中国有色金属学报（英文版）

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黄伟九,林强,刘成龙

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2057-2065.

摘要 ( )

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用销-盘摩擦磨损试验机考察AZ71E压铸镁合金在载荷为10~50 N时的高温摩擦学行为，利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对磨损表面和亚表面进行分析，通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、差示热扫描(DSC)等对AZ71E合金的高温微观结构、热稳定性和力学性能进行研究。结果表明：随着载荷和滑动距离的增加磨损率增大,而摩擦系数则随着载荷的增加而减少。在低载荷时，AZ71E镁合金的磨损机制主要是磨粒磨损；在150 °C和高载荷下，粘着磨损和轻微的剥层磨损是主要的磨损机制；而在200 °C及高载荷下，镁合金的主要磨损机制是严重的剥层磨损和熔融磨损。AZ71E镁合金的高温摩擦学性能提高的内在机制是AZ71E镁合金中第二相Al₁₁Ce₃使镁合金的高温拉伸和延展性能显著提高。

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AZ91镁合金的热力行为和显微组织演化

G.R.EBRAHIMI,A.R.MALDAR,H.MONAJATI,M.HAGHSHENAS

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2066-2071.

摘要 ( )

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研究AZ91镁合金在热压缩过程中的流变行为和显微组织演化。在350~425 °C对试样进行热压缩变形。在应变速率为0.1 s^-1时，应变分别为峰应变、0.3和0.5。使用光学和扫描电子显微镜研究显微组织的演化。结果表明, 在压缩过程中再结晶晶粒沿预先存在的晶界形核；动态再结晶晶粒的数量随着应变的增大呈指数增加，且服从Avrami方程；动态再结晶晶粒的尺寸在开始时增大，达到最大值后开始减少。

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冷加工和时效处理顺序对6061铝合金力学性能的影响

MostafaMANSOURINEJAD,BahmanMIRZAKHANI

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2072-2079.

摘要 ( )

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研究不同的析出硬化和冷加工组合对6061铝合金拉伸性能的影响。结果表明，在不同的热处理过程中，在180 °C单时效4 h能提高合金的强度和伸长率。然而，双时效处理不能改善其力学性能。另外，预时效对随后的析出硬化有负面影响。合金力学性能的变化归因于析出硬化、应变硬化和加工软化的竞争而引起的显微组织演变。

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热处理对挤压态7090/SiC_p复合材料组织和力学性能的影响

袁武华,安佰玲

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2080-2086.

摘要 ( )

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采用喷射沉积的方法制备SiC_p增强超高强Al-10%Zn-3.6%Mg-1.8%Cu-0.36%Zr-0.15%Ni复合材料。使用透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)对挤压并热处理过的合金棒进行微观组织取样观察。双级时效后的复合材料的晶粒比单级时效合金的晶粒更小。经单级时效处理，在晶界上和晶粒内部都可以观察到细小的η相和富AlZnMgCu相的析出颗粒。双级时效后在SiC颗粒与基体的界面上发现了一层5 nm厚的Si-Cu-Al-O非晶层。Ni、Zr的添加可以改善双级时效的效果，并且抑制7090/SiC_p复合材料晶粒的生长。固溶时效处理可以显著提高复合材料的断裂韧性，而断裂韧性随着时效时间的延长而先减小后增加。

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Al-Zn-Mg-Cu合金冷却过程中组织演变及其动力学分析

张玉华,杨树财,纪宏志

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2087-2091.

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采用透射电镜(TEM)和差示扫描量热法(DSC)相结合的分析方法，研究不同冷却速率条件下固溶态Al-Zn-Mg-Cu合金冷却过程中的组织演变，并根据DSC结果对该过程进行动力学分析。结果表明：在冷却过程中，合金的主要相转变是η 相(MgZn₂)的析出，且η 相在晶内弥散体处以及晶界上形核析出。η 相的析出量随着冷却速率的增大而明显减少, 当冷却速率从5 °C/min增大到50 °C/min时，η 相的析出量减少了约75%。在冷却速率恒定的情况下，可以根据DSC曲线，使用Kamamoto相变模型来描述η 相的析出过程。

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涂层厚度对消失模铸Al-Si-Cu合金铸件的影响

MajidKARIMIAN,AliOURDJINI,MohdHASBULLAHIDRIS,HassanJAFARI,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2092-2097.

