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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2004年, 第40卷, 第7期 刊出日期:2004-07-11 上一期    下一期
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论文
钢液固体电解质脱氧体脱氧时的二次氧化现象
李福燊; 金从进; 鲁雄刚; 周国治; 朱立新; 胡晓军; 李泽亚; 王峰 ; 沈强
金属学报. 2004, 40 (7): 673-676 .  
摘要   PDF (157KB)
用改进的脱氧体在20 kg密封感应炉内进行钢水脱氧实验, 结果表明, 脱氧效果明显, 仍是一个快速有效的脱氧方法. 但由于钢水中没有残存的 脱氧剂, 钢水的抗氧化能力较低, 含氧炉气、高氧炉渣、 稳定性差的耐火材料等都有可能成为钢水二次氧化的氧源, 致使存在 明显的回氧现象. 在进行脱氧操作 时, 若不对钢水实现有效封闭, 将难 以将氧含量降至20X10-6以下.
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Ti--Zr--Ni系三元准晶的成分特征研究
羌建兵; 黄火根; 王英敏; 姜楠; 董闯
金属学报. 2004, 40 (7): 677-682 .  
摘要   PDF (220KB)
系统研究了两个等电子浓度线 (e/a=1.20, 1.25)上Ti--Zr--Ni铸态合金的组织与结构, 发现 吸铸法可在很宽的成分区间 (TixZr100-x)100-yNiy, 43.75% References | Related Articles | Metrics
Al50Si50合金过冷熔体中Si晶体的生长
葛丽丽; 刘日平; 王强; 王文魁
金属学报. 2004, 40 (7): 683-688 .  
摘要   PDF (441KB)
利用电磁悬浮设备, 通过在真空状态下反复加热与冷却处理, 获得了Al50Si50 (原子分数)合金熔体的深过冷, 最大过冷度为320 K. 观察了不同过冷度下凝固样品小球的表面及其截面 深腐蚀后的组织形貌. 过冷度较小时, 初生相Si为板条状枝晶形貌, 并在其中发现了Al的 层状沉积;过冷度较大时, 初生相Si转变为粒状形貌. 共晶体的形貌也随过冷度的增大转变 为离异共晶形态. 较大过冷度下, 微观组织中发现有晶粒细化现象, 这与Si晶体生长受溶质 的抑制及初生相Si枝晶的断裂有关.
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Fe--Si合金系熔体结构的X射线衍射研究
秦敬玉; 谷廷坤; 田学雷; 边秀房
金属学报. 2004, 40 (7): 689-693 .  
摘要   PDF (176KB)
利用 X射线衍射仪, 在1550℃研究了从纯Fe到纯Si共14个成分的合金熔体的 结构, 所选取合金包括某些在固态时的金属间化合物或有序固溶体, 成分间隔大约为10%Si(原子分数). 通过对结构因子第一峰高度、位置及其半高宽、偶相关函数第一峰位置、径向分布函数第一峰 形状以及配位数等随成分变化的分析, 认为Fe--Si合金系的熔体结构在整个成分范围内可以分成4个区间, 它们的边界分别为纯Fe, Fe0.754Si0.246, Fe0.50Si0.50, Fe0.282Si0.718和纯Si, 在边界合金 的两边, 结构呈现明显差别. 液态Fe0.50Si0.50合金的结构保留了一些金属间化合物FeSi的特征, 当Si含量大于50.0%时, Fe--Si合金熔体 中开始出现Si--Si共价键. 对其他研究者所使用的模 型和结论进行了讨论.
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熔剂中添加LaCl3对Mg合金显微组织与性能的影响
吴国华; 高洪涛; 朱燕萍; 丁文江
金属学报. 2004, 40 (7): 694-698 .  
摘要   PDF (557KB)
测试分析了含有不同量LaCl3的熔剂对Mg合金的力学性能、组织、断口形貌以及腐蚀行为的影响.结果表明,LaCl3以熔剂形式加入Mg合金中,合金内会形成粒状细小的Al10La2Mn7稀土相,该稀土相起到gamma相形核核心的作用,使gamma相得到细化. LaCl3可以 提高合金的抗拉强度和延伸率.当熔剂中含有5%的LaCl3时, 和分别从161MPa和2.1%上升到最大值203 MPa和4.2%. 分别提高了26%和100%. 之后,随着LaCl3加入量的进一步提高,在精炼过程中会造成熔剂结团,并增加Mg熔体内的夹杂,合金的力学性能反而 下降. LaCl3不改变Mg合金的断裂机理,断口形貌仍为 准解理断裂.研究还表明, 含5%LaCl3的熔剂能明 显改善Mg合金的耐蚀性, 在5%NaCl溶液中腐蚀速率从1.10mg/(cm2d)下降到0.17 mg/(cm2d),降低了84%.
