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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2006年, 第42卷, 第8期 刊出日期:2006-08-11 上一期    下一期
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论文
Sb添加对(β+γ)双相Co-Ni-Al形状记忆合金马氏体相变和磁性的影响
罗丰华; 陈嘉砚; 刘浪飞; 及川胜成 ; 石田清仁
金属学报. 2006, 42 (8): 785-791 .  
摘要   PDF (2154KB)
利用OM, SEM, EDX, XRD, DSC和VSM研究了用Sb替代Al对Co41Ni32Al27合金马氏体相变和磁性的影响. 结果表明Co41Ni32Al26Sb1合金仍然生成L10型马氏体, 其马氏体相变温度和Curie点与淬火温度成正比关系, 淬火温度每升高10 K, 马氏体相变温度约提高9 K, 而Curie点约提高7.5 K. 相同淬火温度下Co41Ni32Al26Sb1合金的马氏体相变温度比Co41Ni32Al27合金约高70 K, 而Curie点也高出15 K. Co41Ni32Al26Sb1在1623 K热处理时出现共晶组织,发生部分熔化现象. 特别重要的是Co41Ni32Al26Sb1合金的马氏体相变温度范围大幅度缩小, 为20—28 K, 只有Co41Ni32Al27合金的一半, 有利于获得大磁致应变. 用平均s+d总电子浓度和平均磁价电子数分别解释了马氏体相变温度和Curie点的变化.
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SiCf/ Ti-22Al-23Nb-2Ta合金复合材料的界面微结构
郭长友; 张彩碚; 贺连龙; 张国兴; 雷家锋
金属学报. 2006, 42 (8): 792-796 .  
摘要   PDF (1214KB)
利用分析电子显微镜(AEM)研究了磁控溅射法+真空热压方法制备的SiC纤维增强Ti-22Al-23Nb-2Ta(原子分数, %)合金复合材料的界面微结构. 该复合材料的纤维/合金界面由细晶粒的TiC+TiSi层、等轴晶TiC层和(Al, Ti)Nb2相层组成. 界面的形成主要是基体合金中的Ti元素与SiC纤维表面的C涂层直接反应生成TiC; 同时导致在次层形成贫Ti层和贫Ti层中Nb元素富集, 以致形成(Al, Ti)Nb2相.
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Zr(Cr, V)2 Laves相长周期堆垛结构的高分辨电子显微术观察
周鸥; 姚强; 孙坚
金属学报. 2006, 42 (8): 797-800 .  
摘要   PDF (1199KB)
应用高分辨电子显微术对退火态Zr(Cr, V)2 Laves相的显微结构进行了观察.结果表明退火态Zr(Cr, V)2 Laves相在低倍显微观察下呈现层片状组织, 并存在长周期堆垛结构; 高分辨电镜和快速Fourier变换分析证明, 退火态Zr(Cr, V)2长周期结构为C36(4H)结构, 同时存在8H堆垛结构和少量其它过渡性多层堆垛结构. 并就合金元素V对Zr(Cr, V)2 Laves相稳定性的影响进行了讨论.
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过渡金属元素在NbCr2 Laves相中晶格占位的第一性原理计算
姚强; 张羽; 孙坚
金属学报. 2006, 42 (8): 801-804 .  
摘要   PDF (567KB)
采用全势线性缀加平面波方法和广义梯度近似对过渡金属元素V, Ti和W在C15 结构的NbCr2 Laves相中的晶格占位进行了研究. 计算结果表明, 过渡族元素V, Ti和W在NbCr2中的晶格占位不尽相同. V优先占据NbCr2中Cr的晶格位置, W占据Cr的晶格位置的倾向很弱, 而Ti优先占据Nb的晶格位置; 生成热计算结果表明, 当V占据NbCr2中Cr的晶格位置和Ti占据Nb的晶格位置时,可以使NbCr2 Laves相更加稳定. 结合电子结构计算结果对上述占位特性进行了讨论.
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AISI 304不锈钢加热过程中高温δ相形核与生长的原位观察
梁高飞; 王成全; 方园
金属学报. 2006, 42 (8): 805-809 .  
