、50% Al和70% Al沉积了(Ti,Al)N涂层。利用XRD、激光共聚焦显微镜、材料表面微纳米力学测试系统等检测了涂层的质量和性能。研究了涂层的相组成、表面粗糙度、摩擦系数和硬度、以及涂层的抗氧化性能等随靶材成分比例改变而变化的规律。结果表明，当靶材中Al含量为50%时，沉积层相组成以Ti1-xAlxN为主，涂层粗糙度和摩擦系数为最小分别为0.3188和0.6074，而硬度值最高为34.19GPa；加热温度低于800℃时涂层物相组成没有发生明显变化，900℃是涂层产生开裂基体被氧化；空心阴极离子束辅助沉积时能够形成 “混合界面”，并减轻涂层表面“大颗粒”现象。
2016, 45(5):1215-1219.
摘要:
采用激光立体成形技术制备了K465镍基高温合金试样，研究了晶粒、γ′强化相及碳化物等组织的特征及演化规律。结果表明：试样中心区域内晶粒粗大，顶部边缘区域晶粒细小；试样内枝晶呈现明显的沿沉积方向外延生长特点，在接近试样底部的部分熔覆层顶部由于重熔不完全而出现转向枝晶区；熔覆层交界处的γ′相尺寸略大于层内的γ′相，枝晶间的γ′相尺寸略大于枝晶干上的γ′相；MC碳化物呈现多种形貌，底部存在分叉发达的花瓣状MC碳化物，中部有较多短棒状MC碳化物，顶部存在棒状和八面体状的MC碳化物。
采用激光立体成形技术制备了K465镍基高温合金试样，研究了晶粒、γ′强化相及碳化物等组织的特征及演化规律。结果表明：试样中心区域内晶粒粗大，顶部边缘区域晶粒细小；试样内枝晶呈现明显的沿沉积方向外延生长特点，在接近试样底部的部分熔覆层顶部由于重熔不完全而出现转向枝晶区；熔覆层交界处的γ′相尺寸略大于层内的γ′相，枝晶间的γ′相尺寸略大于枝晶干上的γ′相；MC碳化物呈现多种形貌，底部存在分叉发达的花瓣状MC碳化物，中部有较多短棒状MC碳化物，顶部存在棒状和八面体状的MC碳化物。
2016, 45(5):1220-1224.
摘要:
应用微观相场法,计算Al-9.0at%Li合金沉淀相中的反位缺陷AlLi和LiAl随时效温度及时间的变化的规律。在相同的时效温度下L12 结构的Al3Li相中反位缺陷AlLi和LiAl随时效时间的进行逐渐减小,且在富Al环境下AlLi反位缺陷的浓度高于LiAl,在Al3Li相中以AlLi为主,同时存在少量的LiAl。当时效温度发生变化时,时效温度越高,在Al3Li相稳定形核后LiAl、AILi反位缺陷的浓度越高,在达到平衡浓度前也具有这个特点,但是规律性并不显著。
应用微观相场法,计算Al-9.0at%Li合金沉淀相中的反位缺陷AlLi和LiAl随时效温度及时间的变化的规律。在相同的时效温度下L12 结构的Al3Li相中反位缺陷AlLi和LiAl随时效时间的进行逐渐减小,且在富Al环境下AlLi反位缺陷的浓度高于LiAl,在Al3Li相中以AlLi为主,同时存在少量的LiAl。当时效温度发生变化时,时效温度越高,在Al3Li相稳定形核后LiAl、AILi反位缺陷的浓度越高,在达到平衡浓度前也具有这个特点,但是规律性并不显著。
2016, 45(5):1225-1229.
摘要:
FGH96高温合金的再结晶主要包括孕育期、形核期和晶核长大期。再结晶形核与长大对温度非常敏感：当变形量较小时，即在1050℃温度下充分形核，在1080℃温度下再结晶晶核等轴化过程稳定，能够得到均匀细小的等轴晶，而当温度高于1110℃时，再结晶等轴晶粒显著长大；随着变形量的增大，获得细晶粒的温度由1110℃降低到1080℃左右。促进形核、抑制晶粒长大均有利于晶粒细化。另外，再结晶优先在原始颗粒边界发生，当变形不充分时，内部残留未再结晶区，得到不完全再结晶组织，即“项链”组织。同时，这种组织也是粉末冶金材料晶粒细化过程中必然存在的中间态特征组织，随着变形方向的增加、累积变形量的增大，原始颗粒中心区域能够发生再结晶，“项链”组织也逐渐转化成等轴细晶组织。
FGH96高温合金的再结晶主要包括孕育期、形核期和晶核长大期。再结晶形核与长大对温度非常敏感：当变形量较小时，即在1050℃温度下充分形核，在1080℃温度下再结晶晶核等轴化过程稳定，能够得到均匀细小的等轴晶，而当温度高于1110℃时，再结晶等轴晶粒显著长大；随着变形量的增大，获得细晶粒的温度由1110℃降低到1080℃左右。促进形核、抑制晶粒长大均有利于晶粒细化。另外，再结晶优先在原始颗粒边界发生，当变形不充分时，内部残留未再结晶区，得到不完全再结晶组织，即“项链”组织。同时，这种组织也是粉末冶金材料晶粒细化过程中必然存在的中间态特征组织，随着变形方向的增加、累积变形量的增大，原始颗粒中心区域能够发生再结晶，“项链”组织也逐渐转化成等轴细晶组织。
2016, 45(5):1230-1234.
