中国有色金属学报（英文版）

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陈勇军,王渠东,林金保,刘满平,JarleHJELEN,HansJ.ROVEN,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3747-3754.

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采用电子背散射技术(EBSD)定量研究AZ31镁合金在225~400 °C往复挤压大变形过程中的晶粒细化。结果表明：在225 °C往复挤压3道次即获得了超细晶AZ31镁合金。随着变形温度的降低，变形组织的平均位相差和大角度晶界的比例逐渐增加。在3道次的AZ31组织中，只发现少量的孪晶，位错滑移是主要的变形机制。施密特因子计算表明，在225~350 °C变形时，锥面滑移系被大量激活。而在400 °C变形时，基面滑移系被大量激活。亚晶界的详细分析为连续动态再结晶在镁合金大变形过程中晶粒细化的重要作用提供了直接的证据。

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反复镦压AZ31-Mg₂Si原位复合材料的组织和力学性能

郭炜,王渠东,叶兵,周浩,刘鉴锋

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3755-3761.

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采用常规铸造方法制备AZ31-4.6% Mg₂Si复合材料，在400 °C对铸态复合材料进行1、3和5道次的反复镦压(RU)剧烈变形。材料流动的有限元分析表明：1道次后变形集中于试样底部区域，5道次后可获得均匀的变形。多道次反复镦压过程中基体施加的剪切应力使树枝状和汉字状Mg₂Si相破碎成小颗粒，随着反复镦压道次的增加，晶粒尺寸逐渐减小，Mg₂Si颗粒分布逐渐均匀，同时强度和塑性显著提高，在400 °C 反复镦压5道次后，AZ31-4.6% Mg₂Si复合材料抗拉强度和伸长率分别为248 MPa和9.8%，而原始铸态复合材料的抗拉强度和伸长率分别只有128 MPa和5.4%。

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热处理工艺对高真空压铸Mg–8Gd–3Y–0.4Zr镁合金组织及力学性能的影响

王栀沁,张彬,李德江,RobertFRITZSCH,曾小勤,HansJ.ROVEN,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3762-3768.

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研究T4和T6热处理状态下高真空压铸Mg-8Gd-3Y-0.4Zr(质量分数，%)合金的微观组织、化合物含量、力学性能及断裂行为。铸态Mg-8Gd-3Y-0.4Zr合金微观组织主要由α-Mg和共晶Mg₂₄(Gd,Y)₅化合物组成。经固溶处理后，共晶化合物大量溶解于镁基体，合金主要含过饱和α-Mg及方块相。固溶合金中方块相的含量随固溶温度的升高而增大，力学性能也有所提高。根据微观组织结果，确定475 °C，2 h为Mg-8Gd-3Y- 0.4Zr合金最优固溶方案。合金的最佳屈服强度为222.1 MPa，延伸率可达15.4%。铸态，T4状态下和T6状态下合金的拉伸断裂模式为穿晶准解理断裂。

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真空压铸Mg-6Gd-3Y-0.5Zr镁合金的组织与性能

李胜勇,李德江,曾小勤,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3769-3776.

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采用真空压铸工艺制备GW63K合金，研究压射速度和真空度对组织及性能的影响。采用光学显微镜、SEM及EDX 对组织进行观察。研究GW63K的热处理工艺。结果表明：铸态GW63K合金由α-Mg基体和Mg₂₄(Gd,Y)₅第二相组成，且随着压射速度的增加，合金的屈服强度没有大的变化，但是伸长率先增加后减小；真空辅助能够减少气孔的大小及含量。在475 °C固溶2 h，然后在200 °C下时效80 h，GW63K合金的抗拉强度和伸长率分别达到308 MPa和9.45%。首次发现预初晶(ESCs)的存在对压铸GW63K合金热处理性能有巨大影响，预初晶(ESCs)的存在严重降低热处理后合金的性能。

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脉冲电流轧制对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

徐春,李亚楠,饶晓华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3777-3784.

