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ISSN 0412-1961
CN 21-1139/TG
创刊于 1956 年 (月刊)
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  2001年, 第37卷, 第4期 刊出日期:2001-04-11 上一期    下一期
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论文
低辐射薄膜TiO2-Ag-TiO2-SiO的纳米尺度显微结构
詹倩; 于荣; 贺连龙; 李斗星; 郭晓楠
金属学报. 2001, 37 (4): 337-339 .  
摘要   PDF (128KB)
成功地制备了TiO2-Ag-TiO2-SiO超薄多层膜的截面样品,并对其微观结构进行TEM,HREM及纳米束EDS分析.结果表明,薄膜各层厚度均匀,界面明锐、光滑.Ag层由纳米晶组成,而TiO2和SiO层为非晶.Ag在膜层中没有扩散或聚团,这也正是保证整个薄膜性能指标的一个重要因素.
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LiB化合物X射线衍射强度计算与晶胞中电子密度分布
刘志坚; 曲选辉; 黄伯云
金属学报. 2001, 37 (4): 340-344 .  
摘要   PDF (185KB)
讨论了LiB化合物X射线衍射的实验方法及衍射强度计算模型,并对该物相的电子密度函数进行了分析结果表明,在经过对X射线的透射效应和Debye因子各向异性的简化修正后,X射线衍射强度理论值与实验结果吻合很好电子密度函数分析表明,在LiB单胞中沿[001]方向B与B之间存在高密度电子分布,Li原子的电子向B原子发生了转移.进一步支持了LiB化合物中B在[001]方向以共价键相连及元素Li以Li+状态存在的观点
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Ni基单晶高温合金原树枝状晶结构典型区域γ和γ′相成分的测算
彭志方; 任遥遥; 张伟; 燕平; 赵京晨; 王延庆
金属学报. 2001, 37 (4): 345-352 .  
摘要   PDF (296KB)
导出了高温合金γ和γ′相的元素分配比和分配系数.以CMSX-2合金为研究对象,用EDAX区域扫描测得热处理后未变形试样和经持久变形至断裂试样原树枝状晶三个典型区域(枝晶干、枝晶臂和枝晶间)的成分,使用分配系数法计算:了各区域中γ和γ′相的成分分析了各区相成分分布的特点及其与合金持久寿命的对应关系
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Ni52MI24Ga24金属间化合物的单晶生长和磁性功能
陈京兰; 胡凤霞; 高书侠; 王中; 高智勇; 赵连城; 宫声凯; 徐惠彬
金属学报. 2001, 37 (4): 353-357 .  
摘要   PDF (197KB)
研究了Ni52Mn24Ga24合金单晶在磁场作用下能产生的目前最大的磁致伸缩应变.发现了该材料的双向相变应变效应以及磁场对此的增强现象在1.2 T磁场的作用下,可逆的相变应变达4%以上.实现这一结果的关键条件是马氏体变体的择优取向报道了获得马氏体变体的择优取向样品的单晶生长特性和后处理方法.根据前人报道的理论模型分析了实验结果,指出磁感生应变的物理机制是磁场提供的Zeeman能驱动变体间孪晶界的移动.
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单晶Ni-6.0Al-6.5Ta-8.5Mo-6.5Cr合金的高温氧化及其氧化物分布特征
田素贵; 郭华; 胡壮麒; 李铁藩
金属学报. 2001, 37 (4): 358-362 .  
摘要   PDF (177KB)
对单晶Ni-6.0Al-6.5Ta-8.5Mo-6.5Cr合金高温氧化后的组织结构进行了SEM观察,并用EDAX和X射线衍射对其氧化物进行分析,研究了合金氧化物的分布特征及其对持久性能的影响.结果表明:在大气环境的服役条件下无保护涂层合金的表层、次表层发生明显的氧化、内氧化现象;在氧化初期形成以Al为主的氧化物,在近表层处形成以Cr,Al和Ta为主的氧化物,在次表层形成的大颗粒内氧化物为α-A12O3,Mo不参与合金的内、外氧化,近内氧化物处出现贫AI区,致使区内γ'强化相消失;有保护涂层的单晶合金高温氧化后,贫Al区尺寸减小,区内无大尺寸内氧化物,因此使合金的持久性能明显提高.