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柱状晶Al在冷轧过程中微观组织演变的定量表征:I宏观分裂
吴桂林; 刘; 伟; A.Godfrey; 刘庆
金属学报. 2004, 40 (7): 699-708 .  
摘要   PDF (366KB)
原始取向为001uv0的柱状晶Al样品分别冷轧到10, 30和50, 采用EBSP技术定量表征了不同取向晶粒的宏观分裂, 结果表明, 不同取向晶粒在轧制过程中的分裂模式不同. 利用位错滑移模型合理地解释了观察到的宏观分裂时的晶体转动.
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柱状晶Al在冷轧过程中微观组织演变的定量表征: II 微观分裂
吴桂林; 刘伟; A.Godfrey; 刘庆
金属学报. 2004, 40 (7): 709-715 .  
摘要   PDF (386KB)
原始取向为001uv0的柱状晶Al样品分别冷轧到10%, 30%和50%, 采用EBSP技术定量表征了不同取向晶粒基带内的微观分裂. 结果表明晶粒均都分裂为胞块组织, 不同取向晶粒变形后的微观组织结构不同. 随应变量的增加GNBs取向差增加, 并满足23指数关系.Frank公式分析表明, 胞块界面中的位错主要来自由Schmid因子决定的激活滑移位错.
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Cu附着膜的屈服强度与退火温度的关系
覃; 明; 嵇宁; 李家宝; 马素媛; 陈昌荣; 宋忠孝; 何家文
金属学报. 2004, 40 (7): 716-720 .  
摘要   PDF (876KB)
利用X射线拉伸实验研究了具有二维残余应力的Cu附着膜的屈服强度与退火温度的关系. 结果表明, Cu附着膜的条件屈服点随着退火温度的增高而减小, 退火温度在150---300 ℃间变化时, 减小幅度最大, 出现明显的拐点.这主要由于Cu附着膜在该温度范围内发生了再结晶, 使得原有的大部分组织结构强化因素消失了. Cu附着膜的屈服强度远远高于块体Cu材的屈服强度.
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形变对Ti44Ni47Nb9宽滞后形状记忆合金应力诱发马氏体相变行为的影响
何向明; 戎利建; 闫德胜; 姜志民; 李依依
金属学报. 2004, 40 (7): 721-725 .  
摘要   PDF (179KB)
采用差示扫描量热仪(DSC)系统研究了在(Ms+30℃)温度下拉伸形变对Ti44Ni47Nb9$形状记忆合金应力诱发马氏体(SIM)相变行为的影响. DSC测量表明,SIM相变为一微观不均匀过程, 当形变量达到约14%时, SIM相变过程结束.在形变试样的第一次加热过程中, SIM的逆转变开始温度A's和相变潜热均随着形变量的增加先增加后略有降低; 而逆转变温度间隔随着形变量的增加略有增加,但和热诱发马氏体相比, SIM的逆转变温度间隔明显变窄.此宽滞后现象为一次性效应.在随后加热循环中的相变潜热、第一次冷却过程中马氏体相变开始温度以及第二次加热过程中逆转变开始温度均随着形变的增加而缓慢降低.
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陶瓷颗粒增强Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃复合材料
徐映坤; 徐坚
金属学报. 2004, 40 (7): 726-730 .  
摘要   PDF (1953KB)
在块体玻璃形成合金Mg65Cu20Zn5Y10中添加10%(体积分数)的SiC 或15% 的TiB2陶瓷颗粒, 经铜模浇铸形成块体金属玻璃复合材料. 这些第二相颗粒的引入对基体合金的玻璃形成能力未产生明显的不良影响. 陶瓷第二相颗粒弥散分布于金属玻璃基体上. 复合材 料的轴向压缩断裂强度达到1 GPa, 为Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的1.2倍. Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的断裂发生于弹性形变阶段, 断裂前几乎观察不到塑性形变. 与之相对照, 含有TiB2颗粒的复合材料断裂前可表现出约0.9%的塑性应变.
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过冷及非晶态Cu扩散性质的分子动力学模拟
陈芳芳; 张海峰; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (7): 731-735 .  