摘要 ( )

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对Al-Si-Cu合金进行消失模铸造，研究涂层厚度对Al-Si-Cu合金铸件缺陷、孔隙率和共晶硅间距的影响。结果表明，提高涂层浆料黏度和延长浸渍时间对铸件的完整性和显微组织有影响。薄的涂层有利于模腔充填性能的改善、显微组织的细化和低孔隙度高质量铸件的获得。

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一种Ni₃Al 基单晶高温合金的再结晶动力学及组织变化

武雨潇,张恒,李福林,李树索,宫声凯,韩雅芳,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2098-2105.

摘要 ( )

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研究了一种Ni₃Al基单晶高温合金的再结晶动力学及组织变化，解释了造成枝晶干和枝晶间再结晶行为不一致的原因。单晶合金经表面喷砂处理，再在惰性气氛中，于1280 °C下退火不同时间形成再结晶晶粒。研究发现：枝晶干再结晶层厚度大于枝晶间再结晶厚度，枝晶干再结晶速率快于枝晶间再结晶速率。在退火过程中，枝晶间有Y-NiMo 相析出，且强烈抑制再结晶。然而，随着时间的延长Y-NiMo 析出相逐渐溶解，且抑制再结晶的作用逐渐减弱，最终，枝晶干再结晶层厚度仍然大于枝晶间再结晶厚度。

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Ru对镍基单晶高温合金高温持久性能的影响

史振学,李嘉荣,刘世忠,王效光,岳晓岱

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2106-2111.

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在真空定向炉中浇注了具有[001]方向的不含Ru和含Ru两个单晶高温合金，其它合金元素的含量基本相同，研究Ru对单晶高温合金在(980 °C，250 MPa)，(1100 °C，140 MPa)和(1120 °C，140 MPa)条件下持久性能的影响。结果表明，加入Ru能提高单晶高温合金的高温持久性能，提高作用随着温度的升高而降低。在断裂后的两种合金试样中都观察到γ′相定向粗化和筏排化，并且在(1100 °C，140 MPa)和(1120 °C，140 MPa)条件试样中有针状的TCP相析出，而在(980 °C，250 MPa)条件试样中无TCP相析出。加入Ru减少了TCP相的析出数量。最后，讨论了加入Ru带来的合金组织变化进而提高合金持久性能的原因。

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连接工艺参数对镍基高温合金TLP连接接头组织和性能的影响

林铁松,李海新,何鹏,杨雪,黄玉东,李亮,韩冷

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2112-2117.

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以BNi-2为中间层对镍基合金进行过渡液相连接，研究连接工艺参数对接头组织和力学性能的影响。随着连接温度的升高或连接时间的延长，沉淀区的富镍和富铬硼化物数量减少，同时沉淀区晶粒尺寸减小。较高的连接温度或较长的连接时间，有利于降熔元素(B和Si)由沉淀区向母材中的扩散和母材与连接接头间的原子互扩散。当连接温度为1170 °C、连接时间为24 h时，可以获得与母材化学成分及组织基本相当的连接接头。剪切试验结果表明：室温和高温拉剪强度均随着保温时间的延长而增加，但连接时间对高温拉剪强度的影响要大于对室温拉剪强度。

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Ti-6Al-4V钛合金激光焊缝及其变形的微观表征

徐培全

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2118-2123.

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观察Ti-6Al-4V钛合金焊缝的变形行为。采用激光焊方法制备焊缝，利用光学显微镜、扫描电镜、压缩力学试验、透射电镜及高分辨分析方法研究焊缝的宏观成形、微观组织、力学性能及结构。讨论了焊缝在压缩应力和腐蚀作用下的滑移变形机制。结果表明：钛合金激光焊缝的压缩强度最大可达1.191 MPa；激光焊缝中可以观察到滑移行为，在断口中的滑移带最小为600 nm，在腐蚀试样中发现的滑移带最小为75 nm。

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真空感应熔炼炉真空度对Ni-Fe-Cr基合金力学性能的影响

Masoud Moshtaghi, Seied Mahdi Abbasi

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2124-2130.