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过偏晶合金快速凝固过程中第二相液滴在液-液相变区内的粗化
郭景杰; 刘源; 贾均; 苏彦庆; 丁宏升
金属学报. 2001, 37 (4): 363-368 .  
摘要   PDF (243KB)
建立了一个描述快速冷却条件下偏晶合金在液-液相变区内的第二相液滴粗化的数学模型.该模型考虑了第二相液滴的形核、扩散长大以及Brownian碰撞三者的共同作用.模拟结果表明,第二相液滴间的Brownian碰撞是影响液滴粗化的一个重要的因素.快的冷却速率导致基体液相中溶质过饱和度和第二相形核速率都升高到一个高的水平,同时得到较小的液滴平均半径和较大的液滴数目密度.这个模型对Al-30%In合金的预测结果与实验结果吻合较好.这说明本文所建立的模型在快速冷却条件下具有实际预测功能.这个模型同样可用于其它难混溶合金系.
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原位合成MOSi2-SiC复合材料的高温强化
孙祖庆; 张来启; 杨王; 王月; 傅晓伟
金属学报. 2001, 37 (4): 369-372 .  
摘要   PDF (143KB)
采用高温压缩实验研究了不同体积分数SiC含量对原位合成MoSi2-SiC复合材料在1000--1400℃的屈服强度及流变应力的影响.结果表明,与单一MoSi2材料相比,复合材料的高温强度随SiC含量的增加而明显提高高温屈服强度σv和第二相SiC粒子间距λs服从σy=σ0+kλ-1s2关系式.结合组织结构的研究结果对其相间障碍强化的高温强化机制进行了初步探讨.
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充氚对不锈钢显微组织及拉伸性能的影响
向士凯; 任大鹏; 邹觉生; 倪然夫; 陈锡瑶
金属学报. 2001, 37 (4): 373-376 .  
摘要   PDF (171KB)
对HR-1,HR-2,1Cr18Ni9Ti不锈钢在未充氚、充氚、充氚并除氚3种状态下拉伸后的组织进行了透射电镜观察分析;结合力学拉伸性能数据,讨论了氚、氦对这3种不锈钢的组织及拉伸性能的影响.观察分析表明,氦易在晶界偏聚;氦偏聚到晶界后形成氦泡,氦泡在晶界处呈现多种组态;氚的最初分布决定了氦的分布,氦通过对氚的捕集强化了氚和氦的聚积;这3种不锈钢充氚后,塑性比未充氚的下降;除氚留氦不锈钢中氦浓度不足以对其塑性产生显著影响,其塑性与未充氚不锈钢的相差不大
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热爆合成TiAl3临界温度判据的DSC研究
汪涛; 鲁玉祥; 祝美丽; 张俊善; 季世军
金属学报. 2001, 37 (4): 377-380 .  
摘要   PDF (143KB)
以Ti-75%Al热爆合成体系为对象,研究了一种基于热爆炸理论的热爆临界温度(θ'ign)DSC判据在材料热爆合成领域中应用的可能性采用该判据得到Ti-75%Al体系在不同加热速率下的θ'ign,并结合多元线性回归法预测该体系等温热爆临界温度为728.9℃,与由等温DSC观察获得的740-740℃的结果非常接近,从而证明该判据适用于快速确定金属二元系热爆合成的临界点燃温度
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高CoNi合金钢中二次碳化物的析出与转化
胡正飞; 吴杏芳; 梨秀球; 王春旭
金属学报. 2001, 37 (4): 381-385 .  
