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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3期 刊出日期:2004-03-11 上一期    下一期
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论文
等通道转角挤压Al--Li--Cu--Mg--Zr合金的循环形变行为
刘世民; 王中光
金属学报. 2004, 40 (3): 225-229 .  
摘要   PDF (10004KB)
等通道转角挤压(ECAP)方法制备的Al--Li--Cu--Mg--Zr合金主要由晶粒小于1 m的等轴晶组成。循环形变时, ECAP Al--Li--Cu--Mg--Zr合金在应变幅较小时先出现短暂软化, 然后持续硬化;在应变幅较大时持续软化直至断裂。ECAP Al--Li--Cu--Mg--Zr合金的Coffin--Manson曲线近似一条直线。这些特性均与文献报道的峰时效Al--Li--Cu--Mg--Zr合金有所不同。
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Al--Li--Cu--Mg--Zr alloy, fatigue,
陈志武; 程璇; 张颖
金属学报. 2004, 40 (3): 230-234 .  
摘要   PDF (13016KB)
探讨了PLZT铁电陶瓷的电疲劳特性及疲劳机理。测量并比较了室温下电疲劳前后材料的介电温谱及电滞回线以及疲劳试样在高于Curie温度之上保温数小时之后其室温下的介电温谱及电滞回线。测试结果表明疲劳试样在高于Curie温度之上保温数小时之后其室温下的介电温谱及电滞回线明显不同于电疲劳前试样的介电温谱及电滞回线.SEM分析表明疲劳前样品的断裂模式主要为穿晶断裂, 而疲劳后样品的断口模式主要为沿晶断裂.利用原位XRD分析得出样品在交流电场下由900畴变导致的畴变应变高达0.1%, 这种反复高畴变应变造成的沿晶微裂纹, 最终导致了铁电陶瓷的电疲劳。
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低氢含量工业纯钛循环变形的微观结构 I.
陈常强; 李守新; 李广义; 艾素华
金属学报. 2004, 40 (3): 235-240 .  
摘要   PDF (20393KB)
对均匀弥散分布着氢化物的低氢含量的工业纯钛进行循环疲劳试验. 发现在氢化物碎化之前, 位错可以穿过氢化物和基体的共格界面, 从而使氢化物发生剪切变形, 然而在氢化物碎化之后, 位错则不能继续穿过界面, 而是在界面处缠结. 这被归结于由于氢化物尺寸发生变化导致氢化物内部应力降低, 氢化物不能继续发生剪切变形所致.透射电镜观察表明, 在氢化物的内部至少能激发3套滑移系统.为了协调氢化物和基体之间的不均匀变形, 在氢化物和基体内部都发生了晶体旋转, 并且氢化物和基体之间的取向关系遭到了破坏.对相应的晶体旋转的机制进行了讨论.
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低氢含量工业纯钛循环变形的微观结构II.
陈常强; 李守新; 李广义; 艾素华
金属学报. 2004, 40 (3): 241-244 .  
摘要   PDF (8621KB)
对均匀弥散分布着氢化物的低氢含量的工业纯钛进行循环疲劳试验.发现滑移带能够穿过氢化物的共格界面, 使氢化物发生塑性剪切变形.由于位错周围的氢气团能够在位错的拖拽下, 随同位错一起运动.所以位错的运动能够促使氢原子沿滑移带扩散.滑移带穿过氢化物的过程伴随有氢原子沿滑移带的扩散, 材料中原有的氢化物在滑移带的冲击下, 由于局部的氢原子浓度太低, 而重新溶解.同时位错也会带着氢气团在氢化物处塞集, 引起氢原子的局部富集; 并导致应变诱发氢化物的产生.研究表明这个可逆相变过程由位错运动诱发的氢原子扩散所控制.
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共晶型 Al--Si合金中(Ca n-x, Na x)Pm化合物的形成与磷变质失效分析
刘相法; 乔进国; 张希华; 刘相俊; 边秀房
金属学报. 2004, 40 (3): 245-250 .  