摘要   PDF (166KB)
采用分子动力学方法, 模拟了液态Cu在快速凝固过程中处于过冷态和非晶态时原子的扩 散行为, 原子间相互作用势采用镶嵌原子(EAM)势, 扩散性质由平均方差(MSD)时间关联函数 描述, 结构分析使用偶关联函数和对分析技术. 计算结果表明扩散运动对于晶体的产生起着重要的 作用. 给出了不同弛豫时刻的微观结构信息.
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分子动力学法对Cu--Ag合金熔化及凝固过程的模拟
戚力; 张海峰; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (7): 736-740 .  
摘要   PDF (351KB)
借助镶嵌原子势(EAM)利用等压等温的分子动力学方法(NPT--MD)模拟共晶Cu40Ag60合金的熔化、凝固过程. 利用径向分布函数和对分析技术研究Cu40Ag60合金在不同的冷却速率(1X10{11}, 1X10^{12}, 5X10{12}, 1X10{13} 及 1X10{14} K/s)下的非晶形成能力和微观结构演化. 研究发现Cu40Ag60合金形成非晶态需要极大的冷却速率. 模拟中的结构分析揭示了合金在冷却过程中微观结构的演化规律.
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二元非晶合金初晶型晶化的Monte--Carlo模拟
陈建奇; 王伟民; 张良; 边秀房
金属学报. 2004, 40 (7): 741-744 .  
摘要   PDF (138KB)
使用Monte--Carlo模拟的方法模拟了二元非晶合金初晶型晶化的动力学过程, 模拟结果显示了初晶晶化相的半径随时间的平方根的变化关系, 与原子长程扩散控制型生长理论公式相符. 通过模拟晶化相的形态发现, 扩散参数与形核参数对晶化相偏聚度影响明显, 而生长参数对圆整度影响显著.
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SiC颗粒增强铝基复合材料基材上制备(Ti,Al)N涂层的研究
郑静地; 邹友生; 宋贵宏; 宫骏; 刘越; 孙超 ; 闻立时
金属学报. 2004, 40 (7): 745-748 .  
摘要   PDF (220KB)
利用电弧离子镀技术在SiCp/2024Al基体上制备(Ti,Al)N涂层. 研究了偏压对涂层的相组成、晶格常数和成分的影响及不同过渡层对涂层与基体结合性 能的影响. 结果表明, 在较小偏压下, (Ti,Al)N涂层呈(111)择优取向; 偏压在--150 V时, 涂层无择优取向; 但随偏压继续升高, 出现(200)和 (220) 择优取向. 在添加Ti过渡层时, 涂层与基体形成致密均匀的良好结合. 同时通过设计梯度涂层, 获得了厚度达105 um的无裂纹(Ti,Al)N涂层.
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多道富锌基涂层在NaCl溶液中的电化学行为研究
谢德明; 童少平; 胡吉明; 郑奕; 王建明; 张鉴清
金属学报. 2004, 40 (7): 749-753 .  
摘要   PDF (197KB)
多道富锌基涂层的电化学行为研究表明, 涂层中的 Zn粉未表现出明显的阴极保护作用, 即使在富锌涂层上覆盖几个微米厚的环氧清漆涂层, Zn的阴极保护作用也会变得非常微弱. Zn粉对钢铁的保护作用在于Zn粉腐蚀产物对涂层的“自修复能力”. 在环氧清漆覆盖条件下, 无机富锌涂层中Zn粉的反应活性比有机富锌涂层中Zn粉的高, 即Zn粉的反应速度更快.
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0.1 mol/L NaCl溶液中不同剥蚀程度LY12CZ合金的EIS特征
张正; 宋诗哲; 墨淑芬
金属学报. 2004, 40 (7): 754-758 .  
摘要   PDF (877KB)
通过EXCO溶液浸泡腐蚀实验制备了不同剥蚀程度的LY12CZ合金试样. 研究了不同剥蚀程度的LY12CZ合金在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)特征. 结果表明: 不同剥蚀程度的LY12CZ合金在0.1 mol/L NaCl溶液中, EIS呈现不同特征;根据电化学阻抗谱特征可区分铝合金的剥蚀状态. 研究结果为铝合金构件剥蚀的现场监检测提供了必要的依据.
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镀锡钢板耐蚀性与恒电流阳极溶解电位--时间曲线的关系
王焜; 钱钢; 陆文聪; 陈念贻
金属学报. 2004, 40 (7): 759-762 .  