摘要:
对FGH97粉末高温合金进行激光冲击强化和喷丸强化，利用X射线应力分析仪测定强化层的残余应力，测定650℃下旋转弯曲疲劳性能，利用SEM观察分析疲劳断口特征。 结果表明，2种表面强化方法都可以提高FGH97粉末高温合金的疲劳性能，但激光冲击强化试样比喷丸强化试样具有更深的残余压应力层和较好的表面粗糙度，且残余应力在高温疲劳载荷下的松弛较小，因此具有更好的强化效果；与未表面强化的试样相比，喷丸强化试样和激光冲击强化试样的疲劳裂纹源都出现在亚表面，而未强化试样的疲劳裂纹源则出现在表面。
对FGH97粉末高温合金进行激光冲击强化和喷丸强化，利用X射线应力分析仪测定强化层的残余应力，测定650℃下旋转弯曲疲劳性能，利用SEM观察分析疲劳断口特征。 结果表明，2种表面强化方法都可以提高FGH97粉末高温合金的疲劳性能，但激光冲击强化试样比喷丸强化试样具有更深的残余压应力层和较好的表面粗糙度，且残余应力在高温疲劳载荷下的松弛较小，因此具有更好的强化效果；与未表面强化的试样相比，喷丸强化试样和激光冲击强化试样的疲劳裂纹源都出现在亚表面，而未强化试样的疲劳裂纹源则出现在表面。
2016, 45(5):1235-1239.
摘要:
研究Ni-Ti形状记忆合金在高速冲击条件下的侵彻过程，通过光学显微镜的观察，对Ni-Ti形状记忆合金在弹丸侵彻后的微观组织进行研究，分析Ni-Ti合金靶板的损伤和断裂。结果表明：奥氏体相为基的Ni-Ti靶板，侵彻过程中，发生应力诱发马氏体相变；靶板内形成剪切带、微裂纹等形式的损伤，导致材料发生变形和破坏；裂纹按着微孔洞聚集型机制扩展。
研究Ni-Ti形状记忆合金在高速冲击条件下的侵彻过程，通过光学显微镜的观察，对Ni-Ti形状记忆合金在弹丸侵彻后的微观组织进行研究，分析Ni-Ti合金靶板的损伤和断裂。结果表明：奥氏体相为基的Ni-Ti靶板，侵彻过程中，发生应力诱发马氏体相变；靶板内形成剪切带、微裂纹等形式的损伤，导致材料发生变形和破坏；裂纹按着微孔洞聚集型机制扩展。
2016, 45(5):1240-1244.
摘要:
利用X射线粉末衍射法（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）等方法首次测定了Zr-Cr-Cu三元系700℃等温截面。研究结果表明，此截面由10个单相区、18个两相区和9个三相区组成。第三组元Cr的加入，导致高温CuZr相共析分解温度下降，在700℃时形成稳定的三元相τ。研究确定体系中富锆角和富铜角不存在三元化合物。富锆区合金由ZrCr2、(α-Zr)和 CuZr2三相构成。富铜区合金由(Cr)、(Cu)和Cu5Zr相构成。
利用X射线粉末衍射法（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）等方法首次测定了Zr-Cr-Cu三元系700℃等温截面。研究结果表明，此截面由10个单相区、18个两相区和9个三相区组成。第三组元Cr的加入，导致高温CuZr相共析分解温度下降，在700℃时形成稳定的三元相τ。研究确定体系中富锆角和富铜角不存在三元化合物。富锆区合金由ZrCr2、(α-Zr)和 CuZr2三相构成。富铜区合金由(Cr)、(Cu)和Cu5Zr相构成。
2016, 45(5):1245-1248.
摘要:
通过光学显微镜、扫描电镜分析了铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金的显微组织,并利用EDS,XRD进行了物相分析。研究发现固溶处理后,Mg97Zn1Y2合金中的长周期结构相发生长大,由离散分布变为连续分布。阻尼测试结果显示,固溶处理后Mg97Zn1Y2合金阻尼性能下降。通过对铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金进行阻尼-温度谱分析,发现存在两个内耗峰：P1内耗峰位置在150-250℃附近,峰宽很宽,是由位错机制而引起的内耗峰；P2内耗峰位置在350-500℃附近,初步认为是晶界内耗峰。
通过光学显微镜、扫描电镜分析了铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金的显微组织,并利用EDS,XRD进行了物相分析。研究发现固溶处理后,Mg97Zn1Y2合金中的长周期结构相发生长大,由离散分布变为连续分布。阻尼测试结果显示,固溶处理后Mg97Zn1Y2合金阻尼性能下降。通过对铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金进行阻尼-温度谱分析,发现存在两个内耗峰：P1内耗峰位置在150-250℃附近,峰宽很宽,是由位错机制而引起的内耗峰；P2内耗峰位置在350-500℃附近,初步认为是晶界内耗峰。
2016, 45(5):1249-1252.
