金屬學報最新期刊目錄

低溫凍-融條件下低合金鋼腐蝕行為與機理————作者：文楊昊;劉嘉駿;麻衡;趙天亮;逄昆;崔中雨;

摘要：為了研究低溫凍-融條件下低合金鋼的腐蝕行為與機理，以極寒環境年度特征變化規律為參照，設計室內模擬實驗控制溫差與凍-融上下限溫度，通過腐蝕失重測試、腐蝕產物表面及截面形貌觀察、腐蝕產物成分分析和電化學測試等方法，開展了低合金鋼在模擬侵蝕性海水凍-融循環條件下的腐蝕行為與機理研究。結果表明，10～0℃凍-融循環條件下腐蝕速率最高，–10～–20℃條件下腐蝕速率最低，溫度對腐蝕速率影響較大。4種凍-融循...

耐事故燃料包殼用FeCrAl合金的腐蝕與輻照性能研究進展————作者：杜東海;林騰鴻;王輝;

摘要：日本福島核事故中，鋯合金燃料包殼在高溫下與蒸汽快速反應，在短時間內發生破裂，反應產生的H2引起爆炸，導致放射性物質泄露，給公眾安全和生態環境造成災難性后果。為提高燃料包殼在嚴重失水事故下的安全性，核工業界提出了開發耐事故燃料包殼來替代原有鋯合金包殼的思路。近十幾年來，國內外針對耐事故燃料包殼的研發開展了大量工作，其中FeCrAl合金因其優異的抗高溫蒸汽腐蝕性能、較好的力學性能以及良好的抗輻照性能，...

微重力條件下Gd-Co-Ti合金原位粒子復合凝固組織的形成————作者：孫昊;江鴻翔;趙九洲;張麗麗;何杰;

摘要：Gd及其合金是良好的磁性材料,向Gd-Ti合金中加入過渡族元素Co可形成熱穩定磁性化合物,GdCo-Ti合金在磁性原位復合材料研發方面具有較好的前景。但Gd-Co-Ti是偏晶合金,常規凝固條件下易形成偏析組織,其凝固特性研究極為困難。本工作在落管微重力條件下對Gd-Co-Ti合金開展了凝固實驗,獲得了富TiCo相以近球形顆粒形式均勻分布于Gd基體的球形合金樣品。建立了Gd-Co-Ti合金的凝固理論...

氧對增材制造鋯基塊體非晶復合材料微觀組織與力學性能的影響————作者：李彥生;宋溫麗;朱金偉;趙宇辰;劉偉;張曉賓;吳淵;呂昭平;

摘要：鋯基非晶復合材料的增材制造技術,因其可突破傳統加工方法對復雜構件的成形限制,在精密器件制造領域展現出獨特優勢。然而,由于粉末和成形氣氛中不可避免地存在氧雜質,從而對成形件組織和性能產生影響。本工作選擇2種不同工藝制備Zr₄₈Cu_46.25Al₄Ag₁Sn_0.75合金粉末,并分別在不同真空度...

類竹纖維結構TiB/Ti復合材料設計制備與強韌化機制————作者：魏子超;吳華舵;黃光法;樂建溫;呂維潔;韓遠飛;

摘要：天然竹纖維由于具有獨特的組織結構而具有優異的力學性能，可為金屬基復合材料的增強體構型化設計提供解決思路。與此同時，非連續增強鈦基復合材料是一種高強低塑的材料。受高強韌化的仿生竹纖維結構啟發，本研究成功制備了具有類竹纖維結構的TiB/Ti復合材。通過對比分析了類纖維結構與均勻復合增強鈦基復合材料的力學性能，發現TiB晶須的類纖維結構對復合材料的力學行為和斷裂機制起著重要作用。在相同體積分數下，類纖維...

第一性原理分子動力學研究MnO對埋弧焊劑導電機制的影響————作者：袁航;張燕云;王聰;

摘要：為了研究焊劑中離子導電與電子導電的具體機制，本工作采用四電極法測量了CaF₂-SiO₂-Al₂O₃-MgO （MnO）焊劑的電導率，并結合第一性原理分子動力學模擬，探究了離子導電與電子導電對總電導率的貢獻機制。結果表明，在無MnO體系中，Mg²⁺、Ca²⁺和F

Al-4.7%Cu合金枝晶凝固動態收縮的數值模擬————作者：朱寶豐;李晨宇;張士杰;李日;

摘要：合金鑄件中微觀縮孔的動態形成過程與枝晶凝固過程直接相關。為了模擬Al-4.7%Cu (質量分數)合金在凝固過程中發生的枝晶收縮現象，本工作建立了一個CA-LBM耦合模型。該模型利用元胞自動機(CA)模擬枝晶生長過程中縮孔的形成，并通過格子Boltzmann方法(LBM)研究縮孔在液相中的擴散過程。首先用真空孔洞在液體中的擴散均勻化的數值模擬驗證了所建立的CA-LBM數值模型的正確性，然后對比計算了...

