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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2002年, 第38卷, 第7期 刊出日期:2002-07-18 上一期    下一期
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论文
NiAl微晶涂层对两种NiAl基共晶合金高温氧化性能的影响
徐春梅; 郭建亭
金属学报. 2002, 38 (7): 673-678 .  
摘要   PDF (387KB)
研究了磁控溅射NiAl微晶涂层对NiAl-28Cr-5Mo-1Hf和NiAl-33.5Cr-0.5Zr两种共晶合金在1000-1150℃静态空气中氧化性能的影响.添加Cr,Mo,Hf,Zr等元素使NiAl合金由单相转变为多相结构,高温氧化后表面分别形成抗氧化性能较差的Al2O3+Cr2O3+HfO2和Al2O3+Cr2O3+ZrO2复合氧化膜,并且发生严重的内氧化.施加NiAl微晶涂层后,高温下表面形成致密的单一氧化物Al2O3,抗氧化性能得到明显提高.
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定向凝固NiAl多相合金的高温超塑性研究
崔传勇; 郭建亭; 齐义辉; 叶恒强
金属学报. 2002, 38 (7): 679-683 .  
摘要   PDF (218KB)
本文研究了Ni-30Al-5Mo-0.5Hf金属间化合物的显微组织及其超塑性变形行为.该合金是由NiAl/Ni3Al/Mo三相组成,在NiAl中分散着大量的条状Ni3Al.在1050-1100℃,应变速率为5.2×10-4-6.24×10-3s-1拉伸变形时,合金呈现超塑性行为;1050℃,5.2×10-4s-1时的最大延伸率达160%,此时对应的应变速率敏感指数为0.46.超塑性变形的机理主要是由于变形过程中的动态回复和再结晶,同时合金中的NiAl和Ni3Al两相在高温下可以协调变形.
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高温热冲击对J75不锈钢力学性能及微观组织的影响
谭云; 余勇; 潘晓霞; 李光东; 张方举; 丰杰 ; 周德惠; 戎利建; 马禄铭
金属学报. 2002, 38 (7): 684-688 .  
摘要   PDF (201KB)
研究了沉淀强化奥氏体不锈钢J75经受不同温度热冲击及一定温度下多次热冲击作用后的力学性能变化规律,并探索了性能损伤机理.研究结果表明,在作用时间为1 s的情况下,温度低于610℃,单次或多次热冲击对合金的力学性能无明显损伤;温度高于750℃,热冲击明显影响合金的力学性能,强度和延伸率都随热冲击次数增加明显降低.显微分析表明,热冲击温度和热冲击次数的增加,促进了晶粒细化,也使材料的析出相发生了明显的变化.在高于750℃下产生的大量片状η相的析出及γ强化相的粗化和不均匀分布,是引起J75不锈钢强度和延伸率显著下降的主要原因.
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60Si2Mn钢半固态初生相形成与演变机制
杨卯生; 赵爱民; 毛卫民; 钟雪友
金属学报. 2002, 38 (7): 689-693 .  
摘要   PDF (258KB)
对等温和降温连续搅拌下60Si2Mn初生凝固组织形成与演变规律进行了实验研究.结果表明:等温和降温两种搅拌工艺可使初生奥氏体组织枝晶形态演变球化.等温温度越高,初生组球化效果越好;采用较长的连续搅拌时间,初生相可得到充分球化;连续降温搅拌到一定固相分数时晶粒尺寸变化较小;采用降温连续搅拌工艺可获得较小的球形晶粒尺寸.电磁搅拌改变了初生晶粒生核或生长的热力学和动力学条件,从而使初生相的界面形态经历了由球形失稳后转变为枝晶,又经过抑制、熔断、重熔、粗化、聚集而转变为近球形的演变过程.抑制和粗化是促使晶粒界面形态发生演变的主要动力学因素.
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Al-Zn-Cu系中的T'化合物与低Cu侧室温相关系
郝士明; 郝新江; 李艳霞; 任玉平; 李洪晓; 赵刚
金属学报. 2002, 38 (7): 694-698 .  