摘要:
采用高温固相法制备了钙钛矿结构的0.7BiFeO3-0.2PbTiO3-0.1BaTiO3陶瓷，研究了该陶瓷的介电性能、压电性能及其老化性能。结果表明，该陶瓷是一种非常有潜力的高温压电陶瓷，其介电常数和介电损耗分别为390和0.015，铁电居里温度Tc~600℃，压电常数d33~100pC/N，压电常数的时间和热稳定性好，热退极化温度Td~500℃。压电常数热退极化机理主要为内在的剩余极化老化，辅以低浓度氧空位等外在缺陷对畴壁的钉扎作用。
采用高温固相法制备了钙钛矿结构的0.7BiFeO3-0.2PbTiO3-0.1BaTiO3陶瓷，研究了该陶瓷的介电性能、压电性能及其老化性能。结果表明，该陶瓷是一种非常有潜力的高温压电陶瓷，其介电常数和介电损耗分别为390和0.015，铁电居里温度Tc~600℃，压电常数d33~100pC/N，压电常数的时间和热稳定性好，热退极化温度Td~500℃。压电常数热退极化机理主要为内在的剩余极化老化，辅以低浓度氧空位等外在缺陷对畴壁的钉扎作用。
2016, 45(5):1253-1256.
摘要:
本文研究了P在DD6单晶中的分布状态及其对DD6合金力学性能的影响。结果表明：P含量在0.1%以上时，使用扫描电镜发现在DD6单晶合金中形成了P偏聚区，P偏聚时吸引Cr、Mo和Nb等元素，排斥gamma prime 的主形成元素Al，使界面附近?gamma prime?贫乏，形成?gamma prime?贫化区。P含量在0.01%时，使用俄歇能谱仪在低温淬断的断口上检测到O、P 和 S等元素。P减弱合金中的界面结合强度；随着P含量增加，DD6合金的持久性能和拉伸性能下降。
本文研究了P在DD6单晶中的分布状态及其对DD6合金力学性能的影响。结果表明：P含量在0.1%以上时，使用扫描电镜发现在DD6单晶合金中形成了P偏聚区，P偏聚时吸引Cr、Mo和Nb等元素，排斥gamma prime 的主形成元素Al，使界面附近?gamma prime?贫乏，形成?gamma prime?贫化区。P含量在0.01%时，使用俄歇能谱仪在低温淬断的断口上检测到O、P 和 S等元素。P减弱合金中的界面结合强度；随着P含量增加，DD6合金的持久性能和拉伸性能下降。
2016, 45(5):1320-1324.
摘要:
采用多弧离子镀技术和Ti-Al-Zr合金靶及Cr单质靶,在WC-8 %CO硬质合金基体上制备了(Ti, Al, Zr) N/(Ti, Al, Zr, Cr) N和CrN/(Ti, Al, Zr, Cr) N两种四元双层氮化物膜。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分析两种双层膜的微观组织、成分和结构；利用划痕仪和显微硬度计对比两种双层膜的力学性能。结果表明,获得的两种双层膜均具有B1-NaCl型的TiN面心立方结构；双层膜的组织均是典型的柱状晶结构；沉积偏压为-50 ~ -200 V时,双层膜的力学性能均优于(Ti, Al, Zr, Cr) N单层膜,并与Ti-Al-Zr-Cr-N系梯度膜的力学性能相当,同时(Ti, Al, Zr) N/(Ti, Al, Zr, Cr) N双层膜可获得更高的硬度(最高值为Hv0.01 4100),而CrN/(Ti, Al, Zr, Cr) N双层膜可获得更强的膜/基结合力(所有值均大于200 N)。
采用多弧离子镀技术和Ti-Al-Zr合金靶及Cr单质靶,在WC-8 %CO硬质合金基体上制备了(Ti, Al, Zr) N/(Ti, Al, Zr, Cr) N和CrN/(Ti, Al, Zr, Cr) N两种四元双层氮化物膜。利用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)分析两种双层膜的微观组织、成分和结构；利用划痕仪和显微硬度计对比两种双层膜的力学性能。结果表明,获得的两种双层膜均具有B1-NaCl型的TiN面心立方结构；双层膜的组织均是典型的柱状晶结构；沉积偏压为-50 ~ -200 V时,双层膜的力学性能均优于(Ti, Al, Zr, Cr) N单层膜,并与Ti-Al-Zr-Cr-N系梯度膜的力学性能相当,同时(Ti, Al, Zr) N/(Ti, Al, Zr, Cr) N双层膜可获得更高的硬度(最高值为Hv0.01 4100),而CrN/(Ti, Al, Zr, Cr) N双层膜可获得更强的膜/基结合力(所有值均大于200 N)。
2016, 45(5):1257-1263.
摘要:
本文采用双脉冲电沉积技术，控制单一变量，在酸性的无氰氯金酸溶液进行金的电沉积。采用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪研究了脉冲电流密度和占空比对金铸层表面和横截面形貌，及显微结构的影响。实验结果表明正向峰值电流密度从2.25 A/dm2增加到3.75A/dm2，铸层晶粒细化，但正向电流密度过大导致表面起伏较大，铸层平整度下降；而反向峰值电流密度从6 A/dm2增加到12A/dm2时，晶粒尺寸逐渐变大，结构也变得疏松。正向占空比由20%提高到60%，会使阴极过电位增大，从而铸层晶粒细化，但是正向占空比过大会造成铸层内部出现孔隙，致密度下降；反向占空比从10%提高到40%，铸层针孔逐渐增多，变得薄脆。通过计算织构系数，可知在较高的阴极过电位下，金铸层的择优取向沿（111）和（222）晶面；低的阴极过电位下，金铸层的择优取向则沿（200）晶面。
本文采用双脉冲电沉积技术，控制单一变量，在酸性的无氰氯金酸溶液进行金的电沉积。采用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪研究了脉冲电流密度和占空比对金铸层表面和横截面形貌，及显微结构的影响。实验结果表明正向峰值电流密度从2.25 A/dm2增加到3.75A/dm2，铸层晶粒细化，但正向电流密度过大导致表面起伏较大，铸层平整度下降；而反向峰值电流密度从6 A/dm2增加到12A/dm2时，晶粒尺寸逐渐变大，结构也变得疏松。正向占空比由20%提高到60%，会使阴极过电位增大，从而铸层晶粒细化，但是正向占空比过大会造成铸层内部出现孔隙，致密度下降；反向占空比从10%提高到40%，铸层针孔逐渐增多，变得薄脆。通过计算织构系数，可知在较高的阴极过电位下，金铸层的择优取向沿（111）和（222）晶面；低的阴极过电位下，金铸层的择优取向则沿（200）晶面。
2016, 45(5):1264-1270.