摘要   PDF (4065KB)
利用共焦激光扫描显微镜原位观察AISI 304不锈钢加热过程中高温δ相的形核与生长. 结果表明, 1300—1400℃之间δ相在γ晶界处优先析出, 而δ相在γ晶粒内“爆炸”形成需在1410℃以上; δ相形成主要受控于Ni原子的扩散; 提高升温速率有利于δ晶粒细化, 促使δ/γ平界面失稳并出现二次枝晶. δ相析出时以非小平面为主,另可见少量的小平面δ晶体; 随着相变进行, 小平面状δ相呈现出边缘钝化、向非小平面转变的趋势. 利用平直界面稳定临界扰动理论探讨了δ相生长界面失稳的机制, 并从结晶动力学对相生长方式转变的原因进行了分析.
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Ni2MnGa铁磁形状记忆合金开裂的原位研究
沈连成; 何健英; 宿彦京; 褚武扬; 乔利杰
金属学报. 2006, 42 (8): 810-814 .  
摘要   PDF (2340KB)
对Ni2MnGa铁磁形状记忆合金的缺口试样, 通过在微分干涉相衬显微镜下原位拉伸, 研究了裂纹形核、扩展和马氏体相变以及塑性变形的关系. 结果表明, 拉伸时首先形成马氏体, 当裂尖应力集中足够大时就会在裂尖产生局部塑性区, 微裂纹易于沿马氏体界面形核, 但也可在塑性区中形核. 随载荷升高, 微裂纹沿马氏体不连续形核, 通过韧带剪切连接, 从而导致裂纹扩展阻力也随裂纹扩展而增大.
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应力和夹杂对车轮钢中氢鼓泡的影响
武明; 褚武扬; 李金许; 姜波; 陈刚; 崔银会
金属学报. 2006, 42 (8): 815-819 .  
摘要   PDF (1189KB)
车轮钢在恒应力下充氢表面出现氢鼓泡的临界电流和无应力试样相同, 恒应力下临界可扩散氢浓度Cσ*落在无应力试样的分散带内, t检验表明应力对C0*没有影响. 恒应力下发生氢致滞后断裂的门槛电流密度和门槛可扩散氢浓度分别为ith=3 mA/cm2和Cth=0.52×10-6, 远小于出现氢鼓泡的相应值ic=5 mA/cm2和C0*=1.18×10-6. 无应力时, 氢鼓泡并不择优沿夹杂产生; 但在恒应力下, 氢鼓泡择优沿长条状夹杂形核, 其临界可扩散氢浓度从1.18×10-6降为0.56×10-6.
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Nb对TiNiAl合金高温氧化行为的影响
徐舰; 赵新青; 宫声凯; 徐惠彬
金属学报. 2006, 42 (8): 820-826 .  
摘要   PDF (3485KB)
对Ti50Ni44Al6和Ti50Ni41Al6Nb3合金在1073 K循环氧化行为的测试表明, Nb的加入显著改善合金的高温抗氧化性能. Ti50Ni44Al6合金在1073 K经过100 h循环氧化后形成外层以TiO2为主并含有少量Al2NiO4、内层为TiNiO3的氧化层,合金的氧化动力学服从线性规律; Ti50Ni41Al6Nb3合金生成以TiO2为主的氧化膜, 在外氧化层下面形成了一层富Nb和Al的复合氧化物, 显著阻碍氧以及合金元素的扩散, 降低了合金的氧化速率,合金高温氧化动力学遵从抛物线规律.
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电场退火对IF深冲钢板塑性应变比(r值)的影响
赵骧; 何长树; 徐俊; 左良
金属学报. 2006, 42 (8): 827-829 .  
摘要   PDF (465KB)
通过拉伸实验研究了电场退火(850℃, 25 min)对IF深冲钢板塑性应变比(r值)的影响. 结果表明, 电场退火提高了IF深冲钢板的平均塑性应变比(r值). 这主要是由于电场退火显著增强了有利于IF深冲钢板塑性应变比的再结晶纤维织构{111}<uvw>的强度, 同时减弱了不利于IF深冲钢板塑性应变比的再结晶纤维织构{hkl}<110>的强度所致.