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为研究真空感应熔炼炉的真空度对Ni-Fe-Cr基合金力学性能的影响，在不同真空度条件下制备4个样品。化学分析结果表明：在氩气保护气氛下，Al和Ti的损耗较多，而在真空条件下其损耗较少。气体分析结果表明：样品中氧和氮的含量随真空度的增加而降低。而在更高的真空度下，样品中的氧和氮则没有损耗。热力学计算表明：由于平衡的氧含量值较低，TiO₂和Al₂O₃生成的可能性高。高真空度使合金的拉伸强度和屈服强度降低，但是由于少量的杂质以及Al和Ti的损耗，合金的伸长率和断面收缩率增加。此外，提高真空度使合金由脆性断裂转变为韧性断裂。

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Pb-Bi包晶合金定向凝固过程中带状组织的形成

胡小武,李双明,艾凡荣,闫洪

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2131-2138.

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采用Bridgman定向凝固技术对Pb-Bi包晶合金进行定向凝固实验，生长速度为0.5 μm/s，温度梯度为35 K/mm。在亚包晶和过包晶成分的Pb-Bi合金中(Pb-xBi，x=26%，28%，30%和34%)均观察到带状组织。由于熔体对流的影响，在试样中心形成树状初生α相，周围被包晶β相基体包围。带状组织出现在树状组织后，并且该带状组织为过渡性的。测定带状组织中的成分分布，从而确定α和β两相的形核过冷度。在有限长试样中，熔体对流是形成过渡性带状组织的主要原因，该过渡性带状组织表现为有限带数，带宽不恒定，且在Pb-Bi合金的两相包晶区很宽的成分范围内出现。

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新型铝青铜及其喷涂层中Ce元素的作用

李文生,刘毅,王智平,马超,王顺才

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2139-2145.

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采用一次共装熔炼、砂型铸造Al含量超过Cu-Al二元合金共析点的新型铝青铜合金Cu-14Al-4.5Fe，在45#中碳钢表面制备铝青铜等离子喷涂层。通过扫面电镜、X射线衍射分析、电子探针、透射电镜和显微硬度计分析Ce元素对新型铝青铜合金及喷涂层表面组织形貌和维氏硬度的影响。结果表明：添加0.6% Ce到铸态合金及喷涂层可以使细化的κ相均匀分布于基体，并提高材料硬度。等离子喷涂层快速凝固，保留铝青铜涂层中Fe元素的过饱和固溶体，避免生成(α+γ₂)共析相。含Ce喷涂层中的堆垛层错是提高材料力学性能的因素。

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铜模铸造块体Fe-Ga合金的磁致伸缩性能和结构特征

胡勇,丁雨田,张艳龙,王国斌,周质光

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2146-2152.

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采用惰性气体保护下的感应熔炼铜模吹铸方法，制备具有非平衡快速凝固组织、晶粒沿温度梯度取向生长的Fe_100-xGa_x(x=16~20)合金棒。XRD分析判定棒材主要为无序A2相结构且具有<110>轴向择优取向。随着Ga元素含量的增加，合金的饱和磁化强度明显降低，低场动态响应迅速增加。快速凝固获得的Fe₈₂Ga₁₈合金棒的纵向饱和磁致伸缩在30 kA/m磁场强度下为92×10^-6。吹铸法制备的Fe_100-xGa_x(x=16~20)合金棒材大的磁致伸缩性能源自快速凝固过程中所保留下来的高温无序A2相和合金内部所具有的大量沿<100>方向排列的短程有序富Ga原子团簇，这些富Ga团簇最终诱发畸变DO₃相的生成，正如 (200)衍射峰发生劈裂所示。有序化转变生成的DO₃相对该合金的磁致伸缩性能不利。

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热解温度对镧、锰共掺杂铁酸铋薄膜铁电性能的影响

成传品,蒋波,唐明华,杨松波,肖永光,王国阳,周益春

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2153-2157.

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在不同热解温度下，采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备镧、锰共掺杂铁酸铋铁电薄膜Bi_0.9La_0.1Fe_0.95Mn_0.05O₃(BLFMO)。利用热失重仪(TGA)分析BLFMO原粉的质量损失，用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)分析BLFMO薄膜的晶体结构和表面形貌。在热解温度为420 °C时，得到BLMFO薄膜的剩余极化值为21.2 μC/cm²，矫顽场为99 kV/cm，漏电流密度为7.1×10^{-3 A}/cm²，说明薄膜在此热解温度下具有较好的铁电性能。

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添加Sn及热处理对Co₃₈Ni₃₄Al_28-xSn_x磁性形状记忆合金显微组织和显微硬度的影响

苏佳佳,谢致薇,杨元政

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2158-2163.