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对比研究脉冲电流轧制工艺与温轧工艺对AZ31镁合金板材的力学性能、织构、微观组织与沉淀相等方面的影响。结果表明：脉冲电流具有促进冷轧AZ31镁合金低温再结晶能力的作用。脉冲电流轧制后的镁合金板材组织由细小的等轴再结晶粒与析出相构成，没有发现孪晶组织，并且完全再结晶，原始晶粒均被细小的再结晶晶粒取代，再结晶晶粒内的位错密度低。而温轧镁合金组织则由稍拉长变形孪晶、粗大的再结晶晶粒和析出相构成，再结晶的晶粒内位错密度高。两种轧制方式下的镁合金析出相均为Mg₁₇Al₁₂。脉冲电流轧制后镁合金的织构具有典型基面织构的特征，而脉冲电流轧制镁合金的织构则出现横向偏转；脉冲电流轧制后镁合金的屈服强度与伸长率均比温轧镁合金的大，但抗拉强度正好相反。

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具有长周期结构的Mg–Gd–Zn–Zr合金的微结构和摩擦学行为

曹丽杰,吴玉娟,彭立明,王渠东,丁文江

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3785-379.

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利用传统的熔铸法制备Mg-14.28Gd-2.44Zn-0.54Zr合金，研究铸态和固溶态合金的微结构。利用销-盘装置研究铸态和固溶态合金的室温润滑滑动摩擦磨损行为研究。在外载荷为40 N，滑动速度为30~300 mm/s以及滑行路程为5000 m情况下，测量磨损率和摩擦因数。研究结果表明：铸态合金主要由α-Mg固溶体、分布在基体内的层片状的14H型长周期结构(LPSO)和β-[(Mg,Zn)₃Gd]相组成。经过温度为773 K固溶处理35 h后，大量的β相转变成具有14H型X相 LPSO结构。由于固溶处理后大量β相转变为热稳定的韧性X-Mg₁₂GdZn长周期结构相，固溶合金呈现较低的抗磨损能力。

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Zn含量对铸态Mg-2Er合金的微观结构及力学性能影响

王庆峰,杜文博, 刘轲, 王朝辉, 李淑波

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3792-3796.

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采用XRD和SEM等微观表征技术研究不同Zn添加量对Mg-2Er合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当Zn添加量为1%和2%时，合金主要相组成为W相和α-Mg；当Zn添加量为4%~10%时，合金中则有I相析出，合金相成分变为W相、I相和α-Mg；当Zn添加量增加至12%时，W相消失，合金中主要第二相则为I相和Mg₄Zn₇相。当Zn添加量为6%时，合金具有较好的拉伸力学性能，其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为224 MPa、134 MPa和10.4%。

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固溶处理及挤压态Mg-2.2Nd-xSr-0.3Zr镁合金的显微组织与生物腐蚀行为

章晓波,巴志新,王章忠,薛亚军,王强

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3797-3803.

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采用重力铸造制备Mg-2.2Nd-xSr-0.3Zr(x=0，0.4和0.7，质量分数，%)镁合金。为使组织均匀，对铸态合金进行了固溶处理，并对固溶处理后的合金进行热挤压。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察合金的组织；采用失重、析氢和Tafel极化法分析合金在模拟体液中的生物腐蚀行为。研究结果表明：随着Sr含量的增加，固溶处理态合金中的残余共晶相增加，挤压后晶粒显著细化。3种腐蚀性能测试方法均表明固溶处理态合金的耐蚀性能随Sr含量的增加而显著降低，而挤压态合金的耐蚀性能随Sr的加入而提高。然而，Tafel极化法获得的挤压态合金的腐蚀趋势和其他2种方法获得的趋势不同。

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基于原子尺度模拟研究HCP镁中的一次及二次孪生模式

徐泓鹭,苏小明,袁广银,金朝晖

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3804-3809.