摘要   PDF (25645KB)
利用金相和电子探针微量分析仪(EPMA)等手段研究了共晶型Al--Si(ZL109)合金熔体中Ca或(和)Na对Al--P中间合金变质效果的影响、含磷化合物的组成与磷变质的关系.结果表明, 合金中Ca或(和)Na能使磷变质失效, 甚至出现反常的Na变质效果;Ca或(和)Na促使AlP分解, 并与磷形成比AlP更稳定的 (Ca n-x,Na x) P m化合物, 从而抑制了磷变质作用的发挥;C 2 Cl 6精炼可使(Ca n-x,Na x )P m化合物的组成和结构发生转化, 形成了能作为初晶Si结晶核心的 (Al 5, Mg 0.85,Ca 0.15) P 3.4化合物, 从而使磷变质效果得以恢复.
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金属Cu熔化及晶化行为的计算机模拟
张弢; 张晓茹; 管立; 齐元华; 徐昌业
金属学报. 2004, 40 (3): 251-256 .  
摘要   PDF (12828KB)
采用分子动力学方法对500个金属Cu原子的模型体系在熔化及晶化过程中的结构组态、能量变化进行了计算机模拟研究. 原子间作用势采用FS势. 模拟结果表明:在连续升温过程中, 金属Cu在1444 K熔化;在较慢冷却条件下,液Cu在1014~K结晶;在较快冷速条件下, 液Cu形成非晶态.从能量的角度分析了模拟过程中温度变化速率对结果的影响, 并给出了体系微观结构与能量变化关系的物理图像.
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用人工神经网络法预测镍基单晶高温合金的蠕变断裂寿命
李军伟; 彭志方
金属学报. 2004, 40 (3): 257-262 .  
摘要   PDF (14388KB)
根据大量镍基单晶高温合金在不同温度和应力下的蠕变断裂寿命数据, 采用一种先进的人工神经网络方法建立运算模型, 对合金在不同实验或运行条件下的蠕变断裂寿命进行了预测, 并将测算结果与现有其它方法进行了比较. 结果表明, 所建网络能较准确预测第一、二、三代镍基单晶合金的蠕变断裂寿命. 将正交试验分析与网络预测相结合, 获得在982℃/250 MPa下给定合金成分范围的各元素对其蠕变断裂寿命影响程度的排序.
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奥氏体形变对仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢组织和强韧性能的影响
王建平; 杨志刚; 白秉哲; 方鸿生; 冯勇; 徐洪庆
金属学报. 2004, 40 (3): 263-269 .  
摘要   PDF (26143KB)
通过Gleeble--1500热力模拟实验机对仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢进行了A r3以上不同温度、不同形变量的平面应变压缩实验. SEM和TEM观察表明, 奥氏体形变不仅细化仿晶界型铁素体, 而且促进先共析铁素体在原奥氏体晶内形核, 从而有利于细化粒状贝氏体晶团及其内部的铁素体片条和MA岛.给出的组织变化模型可阐述形变对粒状贝氏体精细结构的影响. 经过780℃下30%形变, 即使在形变后空冷的条件下也获得了平均长度小于5 m、平均宽度小于2.5 m的仿晶界型铁素体晶粒、平均粒径小于3 m的晶内铁素体. 与未经过形变的试样相比, CVN常温冲击韧性值从未形变的43 J提高到108 J, Vickers硬度从242提高到312, 为工业生产工艺的改进提供了重要根据.
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奥氏体形变对仿晶界型铁素体 粒状贝氏体复相钢组织和强韧性能的影响
王建平; 杨志刚; 白秉哲; 方鸿生; 冯勇; 徐洪庆
金属学报. 2004, 40 (3): 263-269 .  