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硼添加对Fe-Ga合金相结构和磁致伸缩的影响
龚彦; 蒋成保; 徐惠彬
金属学报. 2006, 42 (8): 830-834 .  
摘要   PDF (1134KB)
研究了(Fe0.81Ga0.19)100-xBx(x=0—20)合金的相组成和磁致伸缩特性. 结果表明: x=1时, 铸态合金由A2(bcc Fe(Ga))相和Fe2B相组成; x=5, 10, 15, 20时, 为A2相、L12(-Fe3Ga)相和Fe2B相组成. 800℃保温3 h油淬后, 当x=1, 5时, 为修正的D03(Fe3Ga)相和Fe2B相组成; x=10, 15, 20时,为修正的D03相、L12相和Fe2B相组成. 加入B元素后铸态合金的饱和磁致伸缩系数s在x=1和10处出现峰值; 油淬后随着B含量增加, 合金的磁致伸缩系数先增大后减小, 其中x=10合金的s比相应油淬Fe81Ga19合金的s增加了80%. 油淬态合金, 随B含量添加, 析出Fe2B相, 导致Fe-Ga合金基体中修正的D03相的Ga含量相应提高, 磁致伸缩提高; 随着B含量的进一步增加, 合金中出现了过多的Fe2B相和L12相, 磁致伸缩下降.
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混合稀土对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响
郑伟超; 李双寿; 汤彬; 曾大本
金属学报. 2006, 42 (8): 835-842 .  
摘要   PDF (2708KB)
研究了添加混合稀土(0.02%-1.2%, 质量分数)对AZ91D镁合金晶粒大小、枝晶大小、共晶组织、凝固曲线特征参数和力学性能的影响. 结果表明, 混合稀土与合金中Al8(Fe, Mn)5或-AlMn相反应生成Al-RE-Mn三元相, 减少了合金熔体中异质形核核心的数目, 从而导致晶粒和枝晶的粗化; 混合稀土还与Al反应生成Al11RE3相, 消耗了部分Al, 使得共晶组织减少. 在砂型凝固条件下, 随着混合稀土添加量的增加, AZ91D镁合金的初晶形核最低温度从595.2升到597.3℃; 共晶最低温度先从427.7升到431.2℃, 再降到428.7℃; 共晶生长温度先从428.7升到431.8℃, 再降到429.9℃; 共晶再辉温差则存在波动. 添加混合稀土降低了AZ91D镁合金的室温强度, 但提高了合金的高温强度和延伸率.
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预压缩对镍基单晶高温合金DD98持久性能的影响及其作用机理
刘金来; 金涛; 孙晓峰; 张静华; 管恒荣; 胡壮麒
金属学报. 2006, 42 (8): 843-849 .  
摘要   PDF (4507KB)
研究了单轴预压缩对镍基单晶高温合金DD98的微观组织和持久性能的影响及其原因.在热处理态的基础上, 于真空中1050 ℃下分别实施了180 MPa/6 h和220 MPa/6 h两种预压缩. 观察到预压缩后的试样中形成了与应力轴平行的P型γ'筏. 同时, 在竖直通道内的γ/γ'界面上形成了位错网. 单轴预压缩对持久寿命的影响因测试条件不同而变化, 但预压缩试样的延伸率均得到提高. 在高温低应力持久时, 预压缩形成的P型筏转化为宽度不同的波浪状N型筏, 导致位错越过γ'方式有所差异. 在低温高应力时, P型筏仅表现出微弱的向N型筏转化的趋势. 此时, 两种预压态试样中均形成位错缠结. 在中等温度及应力时, 两种预压态中的P型筏则转化为较混乱的N型筏, 其位错特征是不规则位错网.
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Ti-Mo合金氢化物脱氢过程的原位X射线衍射分析
苑学众; 郭秀梅; 吴尔冬; 王苏程
金属学报. 2006, 42 (8): 850-856 .  