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通过分子动力学模拟(MD)，研究在HCP镁中的一个对称倾斜晶界与基面滑移的位错相互作用而激发的变形孪晶，也就是孪晶形核与长大的过程(或者是孪晶界迁移，TBM)。孪晶在该过程中是最易被激发的孪生模式。一旦这样的孪晶形成了，它们就会不断长大。该种孪晶界迁移是由单纯的原子位置局域调整造成的。在模拟过程中同时也产生了二次孪晶。该二次孪晶模型的孪晶形核与长大需要克服的能垒与孪晶不同。同时，二次孪晶的孪晶界迁移过程是通过孪晶界上的锥形滑移而激发的。

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Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr镁合金表面电沉积Cu镀层及其耐腐蚀性能

王少华,郭兴伍,孙灿,龚佳,彭立明,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3810-3817.

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研究Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr(NZ30K)镁合金上电沉积Cu镀层的前处理过程及耐腐蚀行为。研究结果表明：活化膜和浸锌层均优先在Mg₁₂Nd共晶相表面沉积。Cu镀层能够为镁基体提供长达60 h的防护作用，这主要归因于其致密的镀层结构及浸泡过程中形成较稳定的钝化膜。热震试验证明镀层具有良好的结合力。

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电场辅助AZ91D镁合金碳酸水溶液化学转化工艺

巴志新,章晓波,王章忠,方信贤,董强胜,王强

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3818-3824.

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开发一种在AZ91D镁合金表面制备镁合金镁铝水滑石膜的电场辅助新工艺。该工艺可有效缩短镁铝水滑石转化膜的成膜时间。扫描电镜结果表明：短时间的电场辅助处理可在镁合金表面形成一层连续、致密的镁铝水滑石膜，但长时间处理会使膜层出现局部脱落现象。电场辅助处理2 h试样(EF1+1h)的腐蚀电流密度比镁合金基体低约2个数量级，交流阻抗测试和浸泡腐蚀试验结果均表明，该膜层能有效地保护镁合金。

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AZ91D镁合金的均一化前处理与化学镀Ni-P

孙灿,郭兴伍,王少华,郭嘉成,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3825-3833.

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采用新型环保的均一化前处理工艺在AZ91D镁合金表面制备了化学镀Ni-P镀层。研究了前处理过程中AZ91D基体微观形貌、镀层沉积过程、成分和相结构。研究结果表明：基体表面的β相在前处理过程中被选择性去除，表面组织得到均一化，从而获得均匀致密的浸Zn层。Ni-P颗粒均匀形核生长，并最终形成致密的镀层。镀层具有优良的耐腐蚀性能。

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直流电弧制备的Mg-TiO₂复合材料的储氢性能

潘银成,邹建新,曾小勤,丁文江,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3834-3839.

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采用直流电弧等离子体法蒸发Mg+5%TiO₂的混合物并将其在空气中钝化，制备粉体Mg-TiO₂复合储氢材料。利用电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征粉体复合材料的成分、相组成及形貌。采用压力–成分–温度(PCT)和差示扫描量热仪(DSC)对Mg-TiO₂样品的吸放氢性能进行研究。由PCT测量结果可知，Mg-TiO₂复合粉体中镁的氢化焓和氢化熵分别为-71.5 kJ/mol和-130.1 J/(K？mol)，而粉体的氢化激活能为77.2 kJ/mol。结果表明，采用电弧等离子体法在超细镁颗粒中加入TiO₂催化剂可显著增强镁的吸放氢动力学性能。

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冷轧不同微量化学状态Al-Mn-Fe-Si铝合金的等温退火

黄科,李彦军,KnutMARTHINSEN

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3840-3847.