摘要   PDF (831KB)
在恒电流条件下, 将镀锡钢板作为阳极在稀盐酸中用高电流密度电解, 测定其电位E随时间t变化的曲线和相应的dE/dt--t微分曲线, 从中抽取与镀锡钢板合金层致密程度和耐蚀性有关的参数, 用支持向量机算法 (support vector machine, SVM)和主成分分析(principal component analysis, PCA)及Fisher法等模式识别算法总结这些参数和镀锡钢板耐蚀性标准测试方法所得的合金--锡偶合电流值(alloy--tin couple value test, ATC值)的对应关系. 据此找出 耐蚀优级镀锡钢板E--t曲线判据和优化产品耐蚀性的工艺条件. 结果表明: 可在此基础上建立监测和优化镀锡钢板耐蚀性的快速测定方法.
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304L不锈钢在高温水中的应力腐蚀裂纹扩展
陆永浩; 褚武扬; 高克玮; 乔利杰
金属学报. 2004, 40 (7): 763-767 .  
摘要   PDF (293KB)
敏化的304L不锈钢紧凑拉伸试样在288℃的含氧循环水中发生应力腐蚀(SCC)后, 沿试样横截面将裂纹尖端区制成透射电镜(TEM)试样, 用高分辨分析型TEM观察裂尖, 测量微区成分. 结果表明,在不连续的SCC裂纹周围及裂尖前方存在几百纳米宽的氧化物区, 成分为Cr2O3, Fe3O4或其混合物. 在氧化物中存在大量的纳米级浅裂纹, 在裂尖应力集中作用下, 氧化物中首先形成不连续的微裂纹, 它们长大并和主裂纹连接就导致SCC裂纹的不连续形核及扩展.
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超细搪瓷涂层对Ti60合金氧化及力学性能的影响
熊玉明; 朱圣龙; 王福会
金属学报. 2004, 40 (7): 768-772 .  
摘要   PDF (272KB)
研究了超细特种搪瓷涂层对Ti60合金在800℃恒温氧化性能的影响, 通过拉伸实验评价了涂层对氧向合金中扩散的阻挡效果. 实验结果表明, 搪瓷涂层由于具有高的热化学稳定性及与基体钛合金相近的热膨胀系数, 能显著地提高Ti60合金在800~℃的恒温氧化性能, 同时, 由稳定氧化物组成的搪瓷涂层具有致密性及均匀性的特点, 能够有效阻止氧向合金中的扩散. 搪瓷釉通过超细化后, 可以显著降低涂层烧成温度.
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(Ni, Pd)Al涂层的高温热腐蚀
李猛进; 孙晓峰; 管恒荣; 姜晓霞; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (7): 773-778 .  
摘要   PDF (396KB)
利用XRD, TGA, SEM/EDS等方法, 研究了(Ni, Pd)Al 涂层在纯Na2SO4以及Na2SO4+25%NaCl两种熔盐环境中的高温抗热腐蚀行为. 结果表明,与NiAl涂层相比, (Ni,Pd)Al涂层900℃下具有较好的抗高温热腐蚀性能. 添加改性元素Pd, 阻碍了S进一步向涂层内层扩散, 提高了铝化物涂层的抗高温腐蚀性能.
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具有复合组织的不锈钢管周期轧制过程的数值模拟
林刚; 杨院生; 郭大勇; 花福安; 周全
金属学报. 2004, 40 (7): 779-784 .  
摘要   PDF (342KB)
应用ANSYS软件对具有复合组织的电磁离心铸造Cr18Ni9Ti不锈钢管的周期轧制过程进行了三维有限元数值模拟.模拟结果表明, 管坯轴向塑性越好, 在轧制过程中产生的剪切应力和剪切应变越小, 管坯变形能力越强.降低工具与管坯摩擦系数, 可以减小 $\sigma_{\rm rz}$和$\varepsilon_{\rm rz}$, 减小管坯外层柱状晶区与内层等轴晶区之间$\sigma_{\rm rz}$的不连续性, 提高管坯的变形能力和成形管材的质量.在电磁离心凝固时适当地加大励磁电流以增加铸管中等轴晶区比例, 不但可以提高铸管的力学性能, 还可以减小管坯在轧制过程中所产生的$\sigma_{\rm rz}$和$\varepsilon_{\rm rz}$, 进而使其轧制变形能力增强, 其成形管材质量也得到改善.通过轧制实验验证, 模拟结果与实验结果吻合良好.
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