摘要   PDF (211KB)
按热力学计算得到的Al5Cu4Zn的化学计量比成分,可以获得由室温至400℃均为稳态单相的三元化合物T'相合金.利用扫描电镜、电子探针和X射线衍射实验确定了Al-Zn-Cu系在室温下存在稳态Al+Zn+T'三相区,而不存在稳态的Al+Zn+CuZn4三相区.明确了CuZn4是一种亚稳化合物,最终将转变为T'相.确定了Al-Zn-Cu系室温下存在稳态的T'+CuZn4两相区.
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Ti-54Al-xB合金中TiB2的形貌演变及生长机理
张虎; 高文理; 张二林; 曾松岩
金属学报. 2002, 38 (7): 699-702 .  
摘要   PDF (204KB)
用XRD、SEM对原位自生法制备的Ti-54Al-(0.8-1.7)B(原子分数,%)合金的相组成和微观组织进行了研究结果表明:该合金主要由TIAl和TiB2两相组成;合金中TiB2主要以板片状、细棒状和块状形式存在.在板状、细棒状和块状TiB2的{1010}面上生长出相互平行的薄片状凸耳,在(0001)面上生长出相互平行的细棒状分枝;这些凸耳或细棒状分枝的晶体学取向与它们所在的TiB2晶体的取向相同.根据TiB2的晶体结构和生长环境对板片状、细棒状和块状TiB2的形貌演变及生长机理进行了分析.
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稀土对B319铝合金组织性能的影响
吴国华; 马春江; 王叶双; 朱燕萍; 丁文江
金属学报. 2002, 38 (7): 703-708 .  
摘要   PDF (246KB)
利用等离子发射光谱仪、能谱仪、图像分析仪、差分扫描量热仪(DSC)以及金相分析等手段,研究了稀土(RE)对消失模铸造B319铝合金孔隙率、组织和性能的影响.研究结果表明,在铸件冷却速度为0.2℃/s的消失模铸造条件下,B319铝熔体中加入0.15%RE(质量分数),可以使Si相得到一定程度的变质.并可使消失模铸造铝件的孔隙率明显降低.这是消失模铸造慢冷条件下RE提高合金力学性能的重要原因.随着RE加入量的增加,合金的抗拉强度和延伸率得以提高,当RE含量为0.15%时,相对于未加RE时的情况,σb和δ分别增加了14%和23.5%.当RE含量>0.15%时,出现富稀土的块状金属间化合物Ti2LaAl20,使合金的机械性能,尤其是塑性降低.
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AZ91 Mg-Al合金中γ-Mg17Al12析出相的多重位向关系及{112}γ伪孪晶关系
罗承萍; 肖晓玲; 刘江文; 聂建峰; B.C.Muddle
金属学报. 2002, 38 (7): 709-714 .  
摘要   PDF (253KB)
应用透射电镜(TEM)研究了时效AZ91 Mg-Al合金中三种形态的γ-Mg17Al12析出相(bcc)的多重位向关系及析出相颗粒间的{112}γ伪孪晶关系.这三种板条状、六棱柱状或短棒状的析出相分别与Mg基体(hcp)保持Burgers,Crawley和Porter位向关系;在同种析出相颗粒之间或异种颗粒之间能形成不具有孪晶结构特征的{112}γ伪孪晶关系.从晶体学角度解释了这种多重位向关系及伪孪晶的生成机制.并从单个析出相与基体间的匹配程度解释了这三种析出相的析出密度存在较大差别的原因.
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热处理对42CrMo钢的耐延迟断裂性能的影响
王毛球; 董瀚; 惠卫军; 陈思联; 翁宇庆
金属学报. 2002, 38 (7): 715-719 .  
摘要   PDF (278KB)
对42CrMo钢进行了淬火回火处理和等温淬火处理,探讨热处理工艺对高强度钢的耐延迟断裂性能的影响.缺口拉伸实验表明,与淬火回火相比,等温处理后42CrMo钢在抗拉强度为1500 MPa级时具有优良的耐延迟断裂性能.组织观察发现,42CrMo钢等温处理后由下贝氏体组成,ε-碳化物分布在贝氏体板条内部,原奥氏体晶界无碳化物,因而耐延迟断裂性能较好.随等温温度的降低,贝氏体板条变细,强度增加,耐延迟断裂性能也提高.可见,通过等温处理获得下贝氏体组织是改善1500 MPa级合金结构钢的耐延迟断裂性能的一种有效途径.