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通过3种不同热处理工艺使一种Al-Mn-Fe-Si合金获得了不同固溶液和不同尺寸及数量的弥散析出相，包括铸造态，一种富含高密度、细小、弥散相的状态，另外一种状态则仅有少量、相对粗大的弥散相。采用EBSD技术系统研究冷轧后退火过程中微观组织的演变以及初始组织状态对再结晶动力学、再结晶晶粒形貌和织构的影响。结果表明，再结晶动力学、最终微观组织和织构由加工条件和合金的初始组织和固溶度决定。高密度弥散析出相阻止形核，显著阻碍软化过程，最终得到粗大的狭长晶粒以及P和ND-rotated cube 织构。在没有预先存在的细小、稠密的弥散相并且在退火过程中弥散相析出数量很少的时候则能更快完成再结晶并得到均匀、细小的等轴晶以及显著的立方织构。

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高压扭转纳米结构Al-Mg铝合金的微观结构演变和位错组态

刘满平,蒋婷慧,谢学锋,刘强,李雪峰,HansJ.ROVEN,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3848-3857.

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利用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究高压扭转大塑性变形纳米结构Al-Mg合金的微观结构演变和位错组态。结果表明：对尺寸小于100 nm的晶粒，晶内无位错，其晶界清晰平直；而尺寸大于200 nm的大晶粒通常由几个亚晶或位错胞结构组成，其局部位错密度高达10¹⁷ m^-2。这些位错是1/2á110？型60°位错，且往往以位错偶和位错环的形式出现。在高压扭转Al-Mg合金的超细晶晶粒中，用HRTEM同时观察到分别由0° 纯螺型位错和60° 混合位错分解产生的Shockley部分位错而形成的微孪晶和层错。这些直接证据证实，通常存在于FCC纳米晶中由晶界发射部分位错而产生孪晶和层错的变形机制，同样可以存在于超细晶FCC金属中。基于实验结果，分析了高压扭转Al-Mg合金中的局部高密度位错、位错胞、非平衡晶界、层错和孪晶等对晶粒细化的作用，提出了相应的晶粒细化机制。

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大塑性变形6013铝合金的时效特性与力学性能

刘满平,蒋婷慧,王俊,刘强,吴振杰,Ying-daYU,P？lC.SKARET,HansJ.ROVEN,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3858-3865.

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利用X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和拉伸试验，研究不同温度等通道转角挤压 (ECAP)和常规静态时效处理后 6013 Al-Mg-Si 铝合金的微观结构、时效行为、析出动力学以及力学性能。XRD测得的ECAP变形后合金的平均晶粒尺寸在66~112 nm范围内，平均位错密度在 1.20×10¹⁴~1.70×10¹⁴ m^-2范围内。DSC分析表明，由于ECAP后试样比常规时效处理试样拥有更细小的晶粒和更高的位错密度，因此，ECAP变形后合金的析出动力学更快。与未变形合金相比，ECAP后试样的屈服强度和抗拉强度都得到了显著提高。室温ECAP后试样的强度达到最大，其屈服强度是静态峰时效屈服强度的1.6倍。细晶强化、位错强化以及由于ECAP过程中的动态析出而产生的析出相强化，是ECAP合金获得高强度的几种主要强化机制。

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添加微量Sc、Zr对超高强铝合金微观结构和性能的影响

张伟,邢远,贾志宏,杨晓芳,刘庆,朱昌洛

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3866-3871.

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采用低频电磁铸造技术制备Al-9Zn-2.8Mg-2.5Cu-xZr-ySc (x=0, 0.15%, 0.15%; y=0, 0.05%, 0.15%)合金，借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试等手段分别对其均匀化、热挤压态、固溶态和时效态的组织与性能进行对比分析。结果表明：添加微量Sc和Zr，会在凝固过程中形成初生Al₃(Sc,Zr)，可显著细化合金铸态晶粒；均匀化时形成的次生Al₃(Sc,Zr)粒子可以强烈钉扎位错和亚晶界，有效抑制变形组织的再结晶，显著提高合金的力学性能。与不含Sc、Zr的合金相比，含0.05% Sc和0.15%Zr的合金经固溶处理和峰值时效处理后其抗拉强度和屈服强度分别提高172 MPa和218 MPa，其强化作用主要来自含Sc、Zr化合物对合金起到的亚结构强化、析出强化和细晶强化。

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Zr元素对Al-Mn-Si-Zn系铝合金组织与性能的影响

张俊超,丁冬雁,张文龙,康绍海,徐兴隆,高勇进,陈国桢,陈为高,尤小华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3872-3878.