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在Co₃₈Ni₃₄Al₂₈合金体系中添加Sn，研究Sn含量及不同的热处理温度(1373 K，1473 K，1573 K)下，保温2 h对Co₃₈Ni₃₄Al_28-xSn_x(x=1，2，3)合金显微组织和硬度的影响。结果表明，添加适量的Sn使合金中γ相组织减少；在1573 K保温2 h后，在室温下获得部分马氏体组织；当Sn替代2%Al时，其显微组织中马氏体组织的比例较高。随着Sn含量的增多和热处理温度的升高，合金的硬度也随着增大。另外，合金马氏体的逆相变温度在Sn含量为1%和2%时升高，在Sn含量为3%时反而降低。

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TiO₂纳米管薄膜的屈曲图样

邹俭鹏,WANGRi-zhi

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2164-2170.

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采用基体应变测试方法研究TiO₂纳米管薄膜的屈曲图样。结果表明：TiO₂纳米管薄膜室温样、250 °C退火样和400 °C退火样的屈曲应变依次为2.5%、8.9% 和7.8%，说明退火改善了纳米管薄膜/Ti基体界面状况。从SEM观察可以看出，TiO₂纳米管薄膜室温样、250 °C退火样和400 °C退火样的临界屈曲应力分别为180.4、410.2和619.5 MPa；从AFM观察可以看出，TiO₂纳米管薄膜250 °C退火样的临界屈曲应力为470.2 MPa，两者吻合得很好。采用AFM计算250 °C退火样的真实应力和能量释放率分别为840.3 MPa和77.2 J/m²，此结果与从裂纹角度计算出的250 °C退火样的能量释放率102.6 J/m²吻合得很好。

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纯钛表面激光熔覆铁基耐磨涂层结构及摩擦学性能

陈建敏,郭纯,周健松

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2171-2178.

摘要 ( )

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利用激光熔覆技术在纯钛表面制备铁基涂层。用XRD、SEM、TEM分析涂层的相组成和晶体结构。在UMT-2MT摩擦磨损试验机上对铁基涂层在不同载荷和不同滑动速度下的摩擦磨损性能进行测试。用SEM和3D表面轮廓仪分析铁基涂层磨损后的表面形貌和磨屑形貌。结果表明：钛表面激光熔覆制备的铁基涂层的显微硬度约为860 HV_0.2，具有优异的耐磨性能，磨损率为(0.70~2.32)×10^{-6 mm}³/(N∙m)，可以显著提高纯钛基材的耐磨性能；涂层的磨损机理为轻微的磨粒磨损和粘着磨损。

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反应合成法制备FeAl金属间化合物多孔材料的曲折因子

高海燕,贺跃辉,ZOUJin,徐南平,C.T.LIU

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2179-2183.

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以Fe、Al元素粉末为原料，采用反应合成方法，利用Kirkendall效应造孔制备的FeAl金属间化合物多孔材料是继陶瓷和金属多孔材料之后发展的一种新型多孔材料。曲折因子是表征多孔材料孔隙特征的重要参数。基于Darcy 原理和 Hagen-Poiseuille 方程研究FeAl多孔材料的曲折因子。结果表明，FeAl多孔材料的曲折因子小于具有相同孔结构的不锈钢多孔材料的曲折因子。在本研究范围内，根据Hagen-Poiseuille 方程计算得知，FeAl多孔材料的曲折因子为2.26，而具有相同孔结构的不锈钢多孔材料的曲折因子为2.92。并由造孔机理探讨了FeAl多孔材料曲折因子较小的原因。

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镁合金阳极材料在海水中放电的电化学性能

余琨,黄俏,赵俊,戴翌龙

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2184-2190.

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镁合金可以作为海水激活电池阳极材料来使用。研究了AZ31、AP65和Mg-3%Ga-2%Hg 3种镁合金在海水中放电的电化学性能。Mg-3%Ga-2%Hg合金的阳极极化曲线表明，该合金具有比AZ31和AP65合金更负的腐蚀电位。恒电流放电实验结果表明，Mg-3%Ga-2%Hg合金在海水中表现出更好的阳极放电性能。交流阻抗测试表明，镁合金阳极和海水接触表面的电化学反应决定反应的活性，Mg-3%Ga-2%Hg 合金中的Mg₃Hg和 Mg₂₁Ga₅Hg₃化合物比AZ31合金中的Mg₁₇(Al,Zn)₁₂相以及AP65合金中的铅在镁中形成的固溶体具有更好的电化学活性。

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一种碳纳米管增强的铜基块体非晶合金复合材料

蔡安辉,熊翔,刘咏,安伟科,周果君,罗云,李铁林,李小松

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2191-2197.