摘要:
研究了定向凝固工艺对高温合金DZ417G模拟叶片变截面疏松形成的影响。结果表明，模拟叶片靠近中心圆柱一侧变截面疏松含量比靠近炉壁变截面高一个数量级左右。在一定浇注温度范围内(1480~1580℃)，随浇注温度的升高，靠近中心圆柱变截面位置疏松含量先升高后降低，在浇注温度为1550℃时疏松含量最高；同时在该浇注温度范围内，随着浇注温度的升高，靠近炉壁侧变截面疏松含量略有降低。在一定抽拉速度范围内(1~10mm/min)，随着抽拉速度的升高，靠近中心圆柱变截面位置疏松含量逐渐升高，靠近炉壁位置疏松含量逐渐降低。根据以上结果，针对模拟叶片变截面位置提出了在浇注温度、抽拉速度和显微疏松含量的对应关系。此外，定向凝固工艺对变截面疏松形成的影响主要是由固液界面前沿的温度梯度变化引起的。
研究了定向凝固工艺对高温合金DZ417G模拟叶片变截面疏松形成的影响。结果表明，模拟叶片靠近中心圆柱一侧变截面疏松含量比靠近炉壁变截面高一个数量级左右。在一定浇注温度范围内(1480~1580℃)，随浇注温度的升高，靠近中心圆柱变截面位置疏松含量先升高后降低，在浇注温度为1550℃时疏松含量最高；同时在该浇注温度范围内，随着浇注温度的升高，靠近炉壁侧变截面疏松含量略有降低。在一定抽拉速度范围内(1~10mm/min)，随着抽拉速度的升高，靠近中心圆柱变截面位置疏松含量逐渐升高，靠近炉壁位置疏松含量逐渐降低。根据以上结果，针对模拟叶片变截面位置提出了在浇注温度、抽拉速度和显微疏松含量的对应关系。此外，定向凝固工艺对变截面疏松形成的影响主要是由固液界面前沿的温度梯度变化引起的。
2016, 45(5):1271-1277.
摘要:
本文研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS, Sodium dodecyl sulfate）和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB, Cetyltrimethyl ammonium bromide）对镀Ti金刚石-Ni复合电沉积的影响，并结合循环伏安、交流阻抗等电化学方法研究了镀Ti金刚石-Ni镀液中Ni电沉积过程。结果表明：与未镀覆金刚石相比，镀Ti金刚石与Ni层浸润性得到提高。浓度为0.05g/L的SDS对Ni电结晶过程有抑制作用，而浓度为0.05g/L的CTAB能促进Ni2 离子转移并加快Ni的电沉积过程。SDS和CTAB都能促进电沉积过程中氢气的析出并细化Ni镀层，同时减少镀层针孔和凹痕。
本文研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS, Sodium dodecyl sulfate）和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB, Cetyltrimethyl ammonium bromide）对镀Ti金刚石-Ni复合电沉积的影响，并结合循环伏安、交流阻抗等电化学方法研究了镀Ti金刚石-Ni镀液中Ni电沉积过程。结果表明：与未镀覆金刚石相比，镀Ti金刚石与Ni层浸润性得到提高。浓度为0.05g/L的SDS对Ni电结晶过程有抑制作用，而浓度为0.05g/L的CTAB能促进Ni2 离子转移并加快Ni的电沉积过程。SDS和CTAB都能促进电沉积过程中氢气的析出并细化Ni镀层，同时减少镀层针孔和凹痕。
2016, 45(5):1278-1283.
摘要:
以月球资源原位利用为目的,在冰晶石熔盐介质中研究铝热还原钛铁矿制备铝钛铁合金。热力学计算表明,在960℃,铝热还原钛铁矿的相关反应在热力学上可以自发进行。在组成为47.14mass%NaF-42.86mass%AlF3-10mass%?TiO3的960℃冰晶石介质中进行铝热还原,研究还原剂用量和还原时间对合金产物的影响。还原产物经XRF、XRD、SEM和EDS分析结果表明,合金产物中有Al、Ti、Fe和少量Si,产物的主要物相是Al3Ti。随着铝用量的增加,合金产物中Ti的含量逐渐减少,而铁的含量逐渐增加；随着反应时间的延长,产物中Al3Ti的含量增加。在冰晶石熔盐体系中进行铝热还原2h、还原剂用量为理论用量3倍时,铝中钛含量最高可达18.82mass%。低还原剂用量和较长还原时间时,在冰晶石熔盐介质中还原钛铁矿,可实现Ti/Fe分离；还原反应为原子态的铝还原溶解为离子态的Ti4+得到Al-Ti合金。
以月球资源原位利用为目的,在冰晶石熔盐介质中研究铝热还原钛铁矿制备铝钛铁合金。热力学计算表明,在960℃,铝热还原钛铁矿的相关反应在热力学上可以自发进行。在组成为47.14mass%NaF-42.86mass%AlF3-10mass%?TiO3的960℃冰晶石介质中进行铝热还原,研究还原剂用量和还原时间对合金产物的影响。还原产物经XRF、XRD、SEM和EDS分析结果表明,合金产物中有Al、Ti、Fe和少量Si,产物的主要物相是Al3Ti。随着铝用量的增加,合金产物中Ti的含量逐渐减少,而铁的含量逐渐增加；随着反应时间的延长,产物中Al3Ti的含量增加。在冰晶石熔盐体系中进行铝热还原2h、还原剂用量为理论用量3倍时,铝中钛含量最高可达18.82mass%。低还原剂用量和较长还原时间时,在冰晶石熔盐介质中还原钛铁矿,可实现Ti/Fe分离；还原反应为原子态的铝还原溶解为离子态的Ti4+得到Al-Ti合金。
2016, 45(5):1284-1289.