摘要   PDF (192KB)
高CoNi超高强度合金钢是典型的淬火回火马氏体钢,等温回火处理产生的针状合金碳化物沉淀即二次硬化反应使材料达到高的强韧性.针状合金碳化物M2C从马氏体基体α-Fe中以共格形态析出,该共格关系随过时效而失去.回火温度较高时M2C转化为稳定的合金碳化物M23C6和M7C3.利用微衍射技术唯一地确定了可能的合金碳化物沉淀相的晶体结构.
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厚度与分层耦合效应对X60管线钢断裂韧性的影响
郭万林; 董蕙茹; 杨政; 路民旭; 赵新伟; 罗金衡
金属学报. 2001, 37 (4): 386-390 .  
摘要   PDF (202KB)
通过对厚度分别为3,6,9,12和15 mm的CT试样的断裂韧性实验和微观断口分析,研究了X60高韧性管线钢的断裂韧性和裂纹扩展阻力曲线的厚度与分层裂纹耦合效应结果表明,分层裂纹与厚度方向的离面应力存在约束互相作用,厚度增加,分层开裂加剧,局部有效厚度并未增加,导致断裂过程中裂纹端部的三维应力约束总是近平面应力的低约束状态,表观断裂韧性不随厚度变化.在有分层裂纹出现时,无法靠增加试样厚度获得材料的平面应变断裂韧性由于分层与厚度的耦合作用与裂纹扩展方向与厚度方向的相对方位密切相关,应用穿透裂纹的表观断裂韧性数据进行管道结构的安全评定并不完全可靠研究还表明,塑性区修正的有效应力强度因子与弹塑性J积分参量在失稳扩展前保持良好的等效性.
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FeMoSiB纳米晶薄带的裂纹扩展阻力和结构的关系
甘阳; 周本濂
金属学报. 2001, 37 (4): 391-394 .  
摘要   PDF (148KB)
通过对不同晶粒尺寸的FeMoSiB纳米晶的断裂韧性的测量和断裂行为的分析,研究了纳米晶结构和裂纹扩展阻力之间的关系.FeMoSiB纳米晶的断裂模式是沿晶断裂,造成了很小的裂纹扩展阻力.裂纹扩展阻力随晶粒尺寸增加而增加,其中的韧化机制是裂纹扩展过程中晶粒团的桥接和拔出摩擦作用.根据纳米晶的结构特点认为裂纹扩展阻力将会达到一个极大值,然后由于内应力的作用而下降.而裂纹扩展阻力随晶粒尺寸的变化与塑性变形基本没有关系.
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从废钢冶炼纯净钢新流程的讨论
徐匡迪; 蒋国昌; 洪新; 郑少波; 徐建伦
金属学报. 2001, 37 (4): 395-399 .  
摘要   PDF (178KB)
有害杂质在废钢循环使用过程中的富集严重地限制了废钢资源在纯净钢生产领域内的有效利用.迄今从钢液中分别脱除残余元素的各种尝试成本高、效率低,且实现工业化困难针对此现状本文提出渣化还原工艺流程,用氧化法产生富FeO熔渣作为后续的氢还原工序中的纯净原料,这样就有可能用低级混杂废钢生产出满足残余元素总量控制要求的特殊钢种同时,Cu等杂质在残液中的富集和浓缩也有利于降低其提取难度和回收成本
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Mn-Fe熔体的脱Si过程及Mn-Fe熔体氧位研究
陈二保; 董元篪; 郭上型
金属学报. 2001, 37 (4): 400-404 .  