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加载速率对20g钢高温断裂韧性的影响
张淑佳; 卢炎麟; 任立义; 洪起超
金属学报. 2002, 38 (7): 720-722 .  
摘要   PDF (121KB)
对20 g钢高温断裂韧性随加载速率的变化规律进行了实验研究.在400℃和500℃下,分别测量了几种加载速率下20 g钢的Ji值.实验结果表明:Ji值随应变速率的增大而有较大幅度的降低;在同一应变速率下,400℃时的Ji值小于500℃时的Ji值;400℃时裂纹扩展比500℃时更快.因此,当温度在400℃附近时更应注意避免超载.
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扩散阻挡层对Cu-Zr纳米合金膜电阻率与残余应力的影响
宋忠孝; 鞠新华; 徐可为
金属学报. 2002, 38 (7): 723-726 .  
摘要   PDF (166KB)
用磁控溅射和离子束溅射共沉积的方法分别在以单晶硅为基体的TiN,TaN,ZrN扩散阻挡层上沉积了Cu-Zr合金膜,膜在400℃氮气中退火1 h.结果表明扩散阻挡层对膜的晶体取向、电阻率和残余应力有很大影响.沉积态的膜具有强的(111)取向,且峰型严重展宽;退火后峰型明显锐化,出现(200)等晶体取向;对应TiN,TaN,ZrN三种扩散阻挡层,膜的电阻率在沉积态时分别达108,327和478μΩ@cm,退火后降至正常的数个μΩ@cm;扩散阻挡层亦可明显降低膜的残余应力,无扩散阻挡层时膜的退火应力达475 MPa,有ZrN扩散阻挡层后退火应力降至149 MPa.
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Cu-Sn界面上金属间化合物生长的抑制
任峰; 高苏; 张启运
金属学报. 2002, 38 (7): 727-730 .  
摘要   PDF (192KB)
用金相和润湿力测定的方法研究了带不同隔离层的Cu线在热浸Sn和电镀Sn制备电子元件引线时仓储可焊性的变化.实验表明,Ni隔离层与Cu芯线的结合能力和保护能力最强,但只适用于350℃以下热浸Sn工艺.Co隔离层则可完满地适用至450℃.Fe隔离层由于热浸Sn时往往局部破裂,不能使Cu-Sn得到完全的隔离.Fe,Co,Ni隔离层在电镀法覆锡制备引线时均能获得良好的效果.
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原位合成MoSi2-30%SiC复合材料的高温蠕变行为
傅晓伟; 杨王玥; 张来启; 孙祖庆; 朱静
金属学报. 2002, 38 (7): 731-736 .  
摘要   PDF (264KB)
研究了含30%SiC(体积分数)的热压原位合成MoSi2基复合材料及对比用的商用MoSi2与SiC混粉热压材料在1200-1400℃的压缩蠕变行为.结果表明,在60-120 MPa应力条件下,原位合成复合材料的稳态蠕变速率都可维持在10-7s-1量级或更低的水平.高于1300℃,原位合成材料的稳态蠕变速率明显低于商用混粉材料的主要原因是MoSi2/SiC相界面为纯粹的原子结合,无SiO2非晶相存在.蠕变机制为位错蠕变,MoSi2基体中的位错类型为〈110〉与〈100〉.
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应用最大熵三维取向分布函数法测算深冲IF钢板的塑性应变比
蒋奇武; 刘沿东; 赵骧; 梁志德; 左良; 王福
金属学报. 2002, 38 (7): 737-740 .  
摘要   PDF (134KB)
采用最大熵三维取向分布函数(MEMODF)和简ODF法,按照织构多晶体连续力学法(CMTP法),遵循Konchendorfer模型,选择非二次型屈服函数来预估多晶体(深冲IF钢板)的塑性应变比R值.预估结果表明,MEMODF法测算值与实测值符合更好.