摘要   PDF (26143KB)
通过Gleeble--1500热力模拟实验机对仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢进行了A r3以上不同温度、不同形变量的平面应变压缩实验. SEM和TEM观察表明, 奥氏体形变不仅细化仿晶界型铁素体, 而且促进先共析铁素体在原奥氏体晶内形核, 从而有利于细化粒状贝氏体晶团及其内部的铁素体片条和MA岛.给出的组织变化模型可阐述形变对粒状贝氏体精细结构的影响. 经过780℃下30%形变, 即使在形变后空冷的条件下也获得了平均长度小于5 m、平均宽度小于2.5 m的仿晶界型铁素体晶粒、平均粒径小于3 m的晶内铁素体. 与未经过形变的试样相比, CVN常温冲击韧性值从未形变的43 J提高到108 J, Vickers硬度从242提高到312, 为工业生产工艺的改进提供了重要根据.
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Pt族金属在加压氰化浸出过程中的行为探讨
黄昆; 陈景
金属学报. 2004, 40 (3): 270-274 .  
摘要   PDF (13787KB)
对加压氰化浸出过程Pt族金属(Pt, Pd, Rh)行为的研究表明, Pt族金属氰化浸出率的顺序为Pd >Pt >Rh, 而相应氰配合物高温下稳定性顺序为RhPt> Pd。浸出过程中的行为规律实际上反映的是表面态Pt族金属的化学反应活性顺序, 也即金属的原子态稳定性和金属键强度两种变化规律的综合表现。而Pt族金属氰配合物高温稳定性可以由“重Pt族配合物比相应结构的轻Pt族配合物的热力学稳定性更大, 动力学惰性更高”以及金属氰配离子。
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电磁离心凝固过程中宏观偏析的数值模拟
郭大勇; 杨院生; 童文辉; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (3): 275-280 .  
摘要   PDF (13787KB)
基于连续模型建立了非惯性坐标系下电磁离心凝固过程流动、传热、传质耦合数学模型. 依此模型对Al--5%Cu合金进行了模拟计算. 结果表明, 电磁离心凝固过程中,电磁力使熔体的平均径向运动速度下降.熔体流动状态的改变使凝固合金外层的逆偏析减轻, 凝固过程中 两相区的负偏析也减轻. 与普通离心铸造相比, 电磁离心凝固可减轻铸件宏观偏析. 模拟结果与实测铸件成分分布基本吻合, 表明本数学模型较好地描述了电磁离心凝固过程.
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电磁离心凝固过程中宏观偏析的数值模拟
郭大勇; 杨院生; 童文辉; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (3): 275-280 .  
摘要   PDF (KB)
基于连续模型建立了非惯性坐标系下电磁离心凝固过程流动、传热、传质耦合数学模型. 依此模型对Al--5%Cu合金进行了模拟计算. 结果表明, 电磁离心凝固过程中,电磁力使熔体的平均径向运动速度下降.熔体流动状态的改变使凝固合金外层的逆偏析减轻, 凝固过程中 两相区的负偏析也减轻. 与普通离心铸造相比, 电磁离心凝固可减轻铸件宏观偏析. 模拟结果与实测铸件成分分布基本吻合, 表明本数学模型较好地描述了电磁离心凝固过程.
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圆坯方坯凝固定律的导出和验证
张兴中; 那贤昭; 王忠英; 刘爱强; 干勇
金属学报. 2004, 40 (3): 281-284 .  
摘要   PDF (6042KB)
经典的凝固平方根定律一般不适合于描述圆坯和方坯的连铸凝壳长大过程,本文推导了圆坯凝壳长大的圆坯凝固方程, 圆坯凝固方程也适用于方坯凝壳长大过程, 可称为圆方坯凝固定律. 经实测数据验证, 圆方坯凝固定律能够较准确地表达连铸坯凝固过程.
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初生M6C的形成及其对高钨铸造模具高温合金的影响
郑运荣; 郑亮; 曾强; 阮中慈
金属学报. 2004, 40 (3): 285-290 .  
摘要   PDF (16311KB)
高钨铸造合金已用于铸造大型模具, 由于大量初生M6C碳化物的形成使模具变脆, 需探明初M6C的形成条件。实验表明当含碳量超过0.15%时, 合金中易析出初生M6C, 而10%Co起有效的抑制作用. 初生M6C是在1375 ℃时形成的, 它对通过固-液范围的冷却速度十分敏感, 快冷抑制它的形成.铸件中M6C的形成存在明显的尺寸效应, 枝晶间距大于150m时的较厚截面极易形成毫米量级的M6C, 严重的损伤合金的高温强度。 因此对大截面的模具合金, 为防止初生M6C的析出, 合金中最好保持0.04%---0.07%C和10%---15%Co。
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氢化物和氢致马氏体对TiNi合金断裂韧性的影响
何健英; 高克玮; 乔利杰; 褚武扬
金属学报. 2004, 40 (3): 291-295 .  