摘要   PDF (175KB)
通过实验(1350℃)测定Mn-MnO2平衡体系Mn液氧位,验证了ZrO2(MgO)固体电解质定氧探头可用于测定Mn-Fe熔体和锰液氧位.电动势-氧位换算关系式为In po2=31.56-(69548.8+46427.7×E)/T.使用BaCO370%-MnO25%-(Fe2O3+BaF2)25%(质量分数)的熔剂对高炉Mn-Fe脱Si时,与最高脱Si率(75%)对应的Fe2O3含量是12%;Mn-Fe熔体中氧位和C的活度关系式为pO2×1012=35.812-0.106×ac;Mn-Fe熔体中氧位和Mn损(△[Mn]关系为pO2×1012=6.238+0.679×△[Mn].使用BaCO360%-BaF210%-MnO215%-Fe2O315%熔剂对高炉Mn-Fe脱Si时,最高脱Si率(88.9%)和最高氧位(8.31×10-12Pa)对应的脱Si时间为15 min.脱Si实验结果表明:脱Si过程中Mn-Fe熔体的氧位是由熔体中碳氧反应控制的;脱Si保Mn的最高氧位是6.238×10-12Pa.
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利用高频磁场分离Al熔体中的非金属夹杂
李克; 孙宝德; 李天晓; 疏达; 丁文江; 周尧和
金属学报. 2001, 37 (4): 405-410 .  
摘要   PDF (206KB)
对利用高频磁场分离静置Al熔体中非金属夹杂的工艺参数进行了研究.通过理论解析计算得出频率f,磁感应强度Be,颗粒直径dp,电磁力作用时间t,管径与集肤深度的比值γ1/δ等参数与夹杂分离效率η的关系,并与实测分离效率进行了分析和比较.实验结果表明,较高的磁场频率和磁感应强度是高分离效率的保证,对于粒径为6μm的非金属夹杂,磁场频率为15.6 kHz,磁感应强度为0.1 T时,电磁作用10 s即可获得80%以上的夹杂分离效率;r1/δ值的影响与频率有关,频率越高,则r1/δ的取值范围越宽;r1/δ=1.5-2时可使分离效率获得最大值.
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三元合金高温理论氧化图 II.低氧压下的近似分析
牛焱; 王文; 曹中秋
金属学报. 2001, 37 (4): 411-414 .  
摘要   PDF (138KB)
在假设三元A-B-C固溶合金中三组元氧化物不互溶且不形成复合氧化物,并忽略合金内氧化的条件下,计算并建立了合金在单一氧化剂、低氧压下形成各氧化物的动力学氧化图并考虑组元的扩散作用,描述了变氧压条件下该四元系合金与各氧化物之间的平衡关系以及合金的成膜规律.
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Sm2C017-xTix化合物的结构和磁性
王文全; 王建立; 唐宁; 包富泉; 吴光恒; 杨伏明; 金汉民
金属学报. 2001, 37 (4): 415-418 .  
摘要   PDF (134KB)
利用X射线衍射和磁性测量研究了Sm2Co17-xTix化合物的结构和磁性.实验表明这些化合物都具有Th2Zn17型结构,Ti替代Co不改变化合物的晶体结构,但引起晶格膨胀.所有化合物在Curie温度以下都表现为单轴磁晶各向异性随着Ti含量的增加,化合物的Curie温度和饱和磁化强度都单调降低,而磁晶各向异性场在Ti含量为1.0时出现一极大值.
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La2O3-B4C系反应合成LaB6粉末
郑树起; 闵光辉; 邹增大; 王效志; 韩建德
金属学报. 2001, 37 (4): 419-422 .  
摘要   PDF (128KB)
系统研究了利用La2O3和B4C粉制备LaB6粉末的反应合成工艺.La2O3-B4C系反应热力学分析表明反应产物的气体分压对LaB6的形成有重要影响,减小气体分压可以明显降低LaB6的合成温度,结合DTA测定结果,确定了LaB6粉末的合成温度.利用X射线衍射分析了不同温度和保温时间条件下所生成粉末的相组成,并分别用扫描电镜和化学分析方法分析了所生成LaB6粉末的颗粒尺寸、形貌及纯度.实验结果表明,La2O3-B4C系制备LaB6粉末的优化工艺是真空度133 Pa,1673 K保温2.5 h,所合成的LaB6粉末颗粒比较规整,大多呈近似圆球形,平均直径3μm,纯度达98.2%.