摘要:
基于有限元模拟软件，对实际工艺参数条件下的大型空心燃气轮机叶片凝固全过程中的温度场、温度梯度、凝固界面的演变进行了模拟仿真，以此为基础研究了雀斑缺陷形成机理及其规律。模拟结果与实验结果取得了良好的吻合。模拟结果表明，在叶片榫头处温度梯度突然降低是导致此处局部缺陷产生的主要原因。并针对该实验现象设计了一种新型隔热板，大幅度提高了叶片凝固界面前沿的温度梯度，从而达到控制叶片榫头处雀斑缺陷的目的。
基于有限元模拟软件，对实际工艺参数条件下的大型空心燃气轮机叶片凝固全过程中的温度场、温度梯度、凝固界面的演变进行了模拟仿真，以此为基础研究了雀斑缺陷形成机理及其规律。模拟结果与实验结果取得了良好的吻合。模拟结果表明，在叶片榫头处温度梯度突然降低是导致此处局部缺陷产生的主要原因。并针对该实验现象设计了一种新型隔热板，大幅度提高了叶片凝固界面前沿的温度梯度，从而达到控制叶片榫头处雀斑缺陷的目的。
2016, 45(5):1290-1295.
摘要:
以3mm厚2A14铝合金和TC4钛合金为试验材料,分别添加0.05mmZn和Ni箔片,研究了不同工艺参数下Zn和Ni对接头微观组织、力学性能的影响。试验结果表明：当添加中间层Zn时,在旋转速度为375r/min、焊接速度为75mm/min时,接头抗拉强度达到最大值237.3MPa,为铝合金母材拉伸强度的56.7%。同样参数下,添加中间层Ni后,能显著减少接头中脆性相TiAl3,接头抗拉强度最大值提高到285.3MPa,达到铝合金母材抗拉强度的68％,接头断裂方式呈脆性+韧性混合型断裂。
以3mm厚2A14铝合金和TC4钛合金为试验材料,分别添加0.05mmZn和Ni箔片,研究了不同工艺参数下Zn和Ni对接头微观组织、力学性能的影响。试验结果表明：当添加中间层Zn时,在旋转速度为375r/min、焊接速度为75mm/min时,接头抗拉强度达到最大值237.3MPa,为铝合金母材拉伸强度的56.7%。同样参数下,添加中间层Ni后,能显著减少接头中脆性相TiAl3,接头抗拉强度最大值提高到285.3MPa,达到铝合金母材抗拉强度的68％,接头断裂方式呈脆性+韧性混合型断裂。
2016, 45(5):1296-1301.
摘要:
为改善铸态AZ91镁合金组织不均匀性,提高其轧制成形能力,本文研究了均匀化退火处理对AZ91镁合金轧制变形前后微观组织及力学性能的影响。实验结果表明：均匀化退火处理可以有效改善合金组织中第二相分布；经400℃、多道次轧制后,沿晶界附近分布的细长条状Mg17Al12相数量显著减少,部分脆性Mg17Al12相发生断裂,以小颗粒状弥散分布于晶界附近和基体内部。均匀化后轧制组织比原始轧制组织强度略有提高,而伸长率提高达50%。轧制后的拉伸断口形貌也显示合金塑性得到明显改善。这为后续进一步研究AZ91镁合金在不同工艺参数条件下的轧制成形奠定基础。
为改善铸态AZ91镁合金组织不均匀性,提高其轧制成形能力,本文研究了均匀化退火处理对AZ91镁合金轧制变形前后微观组织及力学性能的影响。实验结果表明：均匀化退火处理可以有效改善合金组织中第二相分布；经400℃、多道次轧制后,沿晶界附近分布的细长条状Mg17Al12相数量显著减少,部分脆性Mg17Al12相发生断裂,以小颗粒状弥散分布于晶界附近和基体内部。均匀化后轧制组织比原始轧制组织强度略有提高,而伸长率提高达50%。轧制后的拉伸断口形貌也显示合金塑性得到明显改善。这为后续进一步研究AZ91镁合金在不同工艺参数条件下的轧制成形奠定基础。
2016, 45(5):1302-1308.