摘要 ( )

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采用热压成型法制备碳纳米管增强的Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀非晶合金复合材料，并研究碳纳米管添加量对其密度、热导率和力学性能的影响。结果发现，随着碳纳米管含量的增加，块体非晶合金复合材料的密度和抗压强度都降低；当碳纳米管的含量少于0.1%或超过0.6%时，块体非晶合金复合材料的热导率随着碳纳米管含量的增加而降低，然而，当碳纳米管的含量介于0.1%和0.6%之间时，块体非晶合金复合材料的热导率随着碳纳米管含量的增多而增大；当碳纳米管的含量少于1.0%时，块体非晶合金复合材料的应变量与模量明显得到提高，并随着碳纳米管含量的进一步增加块体非晶合金复合材料的应变量与模量明显下降。综合各种性能得出，碳纳米管的添加量少于0.2%为宜。

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通过水溶液还原法用抗坏血酸制备纳米铜颗粒

刘清明,TakehiroYASUNAMI,KensukeKURUDA,MasazumiOKIDO

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2198-2203.

摘要 ( )

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通过水溶液还原法用抗坏血酸还原Cu²⁺制备纳米铜颗粒，并研究溶液pH和Cu₂O平均粒径对纳米铜颗粒制备的影响。在溶液pH值为3、5和7时，可制得铜颗粒，并且在pH=7时制得的铜颗粒粒径最小。在溶液pH为9和11时无法制得铜颗粒。Cu₂O的平均粒径能影响铜粉的粒径。Cu₂O的平均粒径越大，得到的铜颗粒越大。通过对反应过程中不同时间点收集的样品进行XRD分析，可探索出反应的进程。在反应过程中，Cu(OH)₂首先作为前驱体出现，然后被还原为Cu₂O，最后被还原为铜颗粒。

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Fe-Ti二元体系的热力学重新优化

薄宏,王江,LilianaDUARTE,ChristianLEINENBACH,刘立斌,刘华山,金展鹏,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2204-2211.

摘要 ( )

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为提高Fe-Ti二元系外推到三元或多元体系的能力，应用CALPHAD方法重新优化了该二元系。与前人的优化工作相比，重点放在对两个二元金属间化合物Fe₂Ti和FeTi的热力学描述上。因目前普遍采用双亚点阵模型来描述C14_Laves相，所以采用双亚点阵模型来描述Fe₂Ti相。通过检验包含Fe-Ti二元系的三元体系Fe-Ti边界上Fe₂Ti相的均匀化范围进一步证实了Fe₂Ti相的相边界。FeTi相具有BCC_B2晶体结构，因而将其处理成为BCC_A2相的有序相，并且用统一的Gibbs能函数来描述有序和无序相。另外一个特别关注的方面就是重现这两个化合物的实测热容。计算结果与有关相图和热力学性质实验结果的广泛对比显示两者符合得很好，从而证明了所得热力学描述的有效性。

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镁合金等轴及柱状树枝晶模拟

吴孟武,熊守美,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2212-2219.

摘要 ( )

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基于CA方法，开发了模拟具有HCP晶体结构的镁合金的枝晶生长模型，生长动力学通过求解传输方程获得。通过定义特殊的正方网格CA邻居单元及采用由BELTRAN-SANCHEZ 和 STEFANESCU提出的具有立方晶体结构的金属凝固过程中枝晶生长的捕获规则，实现了具有不同生长取向的镁合金枝晶生长的建模及仿真。对镁合金等轴树枝晶和定向凝固条件下柱状树枝晶的生长进行模拟。对模拟结果与实验结果及发表的实验结果进行对比，从而验证了模型的可靠性。

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Preisach-Mayergoyz模型分析金属镁与钴的非线性弹性变形

李良,王红英,周爱国

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2220-2225.