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6061Al合金等离子体基离子注氮表面的动态标度行为
李伟力; 孙跃; 郑馥; 费维栋
金属学报. 2002, 38 (7): 741-744 .  
摘要   PDF (159KB)
利用原子力显微镜和掠入射X射线散射技术研究了6061Al合金等离子体离子注氮表面的粗糙度和标度行为.研究结果指出,注氮初期,表面粗糙度逐渐下降;当离子注入时间较长时,表面粗糙度随注入时间的延长而逐渐增加;在远离平衡的条件下,材料的形成机制可通过分形理论进行研究.长时间离子注氮表面具有明显的分形特征,利用所得到的静态标度指数、生长指数和动态标度指数讨论了6061 Al合金离子注氮表面的标度行为.
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纯铜动态再结晶的Monte Carlo法模拟
佟铭明; 莫春利; 李殿中; 李依依
金属学报. 2002, 38 (7): 745-749 .  
摘要   PDF (256KB)
本文建立了一种基于能量判据的确定动态再结晶各个阶段临界应变的方法,并基于此种方法利用Monte Carlo(MC)法进行了纯铜动态再结晶的二维模拟,定量计算了变形引起的存储能与变形之间的关系,计算出了发生动态再结晶的临界应变.模拟结果表明,采用MC法可以揭示动态再结晶的形核生长过程与应变历史之间的关系,结合本文所建立的基于能量判据的确定动态再结晶各个阶段临界应变的方法,可以预测开始发生动态再结晶的临界变形条件.
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IC-6高温合金及其防护性涂层的摩擦特性
王冰; 宫骏; 汪爱英; 孙超; 黄荣芳; 闻立时
金属学报. 2002, 38 (7): 750-754 .  
摘要   PDF (260KB)
采用电弧离子镀技术在IC-6高温合金上沉积NiCrAlY涂层.研究了NiCrAlY涂层及IC-6高温合金在室温和600℃空气中无润滑状态下,以K17高温合金为摩擦副的摩擦特性.采用带有能谱的扫描电镜(SEM/EDX)分析IC 6高温合金和NiCrAlY涂层磨损表面的形貌和成分.实验结果表明,室温条件下摩擦时,一些碎屑从K17合金上脱落下来,在IC-6合金及NiCrAlY涂层表面上形成磨粒.随着摩擦时间延长,磨损表面元素发生氧化.试样在环境温度为600℃摩擦时,NiCrAlY涂层的表面比较快的形成氧化膜,减少金属-金属间的直接接触.环境温度升高后,摩擦表面温度也随之升高,氧化物的粘滞性增强,600℃时,合金和涂层摩擦系数都有不同程度的减小.
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A3钢在模拟降雨环境下的腐蚀和冲刷行为研究
安百刚; 张学元; 韩恩厚; 李洪锡
金属学报. 2002, 38 (7): 755-759 .  
摘要   PDF (190KB)
利用自制的实验室降雨模拟装置,研究了雨水pH值和降雨强度对A3钢的腐蚀和冲刷行为影响,同时用ACM(atmospheric corrosion monitor)监测了降雨期间的腐蚀速率变化.结果表明,A3钢的腐蚀速率随着模拟雨水pH值的升高而降低,其变化规律与失重结果一致,表明用ACM监测A3钢在降雨条件下的腐蚀速率在一定程度上是可行的.A3钢的冲刷量随着模拟雨水pH值的升高表现为先降后升的规律,从腐蚀产物的变化分析了其产生的原因.随着模拟降雨强度的增大,A3钢的腐蚀速率和冲刷量增大.等量模拟降雨条件下,冲刷量也随降雨强度的增大而增大,这表明降雨的冲击作用对A3钢的腐蚀和冲刷行为有显著影响.
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NaCl溶液中Al-Li合金腐蚀过程的电化学特征
李劲风; 张昭; 程英亮; 曹发和; 王建明; 张鉴清; 曹楚南
金属学报. 2002, 38 (7): 760-764 .  