摘要   PDF (13316KB)
TiNi形状记忆合金在充氢时形成的氢致马氏体和氢化物可使合金的K IC明显下降, 相对损失高达96%, 但其氢致马氏体对K IC相对损失的贡献仅约1.8%,而且不随氢浓度而改变. 因此氢致K IC下降几乎全部归因于氢化物.氢化物引起的相对损失和氢化物的含量(质量分数, %)有关, 当充氢电流i>15 mA/cm 2时, 在氢化物处能产生微裂纹, 但微裂纹不会使断裂韧性进一步下降.
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无碳化物贝氏体-马氏体复相高强度钢的组织与性能
杨福宝; 白秉哲; 刘东雨; 常开地; 韦东远; 方鸿生
金属学报. 2004, 40 (3): 296-300 .  
摘要   PDF (19397KB)
阐述了新型Mn--Si--Cr系无碳化物贝氏体/马氏体(CFB/M)复相钢的组织与合金设计思想;研究了复相钢在空冷条件下的组织及其精细结构, 并系统地总结了实验钢经不同温度回火后的力学性能. 实验结果表明, 复相高强钢在具有优良的强韧性能的同时, 又具有较高的延迟断裂抗力和抗疲劳破坏能力, 其强韧性的提高归于其独特的组织结构:贝氏体碳化物被薄膜状残余奥氏体所取代, 大大改善了复相钢的回火稳定性和疲劳性能, 稳定的残余奥氏体薄膜作为不可逆氢陷阱, 并显著提高了钢的抗氢脆能力.
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一种新型Nd基块体非晶合金
任英磊; 左景辉; 邱克强; 张海峰; 胡壮麒
金属学报. 2004, 40 (3): 301-304 .  
摘要   PDF (12327KB)
在铜模铸造条件下制备了直径2.5 mm的Nd61Fe30Zn9块状非晶合金. 在普通DSC 条件下, 没有观察到这种合金的玻璃转变温度, 晶化温度为730 K, 比Nd60Fe30Al10非晶合金的晶化温度低约70 K, 因此该合金的热稳定性较低. 熔化行为分析表明,合金Nd61Fe30Zn9的熔化过程为单峰吸热过程,且熔化区间仅为54 K, 说明该合金的成分接近合金的共晶成分, 但母合金的自然凝固组织不具有共晶凝固特点,表现为粗大的枝晶状组织. 讨论了成分和组织对合金非晶形成能力的影响.
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渣金两相氧化锰还原的不可逆过程热力学研究
翟玉春; 王锦霞
金属学报. 2004, 40 (3): 305-308 .  
摘要   PDF (3904KB)
将仅能描述近平衡体系发生物理化学变化时物理量间的线性关系式-线性不可逆过程热力学扩展到远离平衡体系, 建立了有界面存在的远离平衡的化学反应体系的不可逆过程热力学方程, 并将其应用于渣--金间的氧化锰还原反应. 得到的氧化锰还原的不可逆过程热力学的动力学方程与实验数据能很好地吻合, 这表明不可逆过程热力学可以应用于远离平衡的体系.
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渣金两相氧化锰还原的不可逆过程热力学研究
翟玉春; 王锦霞
金属学报. 2004, 40 (3): 305-308 .  
摘要   PDF (3904KB)
将仅能描述近平衡体系发生物理化学变化时物理量间的线性关系式-线性不可逆过程热力学扩展到远离平衡体系, 建立了有界面存在的远离平衡的化学反应体系的不可逆过程热力学方程, 并将其应用于渣--金间的氧化锰还原反应. 得到的氧化锰还原的不可逆过程热力学的动力学方程与实验数据能很好地吻合, 这表明不可逆过程热力学可以应用于远离平衡的体系.