摘要 ( )

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应用一个经典滞后模型Preisach-Mayergoyz模型(P-M模型)计算金属镁与钴的非线性弹性变形，模拟这两种金属的应力—应变曲线中的滞后环。分析实验所获取的应力—应变曲线，金属镁和钴的力学滞后具有成为P-M滞后的2个充分必要条件：抹除性和一致性。它们的力学滞后可以应用P-M模型分析。证明了金属镁这种重要的结构材料的非线性弹性变形具有这种特性，钴在300 °C的高温下具有这种性能。P-M模型提供了一种简单的方法计算这两种金属的非线性弹性变形。模拟计算的结果和实验结果吻合良好。

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2024铝合金限制膨胀变形热处理产生高压的有限元分析

赵娜,杨延清,韩明,罗贤,冯广海,张荣军

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2226-2232.

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采用限制热膨胀变形的热处理方法在2024铝合金上产生热致压力，利用ABAQUS有限元软件模拟计算其热致压力，考察模具材料的热膨胀系数、弹性模量和屈服强度等材料性能对热致压力的影响规律。结果表明：该装置在500 °C时能够产生比较均匀的热致压力，当模具材料采用42CrMo时，热致压力最大可达503 MPa；热致压力随着模具材料热膨胀系数的减小、弹性模量以及屈服强度的增加而增大，模具材料的热膨胀系数和弹性模量对热致压力的影响更明显。

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H96黄铜薄壁矩形管绕弯回弹和截面畸变对工艺参数的敏感性

朱英霞,刘郁丽,杨合

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2233-2240.

摘要 ( )

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为了研究工艺参数对回弹和截面畸变的作用，结合多参数敏感性分析法和回弹/截面畸变预测三维有限元模型，建立敏感性分析系统模型，并利用此模型研究回弹和截面畸变对工艺参数的敏感性。结果表明：回弹最敏感的工艺条件是助推速度和助推压力，截面变形最敏感的工艺条件是芯头的个数；当夹紧力、助推速度与助推压力被用来控制绕弯过程的截面畸变时，必须同时考虑这些参数对回弹的影响；在任何情况下利用工艺参数控制绕弯过程回弹都必须同时考虑截面畸变。

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基于地压诱导致裂的高应力硬岩矿床优化回采数值模拟

姚金蕊,马春德,李夕兵,杨金林

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2241-2247.

摘要 ( )

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采用离散元数值模拟分析软件3Dec，依据贵阳开阳磷矿深部硬岩矿床的工程实际情况建立三维数值模拟模型，对开阳磷矿深部硬岩矿床的3种不同开挖工况进行模拟计算，包括在矿体中开挖地压诱导致裂巷道及不同方向(水平向和竖向)、不同顺序(先上后下/先下后上)开挖后的巷道围岩体的位移和塑性区分布情况。结果表明：在矿体中开挖诱导致裂巷道时，巷道周边岩体塑性区和位移场随着暴露时间的延长而不断增大，矿岩朝着有利于破碎的趋势发展，即为掘进机的高效切割回采提供了有利条件；不同开挖方向对充分利用深部地压效果不同，竖向开挖比水平横向开挖可形成更大的位移场和塑性破坏区，地压致裂的效果更明显；先下后上式开挖比先上后下式开挖产生的临空面附近矿岩产生更大的变形量和破坏区，更能有效地利用深部地应力破岩。该研究对开阳磷矿深部高应力硬岩矿体非爆掘进机连续开采的采矿方法设计、充分利用地压破岩和合理确定开挖方式具有重要的意义。

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水的硬度对铝土矿选择性絮凝的影响

刘文莉,孙伟,胡岳华

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2248-2254.

摘要 ( )

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通过絮凝实验和分子动力学模拟的方法，研究硬水中Ca²⁺、Mg²⁺离子对铝土矿选择性絮凝的影响。结果表明：除了电解质浓度，电解质离子的价态也对选择性絮凝产生影响；硬水中的Ca²⁺和Mg²⁺离子显著地选择絮凝，且普通的分散剂不能减弱这些影响。实验室自制的软水剂可以削弱甚至消除这些影响。分子动力学模拟结果显示，软水剂可以限制Ca²⁺，防止他们发生作用，因此可以消除影响。铝土矿连续絮凝实验结果好于实验室实验结果。

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生物浸出过程中黄铜矿钝化的控制方法

潘颢丹,杨洪英,佟琳琳,仲崇斌,赵玉山

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2255-2260.