摘要:
采用真空电子束焊接方法,研究了低密度铌合金自身焊、与高强铌合金、高温钛合金等合金的焊接性能。 采用电子束流偏向高熔点合金一侧的焊接方式,针对不同合金,调整相应电流、焊接速度、偏置距离等参数,得到的焊接接头成形良好,抗拉强度优异。室温下自身焊、与Nb521及与TC4合金焊接系数均大于0.9,塑性均与基材保持一致；1100℃下,与Nb521合金焊接强度可达75.3MPa,基本与基材持平。
采用真空电子束焊接方法,研究了低密度铌合金自身焊、与高强铌合金、高温钛合金等合金的焊接性能。 采用电子束流偏向高熔点合金一侧的焊接方式,针对不同合金,调整相应电流、焊接速度、偏置距离等参数,得到的焊接接头成形良好,抗拉强度优异。室温下自身焊、与Nb521及与TC4合金焊接系数均大于0.9,塑性均与基材保持一致；1100℃下,与Nb521合金焊接强度可达75.3MPa,基本与基材持平。
2016, 45(5):1308-1313.
摘要:
针对80% Vf钨丝/Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5非晶复合材料弹芯，在1300m/s~1700m/s撞击速度区间开展了侵彻30CrMnMo钢板实验研究，并与普通钨合金进行了对比。研究发现由这种材料制成的弹芯在高速侵彻时形成完全不同于钨合金和铀合金的侵彻特性，主要表现在：(1)在高速撞击条件下，钨丝/锆基非晶复合材料弹芯先后发生非晶气化、弹芯外侧钨丝屈曲和弯曲断裂、钨丝回流现象，使弹芯在侵彻过程中保持自锐，并且其侵彻能力高于普通93钨合金；(2)从弹、靶的破坏分析可知，这种复合材料在高速侵彻过程中形成自锐的同时，由于非晶气化，一方面会造成钨丝的动态屈曲与劈裂、弹芯刚度降低、侵彻分叉，会使侵彻过程中靶板抗力不对称，产生弹道弯曲等现象，相对减弱自锐性效果；另一方面，非晶气化导致回流的钨丝在弹坑侧壁产生沟槽划痕，气化形成的高压气体作用在弹坑划痕沟槽处易形成贯穿性裂纹，利于二次杀伤。
针对80% Vf钨丝/Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5非晶复合材料弹芯，在1300m/s~1700m/s撞击速度区间开展了侵彻30CrMnMo钢板实验研究，并与普通钨合金进行了对比。研究发现由这种材料制成的弹芯在高速侵彻时形成完全不同于钨合金和铀合金的侵彻特性，主要表现在：(1)在高速撞击条件下，钨丝/锆基非晶复合材料弹芯先后发生非晶气化、弹芯外侧钨丝屈曲和弯曲断裂、钨丝回流现象，使弹芯在侵彻过程中保持自锐，并且其侵彻能力高于普通93钨合金；(2)从弹、靶的破坏分析可知，这种复合材料在高速侵彻过程中形成自锐的同时，由于非晶气化，一方面会造成钨丝的动态屈曲与劈裂、弹芯刚度降低、侵彻分叉，会使侵彻过程中靶板抗力不对称，产生弹道弯曲等现象，相对减弱自锐性效果；另一方面，非晶气化导致回流的钨丝在弹坑侧壁产生沟槽划痕，气化形成的高压气体作用在弹坑划痕沟槽处易形成贯穿性裂纹，利于二次杀伤。
2016, 45(5):1314-1319.
摘要:
采用AlCl3-EMIC离子液体在室温下对国产低活性铁素体/马氏体钢（CLAM钢）表面进行镀铝处理，研究了镀前处理对镀层－基体界面的影响，采用SEM、EDS分析了不同电流密度对镀层表面形貌与界面形貌的影响，同时与脉冲电镀所得结果进行了比较。结果表明：在电化学前处理过程中，增大电流密度会增强镀层与基底结合力；电流脉冲的加入可以减弱溶液浓差极化现象，增加表面组织致密性；镀层晶粒大小随电流密度增大而减小，镀层球状组织随电流密度增大而增大。在优化的电镀工艺下（前处理电流密度控制在10mA/cm2以上，电镀电流密度控制在10~20 mA /cm2，对应的电镀时间45~95 min，优选脉冲电流电镀），得到的铝镀层表面光滑，致密，结合力强，厚度可控。
采用AlCl3-EMIC离子液体在室温下对国产低活性铁素体/马氏体钢（CLAM钢）表面进行镀铝处理，研究了镀前处理对镀层－基体界面的影响，采用SEM、EDS分析了不同电流密度对镀层表面形貌与界面形貌的影响，同时与脉冲电镀所得结果进行了比较。结果表明：在电化学前处理过程中，增大电流密度会增强镀层与基底结合力；电流脉冲的加入可以减弱溶液浓差极化现象，增加表面组织致密性；镀层晶粒大小随电流密度增大而减小，镀层球状组织随电流密度增大而增大。在优化的电镀工艺下（前处理电流密度控制在10mA/cm2以上，电镀电流密度控制在10~20 mA /cm2，对应的电镀时间45~95 min，优选脉冲电流电镀），得到的铝镀层表面光滑，致密，结合力强，厚度可控。
2016, 45(5):1325-1329.