摘要   PDF (1464KB)
利用原位XRD及Rietveld法对Ti-Mo合金fcc δ相氢化物在293—1173 K脱氢过程中的晶格参数、晶粒尺寸及微观应变进行了分析. 在退火过程中, δ相逐渐脱氢转变为bcc β相固溶体.两相晶格参数的变化大体随Mo含量的增加和温度的升高而缩小, 且β相的变化率大于δ相的变化率. 两相的晶粒尺寸和微观应变在温度升高时都显示了先变大再变小的趋势. 从微观结构对上述现象进行了解释和讨论.
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环氧涂层金属体系的串联双槽电化学阻抗谱分析
张金涛; 胡吉明; 张鉴清
金属学报. 2006, 42 (8): 857-860 .  
摘要   PDF (610KB)
应用电化学阻抗谱(EIS)技术以单槽和串联双槽两种方式测量了同一环氧涂层金属样品5个测试点在浸泡过程中阻抗行为的变化. 通过两种测试方式中涂层金属体系各测量点的极化电阻Rp(Rp=Rc+Rct+Rdiff)间的关联性, 说明了涂层金属的EIS双槽检测技术的可靠性. 实验结果表明: 同一样品两个测试点的阻抗差别较大时, 采用串联双槽测量的总阻抗值与其中的高阻抗测试点的阻抗值更为接近, 两个测试点单槽测量的Rp(Rc+Rct+Rdiff)之和(∑Rpi)与双槽测量的Rp间存在较大偏差;阻抗相近的两个测试点进行串联测量时, Rp近似等于两点分别以单槽方法所得Rp之和(∑Rpi); 两个测试点的阻抗均较小时, 串联后测得的Rp与两点单独测量的Rp之和间存在较大偏差.
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脉冲偏压电弧离子镀鞘层尺度演化的特性与分析
戚栋; 王宁会; 林国强; 董闯
金属学报. 2006, 42 (8): 861-864 .  
摘要   PDF (513KB)
基于一维平板鞘层模型, 建立了脉冲偏压电弧离子镀(PBAIP)鞘层随时间演化的动力学模型, 给出了其解析表达式, 并结合PBAIP工艺中等离子体参数的测量结果, 模拟分析了PBAIP鞘层的厚度和鞘层中的离子流密度随时间的演化规律及其受脉冲偏压幅度等参数的影响. 结果表明: 在PBAIP工艺中, 稳态鞘层的厚度及形成稳态鞘层的时间均远小于已报道的等离子体源注入(PSII)等鞘层对应的值;PBAIP鞘层的扩展几乎是实时跟随脉冲偏压的变化, 脉冲偏压下每一时刻的鞘层厚度与对应直流偏压下的鞘层厚度几乎相等.
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熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程分析
武传松; 赵朋成
金属学报. 2006, 42 (8): 865-869 .  
摘要   PDF (595KB)
根据熔池表面下塌变形的三维信息描述了工件的熔透程度. 利用所建立的TIG(钨极惰性气体保护电弧焊)焊接熔池形态瞬时行为的数学模型, 对准稳态情况下当焊接工艺参数发生突变时熔透熔池表面下塌变形的动态演变过程进行了数值模拟, 得出了指导焊接熔透控制系统设计的基础数据. 工艺实验结果表明,熔池上、下表面变形量的计算结果与实测数据基本吻合.
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深过冷条件下Fe-Ni-P-B合金的纳米晶凝固组织与液相Spinodal分解
张长青; 姚可夫
金属学报. 2006, 42 (8): 870-874 .  
摘要   PDF (1559KB)
采用玻璃融覆法(fluxing)提纯技术能显著提高Fe40Ni40P14B6合金的过冷度, 并可获得深过冷条件下的凝固组织. 研究结果表明, 不同过冷度下Fe40Ni40P14B6的凝固组织存在显著差异, 增加过冷度能大幅细化凝固组织. 在深过冷条件下, 能获得纳米晶凝固组织; 当过冷度为360 K时, 所制备的Fe40Ni40P14B6块体纳米晶合金的平均晶粒尺寸约为40 nm; 当过冷度足够大时, 获得的凝固组织具有液相Spinodal分解导致的网状组织特征. 热力学分析结果表明, Spinodal分解所形成的网状组织的特征尺寸与熔体过冷度有关, 过冷度越大, 尺寸越小.