摘要 ( )

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在细菌浸出黄铜矿的过程中，黄铜矿表面钝化是普遍现象，成为生物浸铜技术的瓶颈问题。对比研究了普通浸出与强化浸出(加入玻璃圆珠)对铜浸出的影响。结果表明，玻璃圆珠的加入改善了浸出条件，削弱了黄铜矿的钝化效应，使黄铜矿的Cu浸出率从50%提升至89.8%。扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析发现，添加玻璃圆珠的黄铜矿表面没有黄钾铁矾沉淀，钝化作用不明显；而不加玻璃圆珠的黄铜矿表面附着厚厚的结构致密的黄钾铁矾，钝化严重，从而阻碍了黄铜矿的溶解和浸出。

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高铁锌焙砂在高梯度磁场中的元素分布行为

李密,彭兵,柴立元,王纪明,彭宁,闫缓

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2261-2267.

摘要 ( )

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采用高梯度磁选将难溶铁酸锌从锌焙砂中分离，并利用ICP、XRD、穆斯堡尔、SEM及激光粒度仪分析锌焙砂中的元素组成及物相结构。考察磁感应强度对铁酸锌及杂质元素如钙、硫和铅在磁选过程中的分布行为的影响。结果表明，85%以上的铁酸锌在0.70 T的磁感应强度下能分布到精矿中，60%的钙和40%的硫主要分布在非磁性物相中，并在磁选过程中富集于尾矿中，大部分的铅以超细颗粒均匀分散在锌焙砂中。

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铜电解液净化中铜砷的分离与回收

彭映林,郑雅杰,周文科,陈文汨

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2268-2273.

摘要 ( )

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经二氧化硫还原、蒸发结晶，使铜电解液中铜、砷、锑和铋得到有效去除。结晶产物经过溶解、氧化、中和、沉淀、过滤和蒸发结晶，得到三氧化二砷和硫酸铜。当采用SO₂将铜电解液中As (V)充分还原为As (III)，并加热蒸发浓缩铜电解液中硫酸浓度至645 g/L时，铜电解液中铜、砷、锑和铋的去除率分别为87.1 %，83.9 %，21.0 % 和84.7 %。在温度30 °C，将65 g结晶产物溶于200 mL自来水时，砷的去除率为92.81%。将所得滤液在如下条件下净化：n(Fe):n(As)为1.2，双氧水为理论用量的19倍，氧化温度为45 °C，氧化时间为40 min，终点pH为3.7，净化后蒸发浓缩结晶，所得硫酸铜溶液中硫酸铜含量达到98.8%。

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酸浸和沉淀组合工艺回收废锂离子电池中的钴和锂

朱曙光,贺文智,李光明,周旭,张骁君,黄菊文

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2274-2281.

摘要 ( )

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基于, 废锂离子电池中的金属在不同价态时的化学行为差异，通过化学精制从废弃锂离子电池中获取高附加值的钴锂化学产品。将从正极中分离出来的活性物质溶解在硫酸和过氧化氢溶液中，加入(NH₄)₂C₂O₄生成CoC₂O₄·2H₂O沉淀。在获得CoC₂O₄·2H₂O后，加入Na₂CO₃获得Li₂CO₃沉淀。实验结果表明：96.3% 的Co和87.5% 的Li溶解在2 mol/L H₂SO₄和2.0% H₂O₂(体积分数)溶液中，并且有94.7 % 的Co和71.0%的Li 以CoC₂O₄·2H₂O和Li₂CO₃的形式沉淀下来。

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加压酸浸法从粉煤灰中提取铝

吴成友,余红发,张慧芳,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2282-2288.

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利用加压酸浸法从粉煤灰中提取铝。研究了粉煤灰粒度、硫酸浓度、反应时间、反应温度对铝提取率的影响。通过XRD、SEM、IR对反应前、后的粉煤灰进行物相和形貌分析。确定的最佳工艺条件为粉煤灰粒度74 μm，硫酸浓度50%，反应时间4 h，反应温度180℃。在最佳工艺条件下，氧化铝的提取率为82.4%。

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铋粉低温氧化制备α-Bi₂O₃

夏纪勇,唐谟堂,陈萃,金胜明,陈永明

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2289-2294.