水平集法模擬GH4706合金動態再結晶過程————作者：鄭德宇;夏玉峰;曾揚;周杰;

摘要：為了提高大型鍛件的綜合力學性能，必須有效預測和控制鍛件整體的微觀組織。對于常見的動態再結晶(DRX)經驗模型來說，由于其不考慮形核規律和儲存能差驅動的晶界遷移，因此無法預測和跟蹤動態再結晶過程中的形核和微觀組織形貌。針對這一問題，本工作基于水平集法和位錯模型的耦合，實現了對晶粒組織形貌演化的有效模擬，對于大鍛件晶粒組織均勻性控制具有重要意義。在溫度950～1150℃和應變速率0.001～1 s-1...

微合金化顯著改善414N硬面層高溫耐磨性能及其機理————作者：李奇;吳汝飛;先成;吳軻源;斯庭智;

摘要：連鑄生產過程中，硬面層往往受到高溫氧化、熱震、磨損等危害，其中高溫磨損是最主要的損害形式，而硬面層的使用壽命與其高溫耐磨性能密切相關，提高硬面層的高溫耐磨性有利于延長硬面層的使用壽命，從而提高連鑄生產力。為改善連鑄輥414N硬面層高溫耐磨性能，本工作設計了一種Nb/Ti/V微合金化的MA414N焊絲，采用表面堆焊制備微合金化硬面層。通過高溫磨損實驗對比了414N與MA414N的高溫耐磨性能。結果表...

熱壓縮Mg-Gd-Y-Nd合金分裂織構形成及再結晶行為————作者：李巖峰;李振亮;張海艷;丁國;張建飛;

摘要：高合金化稀土鎂合金微觀組織演化與塑性變形之間具有動態敏感性，本工作通過快速凝固技術制備Mg-4.7Y-2.1Nd-0.6Gd-0.5Zr合金，利用EBSD和Wulff網分析多道次和單道次壓縮后合金微觀組織演變，探究應變梯度工藝對分裂織構與動態再結晶(DRX)機制的作用規律。研究表明，2°取向差晶粒減少、“軟取向”晶粒增加、發生柱面滑移的晶粒轉向增多是導致多道次熱壓縮后形成橫向(TD)分裂織構...

鎳鈦形狀記憶合金應力平臺區的變形機制————作者：郝亞東;鄭學榮;葉海鋒;符云旭;符曉倩;陳江華;

摘要：形狀記憶合金的形狀記憶效應主要來源于其獨特的應力平臺特征。由于多種變形機制作用的復雜性，應力平臺階段不同變形機制對于應變貢獻的定量解析，仍是當前形狀記憶合金領域的難點問題。本工作結合透射電子顯微鏡原位動態觀察與宏觀變形樣品的變形缺陷結構統計分析方法，系統研究了鎳鈦形狀記憶合金在應力平臺階段的變形演化規律，并發展了變形機制對于應變貢獻的定量計算方法。結果表明，在應力平臺起始階段之前，鎳鈦合金的應變主...

N添加對一種核用超低碳奧氏體不銹鋼組織和力學性能的影響————作者：張成學;張家榕;尹夢婕;單以銀;嚴偉;李艷芬;

摘要：在核工業某些苛刻工況中，要求材料兼具優異的耐晶間腐蝕性能和優良的強韌性。本工作在一種超低碳奧氏體不銹鋼中添加N，研究N含量對熱軋及固溶態材料的微觀組織和力學性能的影響及規律，為鋼中合適N含量范圍提供參考。結果表明，N含量從0增加至0.5%(質量分數)，該奧氏體不銹鋼均為單一奧氏體組織，且未出現δ鐵素體。同時，隨N含量增加，奧氏體鋼平均晶粒尺寸呈現逐漸變小的趨勢，固溶處理態尤為明顯，說明N的添加顯著...

納米ZrB₂增強CoNiCrAlY復合粉末的機械合金化制備及其涂層的組織與性能————作者：楊康;辛越;姜自滔;劉俠;薛召露;張世宏;

摘要：針對高溫爐輥在高溫重載環境下的氧化、磨損等失效問題，采用一步式和分步式機械合金化（MA）工藝分別合成了2種CoNiCrAlY-20%ZrB₂ （質量分數）復合粉末并制備成涂層，對其組織和性能進行了研究。結果表明，用分步式MA成功合成了納米ZrB₂增強的CoNiCrAlY復合粉末，較一步式球磨，分步式球磨的ZrB₂顆粒更加均勻地分布在...