摘要:
采用感应等离子体实现了钼粉的球化、致密化、细化和纯化，制备出高纯致密球形钼粉，同时研究了感应等离子体功率和原料粉粒度对球化率的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行测试和分析。结果表明，形状不规则的原料钼粉，经等离子体球化处理后得到球形度好、表面光滑、分散性良好、球化率几乎可达100%的球形钼粉。球化处理后，钼粉粒度变细，且粒度分布更集中。相同工艺条件下，随着等离子体功率的增加，钼粉的球化率先增大后降低，当等离子体功率为25kW时钼粉球化效果最好，粒度较小的钼粉球化率较高。随着钼粉球化率的提高，粉末的流动性和松装密度得到显著改善。钼粉末的流动性由40s／50g提高为11s／50g，松装密度由2.3g／cm3提高到6.1g／cm3。
采用感应等离子体实现了钼粉的球化、致密化、细化和纯化，制备出高纯致密球形钼粉，同时研究了感应等离子体功率和原料粉粒度对球化率的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和激光粒度分析仪对球化处理前后粉末的形貌、物相和粒度分布进行测试和分析。结果表明，形状不规则的原料钼粉，经等离子体球化处理后得到球形度好、表面光滑、分散性良好、球化率几乎可达100%的球形钼粉。球化处理后，钼粉粒度变细，且粒度分布更集中。相同工艺条件下，随着等离子体功率的增加，钼粉的球化率先增大后降低，当等离子体功率为25kW时钼粉球化效果最好，粒度较小的钼粉球化率较高。随着钼粉球化率的提高，粉末的流动性和松装密度得到显著改善。钼粉末的流动性由40s／50g提高为11s／50g，松装密度由2.3g／cm3提高到6.1g／cm3。
2016, 45(5):1330-1334.
摘要:
以偏钨酸铵、可溶钴盐、有机碳源为原料，经喷雾转化、煅烧、低温还原碳化制备WC-Co复合粉。对前驱体、复合粉物相组成、WC晶粒度、微观形貌、平均粒度分布进行研究，结果表明：复合粉由WC和Co两相组成，WC晶粒度约为60nm；前驱体粉末呈空壳球形结构，部分颗粒破裂；经煅烧后，形貌未发生明显变化；再经还原碳化处理，颗粒表面产生大量孔隙，形貌与前驱体相似，具有很好的形貌结构遗传特性；复合粉平均粒度比前驱体略有减小且粒度分布更窄；溶液浓度、给料速度越大，离心转速越小，平均粒度越大，进气温度对粒度影响很小。
以偏钨酸铵、可溶钴盐、有机碳源为原料，经喷雾转化、煅烧、低温还原碳化制备WC-Co复合粉。对前驱体、复合粉物相组成、WC晶粒度、微观形貌、平均粒度分布进行研究，结果表明：复合粉由WC和Co两相组成，WC晶粒度约为60nm；前驱体粉末呈空壳球形结构，部分颗粒破裂；经煅烧后，形貌未发生明显变化；再经还原碳化处理，颗粒表面产生大量孔隙，形貌与前驱体相似，具有很好的形貌结构遗传特性；复合粉平均粒度比前驱体略有减小且粒度分布更窄；溶液浓度、给料速度越大，离心转速越小，平均粒度越大，进气温度对粒度影响很小。
2016, 45(5):1335-1339.
摘要:
本文将铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒视为铝熔体中的夹杂物颗粒，研究了由交替旋转磁场和下行波磁场组成的交替复合磁场对铝熔体中夹杂物的去除效果。结果表明，在交替复合磁场作用下，夹杂物颗粒发生了明显的聚合并迁移至顶部被除去。对比发现交替复合磁场的除杂效果要优于单向旋转磁场和下行波磁场组成的单向复合磁场。随着交替复合磁场中的交替旋转磁场的频率和电流的增加，磁场除杂效果显著上升。交替时间为10s时磁场除杂效果最佳。
本文将铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒视为铝熔体中的夹杂物颗粒，研究了由交替旋转磁场和下行波磁场组成的交替复合磁场对铝熔体中夹杂物的去除效果。结果表明，在交替复合磁场作用下，夹杂物颗粒发生了明显的聚合并迁移至顶部被除去。对比发现交替复合磁场的除杂效果要优于单向旋转磁场和下行波磁场组成的单向复合磁场。随着交替复合磁场中的交替旋转磁场的频率和电流的增加，磁场除杂效果显著上升。交替时间为10s时磁场除杂效果最佳。
2016, 45(5):1340-1344.
摘要:
利用超低温(液氮浸泡)下多道次轧制制备纳米孪晶Cu-Zn-Si合金，分析轧制温度对Cu-Zn-Si合金力学性能和退火行为的影响。结果表明：合金在超低温轧制过程中形成大量厚度约为10 nm的超细孪晶，促进其硬度和强度提高；对超低温轧制的合金退火，更易于诱发再结晶、提高再结晶形核率；利用超低温轧制产生的纳米孪晶界和退火形成的亚微米晶粒，能使合金兼具优异的强度和塑性；经90%超低温轧制和280 ℃? h退火处理后，合金的抗拉强度达787 MPa，延伸率为14.3%。
利用超低温(液氮浸泡)下多道次轧制制备纳米孪晶Cu-Zn-Si合金，分析轧制温度对Cu-Zn-Si合金力学性能和退火行为的影响。结果表明：合金在超低温轧制过程中形成大量厚度约为10 nm的超细孪晶，促进其硬度和强度提高；对超低温轧制的合金退火，更易于诱发再结晶、提高再结晶形核率；利用超低温轧制产生的纳米孪晶界和退火形成的亚微米晶粒，能使合金兼具优异的强度和塑性；经90%超低温轧制和280 ℃? h退火处理后，合金的抗拉强度达787 MPa，延伸率为14.3%。
2016, 45(5):1345-1348.