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纳米金属铋粉在低于873.15 K的温度下被氧化而制备成α-Bi₂O₃粉体，采用XRD、SEM、TEM和HRTEM 等技术表征α-Bi₂O₃ 粉体的晶体结构和形貌，通过TGA技术研究铋粉的低温氧化动力学行为。结果表明，纳米铋粉在较低的温度下熔融成铋珠，铋珠结合长大并氧化生成不规则的Bi₂O₃ 粉体，铋珠氧化机理符合核收缩模型；动力学控制步骤随着氧化时间的变化而变化，在0~10 min内，铋珠氧化动力学表现为化学反应控制，然后转化为O₂内扩散控制，低温氧化表观反应活化能为55.19 kJ/mol。

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采用响应面方法和中心复合旋转设计对低品位锰矿浸出过程建模与优化

Dariush AZIZI, Sied Ziaedin SHAFAEI, Mohammad NOAPARAST, Hadi ABDOLLAHI

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2295-2305.

摘要 ( )

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采用实验设计软件对从低品位锰矿中浸出提取锰的过程进行优化。在中心复合响应面实验设计中，考察了4个主要影响浸出过程的参数，即硫酸浓度、草酸浓度、浸出时间和温度。将锰和铁的浸出率作为考察指标。采用统计分析和方差分析确定了最优条件，即最高的锰和铁浸出率、最短的浸出时间和最低的温度。结果表明，硫酸浓度是影响浸出过程的最显著的参数，在最优条件下：硫酸浓度7%，草酸浓度42.5 g/L，浸出时间60 min，反应温度65 °C，锰和铁的浸出率可分别达到93.44%和15.72%。

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冰晶石熔盐中阳极效应时石墨阳极的电化学行为

陈功,石忠宁,高炳亮,胡宪伟,王兆文,

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2306-2311.

摘要 ( )

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在1000 ℃下采用循环伏安法研究石墨阳极在冰晶石氧化铝熔盐中的阳极电化学行为。讨论了循环伏安曲线中较高的电流峰。结果表明，在高电位条件下，一种含氧氟络合阴离子中的氟与碳阳极反应，且在阳极表面生成一层高电阻的CF膜。在含0.5%氧化铝的电解质中，石墨电极钝化电位为3.28 V，并随着氧化铝含量的增加而增大。这一现象表明，在冰晶石-氧化铝熔盐体系中氧化铝含量对阳极过程起着主导作用。

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均恒磁场对Cu与液态SnZn合金间化合物层结晶行为的影响

程从前,黄明亮,赵杰,薛冬峰

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2312-2319.

摘要 ( )

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以Cu和SnZn合金的金属间化合物界面结晶为对象，研究均恒强磁场对界面化合物界面行为的影响，并通过扫描电镜、X射线衍射及电子探针分析磁场对界面金属间化合物组织、相结构及成分的影响规律。结果表明：与无磁场下的界面金属间化合物相比，0.1 T磁感应强度降低了化合物层的生长，继续增加磁感应强度使得化合物层的生长加快。磁场改变了化合物层的晶体取向，但是对化合物的成分没有明显影响。这是因为磁场下热电磁对流和洛伦兹力对Cu溶解及液固界面前沿Cu溶质有富集的作用。

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91W-6Ni-3Fe难熔合金、TiAl合金和铁基合金在熔铝中的耐腐蚀行为

肖华强,陈维平,柳哲

中国有色金属学报（英文版）. 2012, 22(9): 2320-2326.

摘要 ( )

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采用静态浸没腐蚀试验研究91W-6Ni-3Fe难熔合金(91W)、TiAl金属间化合物和两种常用铁基合金(QT700和H13钢)在750 °C铝液当中的腐蚀性能。通过3D光学显微镜、SEM、EDS和XRD研究样品的表面形貌，腐蚀界面和相组成。结果表明：91W具有最好的耐铝液腐蚀性能，QT700次之，H13再次之，TiAl合金的耐铝液腐蚀性能最差。四种金属材料的腐蚀失重均符合抛物线规律，材料在经过一开始的加速腐蚀阶段后，腐蚀速率趋于稳定。材料在铝液当中溶解遵循扩散-反应机制，91W材料在铝液当中的腐蚀主要由扩散这一速控步骤所决定，而TiAl合金的腐蚀性能差主要是由于TiAl-(TiAl₃)-Al扩散偶反应具有较低的激活能。

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2012年, 第22卷, 第9期　刊出日期：2012-09-25

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