中碳Nb合金化鋼液析碳化物的析出行為————作者：梁炫;侯廷平;張東;譚昕暘;吳開明;

摘要：液析碳化物嚴重影響鋼的力學性能。本工作利用SEM、TEM等手段表征和分析了液析碳化物的形貌及元素分布，研究Nb含量對中碳Nb合金化鋼液析碳化物的影響。基于密度泛函理論的第一性原理與準諧Debye模型相結合的方法，分析了不同溫度下NbC與晶格振動、電子相關的熱力學參數演變規律。建立了耦合凝固相變的微觀偏析模型，定量分析了凝固相變和Nb含量對溶質元素偏析的影響。結果表明，隨著Nb含量的增加，液析碳化物...

Sc在鎳基變形高溫合金BYG36真空感應熔煉中的燒損機制————作者：閆靜;張佳麗;鄧睿;何洋;文新理;章清泉;喬利杰;

摘要：添加稀土元素能有效改善鎳基高溫合金的多項性能，但其在熔煉過程中易燒損導致收得率難以精確控制。本工作以添加稀土Sc元素的鎳基變形高溫合金BYG36為研究對象，從真空感應熔煉系統中可能存在燒損或揮發產物的6個位置取樣，分析Sc元素的燒損位置和存在形式，明確Sc元素的燒損機制。結果表明，Sc主要殘留在坩堝壁內側殘渣、坩堝上緣和流鋼口殘渣中，在觀察鏡、爐膛和冒口磚內表面均未檢測到Sc元素存在。原子尺度分析...

集成電路芯片錫基微凸點電遷移：從物理本質到可靠性提升————作者：黃明亮;王勝博;尤海潮;劉厚麟;任婧;黃斐斐;

摘要：隨著先進封裝技術向微型化、高性能方向發展，集成電路芯片錫基微凸點直徑持續減小至微米尺度，通過單個凸點的電流密度隨直徑減小呈平方增加，其電遷移行為與機理研究對集成電路芯片互連可靠性評估與設計具有重要價值。本文歸納分析了芯片互連微凸點(焊點)電遷移現象的物理本質、主要影響因素和研究方法；系統綜述了微焊點固-固電遷移過程中的“極性效應”、“反極性效應”和“兩相分離”等電遷移行為特征與液-固電遷移過程中原...

選區激光熔化Ni₅₈Cr₂₃Fe₁₀W₅Ti₂Ta₁Nb₁多主元合金的裂紋形成機理及抑制————作者：林美;郭博靜;王志軍;李俊杰;王雷;王錦程;何峰;

摘要：利用選區激光熔化技術制備析出強化型高性能多主元合金存在難以成形的問題，極易開裂。本工作通過選區激光熔化制備Ni₅₈Cr₂₃Fe₁₀W₅Ti₂Ta₁Nb₁ （含0.02%B，質量分數）多主元合金，揭示其裂紋形成機理，探索抑制裂紋開裂的途徑。結果表明...

稀土合金化石油套管鋼精煉-連鑄-軋制過程夾雜物演變行為————作者：梁雨雨;倪培遠;劉麒麟;厲英;

摘要：非金屬夾雜物是影響石油套管鋼性能的重要因素之一，稀土能有效變質鋼中非金屬夾雜物。本工作開展了套管鋼精煉、連鑄和熱軋過程中稀土合金化改性夾雜物的工業實驗研究，利用SEM-EDS、FactSage 8.3熱力學計算軟件及全自動夾雜物分析，對鋼中夾雜物形貌、數量、尺寸等演變行為進行了研究。結果表明，鋼中稀土含量為4×10^-6時，石油套管鋼液全氧含量可降低到7×10^-6

超聲功率對W90/Sn/Mg接頭微觀組織和力學性能的影響————作者：張旭東;付偉;宋曉國;宋娜;孫浩;胡勝鵬;

摘要：為了實現W90鎢合金與AZ31B鎂合金的低溫釬焊，采用純Sn作為釬料，通過SEM及EDS對不同超聲功率下釬焊接頭的界面微觀組織進行了表征和分析，并對釬焊接頭的抗剪強度進行了測試，探究了超聲功率對接頭界面組織及力學性能的影響。結果表明，W90/Sn界面結合良好，焊縫中包含基體相β-Sn和Mg₂Sn化合物，Mg/Sn界面生成一層Mg₂Sn化合物。隨超聲功率增...

鋼包靜置過程夾雜物去除的工業試驗與數值模擬————作者：段豪劍;謝忠研;李占魁;徐學軍;黃財德;溫瀚;張立峰;

摘要：在高品質鋼的生產過程中，二次精煉的最后階段通常是鋼包靜置過程，以促進夾雜物的上浮去除，從而提高鋼液的潔凈度。首先通過工業試驗調研了鋼包吹氬密封成分調整（CAS）精煉生產SPHC低碳鋼時，鋼包靜置過程中夾雜物數密度和面積分數的演變。結果表明，隨著靜置時間的增加，夾雜物逐漸上浮并被去除，其數密度和面積分數分別從靜置開始時的52.8#/mm²和279×10^-6...