摘要:
本文以不同的镍基前驱物（氧化镍、乙酸镍、硝酸镍）在超临界甲醇条件下制备超细镍粉体，考察了体系温度、压力、反应时间以及前驱物种类对制备超细镍粉体的影响。通过SEM和XRD对制备产物的形貌和物相进行表征分析。结果表明，超临界甲醇的还原性随着温度和压力的升高而显著增强，在反应体系中，甲醇既起到溶剂作用又起到还原剂的作用。此外，通过考察前驱物种类对制备过程的影响可知，前驱物的种类对制备超细镍有显著的影响，乙酸镍在超临界甲醇250 ℃，9 MPa条件下即能够得到纯的超细镍，硝酸镍则需要更高的温度和压力（280 ℃，14.0 MPa），而以氧化镍为前驱物时即使在300 ℃，20 MPa的条件下也只得到镍和氧化镍的混合物。
本文以不同的镍基前驱物（氧化镍、乙酸镍、硝酸镍）在超临界甲醇条件下制备超细镍粉体，考察了体系温度、压力、反应时间以及前驱物种类对制备超细镍粉体的影响。通过SEM和XRD对制备产物的形貌和物相进行表征分析。结果表明，超临界甲醇的还原性随着温度和压力的升高而显著增强，在反应体系中，甲醇既起到溶剂作用又起到还原剂的作用。此外，通过考察前驱物种类对制备过程的影响可知，前驱物的种类对制备超细镍有显著的影响，乙酸镍在超临界甲醇250 ℃，9 MPa条件下即能够得到纯的超细镍，硝酸镍则需要更高的温度和压力（280 ℃，14.0 MPa），而以氧化镍为前驱物时即使在300 ℃，20 MPa的条件下也只得到镍和氧化镍的混合物。
2016, 45(5):1349-1352.
摘要:
核电用冷凝器的失效形式以腐蚀为主，本文利用电化学测试系统、XRD、OM、SEM和EDS等分析测试方法研究Cu-30Ni-xRE(x=0~0.213)合金耐腐蚀性能及其机理，结果表明，与不含稀土的Cu-30Ni合金相比，适量稀土添加的Cu-30Ni-0.095RE合金的Ni元素偏析降低，枝晶和晶间腐蚀驱动力减小，导致腐蚀电位提高约11.0%，腐蚀电流密度iC降低约37.3%。
核电用冷凝器的失效形式以腐蚀为主，本文利用电化学测试系统、XRD、OM、SEM和EDS等分析测试方法研究Cu-30Ni-xRE(x=0~0.213)合金耐腐蚀性能及其机理，结果表明，与不含稀土的Cu-30Ni合金相比，适量稀土添加的Cu-30Ni-0.095RE合金的Ni元素偏析降低，枝晶和晶间腐蚀驱动力减小，导致腐蚀电位提高约11.0%，腐蚀电流密度iC降低约37.3%。
2016, 45(5):1353-1356.
摘要:
2016, 45(5):1357-1363.
摘要:
高Nb-TiAl合金具有高比强和优异的高温性能，是TiAl合金向800 ℃以上发展的重要方向，其定向组织合金作为叶片材料在高推重比发动机中具有巨大的应用潜力。以传统TiAl合金定向凝固为背景论述了高Nb-TiAl合金定向凝固的研究现状，首先介绍了定向凝固方法和模壳材料发展，然后对高Nb-TiAl合金定向凝固宏观组织、界面形态和片层特征控制进行了评述，接着简要阐述了冷坩埚定向凝固制备高Nb-TiAl合金的相关工作，进一步对定向组织高Nb-TiAl合金的力学性能进行了分析。最后，展望了高Nb-TiAl合金定向凝固的发展方向。
高Nb-TiAl合金具有高比强和优异的高温性能，是TiAl合金向800 ℃以上发展的重要方向，其定向组织合金作为叶片材料在高推重比发动机中具有巨大的应用潜力。以传统TiAl合金定向凝固为背景论述了高Nb-TiAl合金定向凝固的研究现状，首先介绍了定向凝固方法和模壳材料发展，然后对高Nb-TiAl合金定向凝固宏观组织、界面形态和片层特征控制进行了评述，接着简要阐述了冷坩埚定向凝固制备高Nb-TiAl合金的相关工作，进一步对定向组织高Nb-TiAl合金的力学性能进行了分析。最后，展望了高Nb-TiAl合金定向凝固的发展方向。
2016, 45(5):1364-1368.
摘要:
近等原子比TiNi形状记忆合金（SMAs）作为植入体具有良好的生物医学应用价值，但合金的腐蚀会产生一些不利影响，同时Ni+析出会引起细胞和组织的过敏、中毒等反应。因此，TiNi SMAs的生物安全性及其表面改性方法被诸多学者研究。本文就TiNi SMAs表面改性技术进行了综合阐述，并提出未来的发展可能。目前等离子体注入及沉积复合处理，氧化处理，羟基磷灰石等涂层技术，TiO2纳米管表面改性方法等能够提高TiNi SMAs的耐蚀及生物相容性。未来纳米技术和生物技术相结合可能创造具有科学和应用价值的新材料。
近等原子比TiNi形状记忆合金（SMAs）作为植入体具有良好的生物医学应用价值，但合金的腐蚀会产生一些不利影响，同时Ni+析出会引起细胞和组织的过敏、中毒等反应。因此，TiNi SMAs的生物安全性及其表面改性方法被诸多学者研究。本文就TiNi SMAs表面改性技术进行了综合阐述，并提出未来的发展可能。目前等离子体注入及沉积复合处理，氧化处理，羟基磷灰石等涂层技术，TiO2纳米管表面改性方法等能够提高TiNi SMAs的耐蚀及生物相容性。未来纳米技术和生物技术相结合可能创造具有科学和应用价值的新材料。