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电磁过滤钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率的理论分析
许振明; 李天晓; 周尧和
金属学报. 2001, 37 (4): 423-428 .  
摘要   PDF (198KB)
电磁过滤原理是根据非金属夹杂物与熔体导电性的差异,在电磁场作用下非金属夹杂物与熔体的运动规律不同,使非金属夹杂物与熔体分离.经流体力学分析、采用柱塞流及轨线模型研究电磁过滤水平流动钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率.结果表明,非金属夹杂物的去除效率随着熔体流速(u)和过滤器的高度(2h)的降低而增加;随着电磁力(f)、电磁力作用区长度(X)和非金属夹杂物的粒径(dp)的增加而增加.经分析表明,采用电磁过滤法可有效去除粒径小于10μm的非金属夹杂物,该模型可用来设计过滤器的结构和确定电磁过滤工艺参数,为电磁去除钢液中的非金属夹杂物技术的工业应用提供理论基础.
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六流连铸中间包等离子加热过程的数值模拟
樊俊飞; 卢金雄; 刘俊江; 张卫东
金属学报. 2001, 37 (4): 429-433 .  
摘要   PDF (163KB)
在流动与传热耦合计算的基础上,对宝山钢铁股份有限公司六流连铸中间包等离子加热区域底部吹气与未吹气情况下等离子加热模拟结果进行了分析.结果表明,在未吹气情况下,加热区域上部钢液温度很高,对中间包耐火材料(尤其对包盖的耐火材料)影响很大.采用底吹气时此问题可基本得到解决.
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电弧压力对MIG焊接熔池几何形状的影响
孙俊生; 武传松
金属学报. 2001, 37 (4): 434-438 .  
摘要   PDF (178KB)
根据电弧物理基本原理,建立了MIG焊接电流密度在变形熔池表面的分布模型,在此基础上得到电弧压力计算模型.计算结果表明,MIG焊接电弧压力在电弧中心线附近呈双峰分布,且双峰向电弧后方偏移,在离开电弧中心线一定距离处变为单峰分布.熔池表面变形程度对电弧压力分布有显著影响.采用双峰分布的电弧压力、热流密度分布模型,定量分析了焊接工艺参数对熔池几何形状的影响规律,为焊缝几何尺寸的预测和控制提供了可靠数据基于该模型计算的焊缝几何形状与实测的吻合良好
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SnAgCu表面贴装焊点在时效和热循环过程中的组织及剪切强度变化
肖克来提; 杜黎光; 孙志国; 盛玫; 罗乐
金属学报. 2001, 37 (4): 439-444 .  
摘要   PDF (289KB)
研究了SnAgCu/Cu和SnAgCu/Ni-P/Cu表面贴装焊点在时效和热循环过程中的微结构及剪切强度的变化结果表明,SnAgCu与Cu的反应速率大于其与Ni-P的反应速率.经长时间时效后,SnAgCu/Cu焊点中SnAgCu与Cu的界面成为弱区,而SnAgCu/Ni-P/Cu焊点的剪切断裂则发生在Ni-P与Cu的界面.热循环过程中两种焊点均产生裂纹且强度下降.长时间热循环后Ni-P与Cu分层脱开,SnAgCu/Ni-P焊点失去强度.
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REBa2Cu3O7的化学键性质和Mossbauer谱研究
高发明; 李东春; 张思远
金属学报. 2001, 37 (4): 445-448 .  
摘要   PDF (136KB)
利用电介质的平均能带模型计算了REBa2Cu3O7(RE=Eu,Y)的化学键参数,得到Cu(1)-O键的平均共价性为0.41,Cu(2)-O键的平均共价性为0.28.应用由共价性和极化率定义的化学环境因子计算了57Fe和119Sn在REBa2Cu3O7中的Mossbauer同质异能位移,确定了57Fe在EuBa2Cu3O7和119Sn在YBa2Cu3O7中的价态和占位情况.
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