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Cu--Al预合金粉末中Al内氧化工艺的分析
梁淑华; 徐磊; 方亮; 范志康
金属学报. 2004, 40 (3): 309-313 .  
摘要   PDF (15294KB)
对高能球磨制备的Cu--Al预合金粉末中Al内氧化的工艺进行了研究。结果表明, 温度是决定临界氧分压P O2的关键因素, 随着温度的升高, 临界氧分压增加。 适当提高温度可以减小环境氧分压的控制难度。高能球磨制粉对Al内氧化的热力学条件影响不显著, 但对动力学条件影响显著。 当Al的质量分数大于0.5%时, 对于不同的Al含量的Cu--Al预合金粉末应有不同的加热工艺。当工艺参数适宜时, 采用Cu--Al预合金粉末可以制备出组织均匀的Al2O3/Cu复合材料, 其中Al2O3颗粒粒径2---5m,颗粒间距5---10m。
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含 Cu抗菌不锈钢的微观组织及其抗菌性能
陈四红; 吕曼祺; 张敬党; 董加胜; 杨柯
金属学报. 2004, 40 (3): 314-318 .  
摘要   PDF (21141KB)
通过在铁素体和奥氏体不锈钢中添加适量Cu, 经过特殊的抗菌处理, 使不锈钢具有了优良的抗菌特性. 探索了含Cu不锈钢经过抗菌处理后抗菌析出相的分布和形貌, 抗菌检测结果表明, 含有一定量Cu的铁素体和奥氏体不锈钢显示出了很强的广谱抗菌性能.在生物电镜下观察到抗菌钢表面细菌形态的改变与组织液溢出现象.
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作用于一点的正应力和剪应力三维图形及其在金属成形分析中的应用
何祝斌; 王仲仁; 苑世剑
金属学报. 2004, 40 (3): 319-325 .  
摘要   PDF (16785KB)
给出了一点不同斜面上正应力和剪应力分布的三维图形, 分析了图形形状与变形类型的对应关系. 正应力图形和剪应力图形可以分为三种类型, 分别对应压缩类变形、平面应变以及拉伸类变形. 利用正应力图形和剪应力图形, 分析了单向拉伸、拉深及挤压工序中典型点的变形类型及尺寸变化趋势.
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TiAl基合金排气阀立式离心铸造充型及凝固过程数值模拟
吴士平; 郭景杰; 贾均
金属学报. 2004, 40 (3): 326-330 .  
摘要   PDF (16651KB)
以N--S方程、连续性方程及Fourier导热方程为基础,结合离心力、重力及Coriolis力, 在实验的基础上建立了立式离心铸造充型过程及凝固过程数学模型. 并且依据此模型对TiAl基合金排气阀立式离心铸造过程温度场、流场及压力场进行了数值模拟. 数值模拟结果表明, 离心铸造的充型过程存在正向和反向两个充填过程, 在入口处易出现卷气缺陷. 凝固过程也存在正向和反向两个凝固顺序, 在靠近先充填一侧易于形成偏轴线缩松缺陷.
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电沉积非晶态Ni--S--Co合金在碱性介质中的析氢反应
韩庆; 陈建设; 刘奎仁李; 鑫; 魏绪钧
金属学报. 2004, 40 (3): 331-336 .  
摘要   PDF (19393KB)
通过电沉积方法获得了Ni--S--Co非晶合金镀层. 电化学测试结果表明, 非晶态Ni--S--Co合金电极的析氢过电位仅为70 mV, 析氢反应的电化学活性高于其它种类的电极(包括非晶态Ni--S合金电极), 计算了电极的电化学参数, 交换电流密度和表观活化能.XRD和SEM测试表明, 在电解过程中, 非晶态Ni--S--Co合金电极的电化学稳定性高于非晶态Ni--S合金电极. 长时间电解实验表明, 非晶态Ni--S--Co合金电极在模拟工业电解条件下具有相当高的活性和稳定性.
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