摘要   PDF (192KB)
采用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱及极化曲线测量,研究了峰时效AA2195-T8铝合金在3.0%NaCl溶液中的腐蚀电化学特征结果表明,腐蚀初期,合金表面钝化膜上不断有孔核的形成与修复,并导致阻抗谱上感抗成分的存在.随腐蚀时间的延长,其感抗成分消失且阻抗模值降低.阳极极化时,由于其孔蚀电位与自腐蚀电位接近,钝化电位区间很小;随腐蚀时间的延长,极化电阻先增加而后减小,自腐蚀电流则呈相反趋势变化.
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非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为
王成; 张庆生; 江峰; 张海峰; 胡壮麒
金属学报. 2002, 38 (7): 765-769 .  
摘要   PDF (190KB)
利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗(EIS)技术研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为.极化曲线测试结果表明,非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中具有很好的耐蚀性能,阳极过程表现出钝化的特征,当极化电位很高时,非晶合金出现了点腐蚀.电化学交流阻抗测试表明,在阴极极化、开路电位和钝化电位下,非晶合金的Nyquist图由单容抗弧构成,具有很高的电荷转移电阻,表现出优良的耐蚀性,在点蚀电位附近和点蚀电位区EIS分别有两个时间常数和三个时间常数.非晶合金在3.5%NaCl溶液中浸泡12 h后,耐蚀性能有所下降.
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N80钢CO2腐蚀电极过程交流阻抗分析
陈长风; 路民旭; 赵国仙; 白真权; 严密林; 杨延清
金属学报. 2002, 38 (7): 770-774 .  
摘要   PDF (174KB)
利用交流阻抗技术研究了N80钢在不同介质条件下CO2腐蚀交流阻抗图谱的特征.结果表明,N80油套管钢CO2腐蚀EIS曲线具有三个时间常数,其中低频感抗弧与试样表面活化溶解有关,低频容抗弧与试样表面腐蚀产物膜生成有关.随着试样表面腐蚀产物膜覆盖度增大,EIS曲线低频区感抗弧逐渐缩小,容抗弧逐渐扩大.进一步讨论了试样表面腐蚀产物膜成膜情况与电极反应过程的关系.
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约束态TiNi形状记忆合金丝可逆形状响应应变和响应力的分析模型
贺志荣; 周敬恩
金属学报. 2002, 38 (7): 775-779 .  
摘要   PDF (183KB)
建立了TiNi形状记忆合金(SAM)主导的金属基或聚合物基智能复合材料中TiNi丝形状响应应变和响应力的分析模型,并进行了计算分析和实验考察,计算和实验结果符合良好结果表明,当基体预定曲率km一定时,随TiNi SMA丝数量n增加,智能复合材料的形状响应应变ε和响应力F增加,形状回复率ρ减小;随基体宽度b增加,ε和F皆减小,而ρ则增加当b一定时,随n增加,ε和F皆增加;随κm增加,F增加,ε则基本保持不变.因此,设计该类智能复合材料时应综合考虑增强材料数量、基体尺寸及其预变形量等因素.
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烧结Sr1-xCaxRuO3系列的结构与磁性
侯登录; 姜恩永; 白海力; H.P.Kunkel; X.Z.Zhou; G.Williams
金属学报. 2002, 38 (7): 780-784 .  
摘要   PDF (187KB)
固相反应法制备了Sr1-xCaxRuO3系列,X射线衍射确定样品的相结构为正交畸变钙钛矿结构.随Ca替代量x的增加,晶格常数α基本保持不变,而b和c随之减小,晶格畸变更加明显.物理性质测量系统(PPMS)测量了样品的交流磁化率,零场冷却和加场冷却磁化强度.Curie-Weiss定律确定了样品的顺磁Curie温度TP.结果表明,随x的增加,TP减小当x≤0.6时Tp大于零;当χ>0.6时Tp小于零.利用交流磁化率随温度变化的关系确定样品的铁磁Curie温度TC,随χ的增加TC减小.当x=0.8时,TC降至4 K;而当x=1.0时,即使温度降到1.7 K,也未出现磁有序.样品磁性随Ca替代量x的变化是其结构变化的直接结果.
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