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搅拌铸造SiCp/Al-7.0%Si复合材料的三维微观组织模拟
李斌; 许庆彦; 李旭东; 柳百成
金属学报. 2006, 42 (8): 875-881 .  
摘要   PDF (2529KB)
对搅拌铸造法制备SiC颗粒(SiCp)增强Al-7.0%Si(质量分数)复合材料的微观组织形成过程进行了模拟研究, 建立了常规凝固条件下相应的宏观传热、等轴枝晶形核、生长以及颗粒推移的三维计算模型, 采用一种改进的CA(cellular automaton)方法与有限差分法耦合进行数值计算, 研究了不同颗粒体积分数对复合材料宏观传热、微观组织以及颗粒分布的影响. 为了验证模拟结果, 浇注了阶梯形金属型和砂型试样. 结果表明, 模拟得到的复合材料颗粒分布及微观组织与实验结果吻合良好. 随着颗粒体积分数的增加, 凝固时间逐渐缩短, 基体晶粒逐渐细化, 颗粒分布趋向均匀.
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镀锌板激光钎焊温度场的数值模拟
封小松; 陈彦宾; 李俐群
金属学报. 2006, 42 (8): 882-886 .  
摘要   PDF (1221KB)
以镀锌钢板为母材, 以CuSi3焊丝为钎料, 进行了单、双光束激光钎焊实验. 在分析单、双光束激光填丝钎焊传热行为的基础上, 采用有限元方法对激光钎焊温度场进行了数值模拟, 提出了激光填丝钎焊热源模型. 采用体热源来模拟熔化钎料铺展流动引起的传热, 模型考虑了热物性参数随温度的变化带来的非线性影响以及潜热、辐射和对流对传热的影响. 对典型激光钎焊工艺参数下的温度场进行计算, 结果表明: 单光束激光钎焊有较高的温度梯度, 而2 mm焦点间距的双光束钎焊接头峰值温度和温度梯度低,高温区域宽, 更适合于获得良好的钎焊接头.
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SiCp/Al合金复合材料时效强化的综合模型
陈康华; 李侠; 宋旼; 黄大为
金属学报. 2006, 42 (8): 887-891 .  
摘要   PDF (714KB)
以颗粒强化和时效强化理论为基础, 结合铝合金时效动力学研究了SiCp/Al合金复合材料中增强体尺寸、体积分数以及时效制度对屈服强度的影响. 分析不同时效制度下复合材料屈服强度与时效参数的关系, 建立了一个SiCp/Al合金复合材料的时效强化综合模型, 利用该模型可以预测复合材料屈服强度随增强体体积分数和尺寸以及时效时间的变化规律, 将模型应用于SiC颗粒增强2XXX铝合金复合材料, 结果显示模型预测值与实验数据吻合很好.
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磁性附着体中铁素体不锈钢引起小鼠成纤维细胞L929的死亡模式
战德松; 吕; 娇; 赵; 奇; 于学垠; 徐孝荣
金属学报. 2006, 42 (8): 892-896 .  
摘要   PDF (1140KB)
通过3种不同浓度的不锈钢浸提液处理体外培养的小鼠成纤维细胞L929, 采用流式细胞术PI染色法检测L929细胞的凋亡率及细胞周期分布情况, 并用电镜观察细胞凋亡的形态. 同时应用异硫氰酸荧光素标记的膜联蛋白结合碘化丙啶染色双参数技术对细胞死亡类型进行定量检测. 与Tilite含钛医用合金、Co-Cr合金相比较的结果表明,26-1超纯铁素体不锈钢是以时间依赖的方式诱导L929细胞凋亡, 凋亡率与浸提液呈浓度依赖关系. 26-1超纯铁素体不锈钢符合临床应用材料的生物相容性要求, 可以用于对磁性附着体的外包裹并可安全地应用于临床.
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