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研究Zr添加对Al-Mn-Si-Zn合金显微组织、力学性能及电化学性能的影响。透射电镜观察表明，Zr合金化可使退火态合金中的析出相更加细小、弥散，但是对模拟钎焊态合金的影响较弱。拉伸实验结果表明，添加Zr能够显著提高退火态合金的力学性能，但是对模拟钎焊态合金影响不大。电化学实验结果则表明，Zr元素的添加可降低退火态合金的抗腐蚀性能，但是对模拟钎焊态合金的影响不大。

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AA6111铝合金电阻点焊接头的微观组织特征和准静态失效行为

吴赛楠,BitaGHAFFARI,ElizabethHETRICK,MeiLI,贾志宏,刘庆

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3879-3885.

摘要 ( )

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对AA6111铝合金电阻点焊接头的显微组织、显微硬度和准静态失效行为进行分析。利用光学金相显微技术和高分辨率硬度测量方法对接头的焊核区、热影响区和母材金属区进行表征。结果表明，焊核区的硬度低于母材金属区的，热影响区的硬度高于或接近于母材金属区的。母材金属板材的硬度沿厚度方向发生变化，为准确分析焊接工艺对接头性能的影响，这种变化需考虑在内。通过准静态搭接剪切试验得到焊接接头的失效载荷和失效模式。所有接头以结合面断裂方式破坏，这种失效模式与焊核区的低硬度现象一致。

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一种新螺杆挤压法从6063铝合金和Mg混合颗粒制备Al/Mg复合材料

KristianGr？ttaSKORPEN,EirikMAULAND,OddvinREISO,HansJ？rgenROVEN,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3886-3893.

摘要 ( )

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采用一种新的螺杆挤压法以AA6063合金和工业纯Mg混合颗粒为原料制备Al/Mg双金属复合材料。加入铝合金中的镁合量最高可达到12.5%(质量分数)。所制备复合材料由细小晶粒组织组成。其显微组织中除有原料中的物相外，还观察到由γ-Mg₁₇Al₁₂包围的岛状Al₂Mg₃金属间合物。复合材料的强度随Mg含量的增加逐渐增高。含Mg为10%复合材料的极限抗拉强度最高，超过350 MPa。断裂表面分析结果表明，增加Mg含量导致材料发生较严重的脆性断裂及断裂机制的较小变化。因此，应对挤压工艺条件进行进一步优化。

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高能超声场下熔体原位反应制备TiB₂/Al-30Si复合材料及其耐磨性能

张松利,董宪伟,赵玉涛,刘满平,陈刚,张振坤,张宇荧,高雪华

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3894-3900.

摘要 ( )

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在高能超声场下利用熔体原位反应制备TiB₂/Al-30Si复合材料；利用XRD、SEM及干磨损试验研究此复合材料的显微组织和磨损性能。结果表明：在高能超声场作用下，原位TiB₂颗粒在铝基体中分布均匀，形貌为圆形或四边形，尺寸在0.1~1.5 μm之间。初生硅的形貌为四边形，平均尺寸为10 μm。随着高能超声功率的增加，Al-30Si基体合金及TiB₂/Al-30Si复合材料的硬度明显提高；特别是当超声功率为1.2 kW时，复合材料的硬度达到412 MPa，是基体合金的1.3倍。复合材料的磨损性能得到明显提高，载荷的变化对复合材料的磨损量影响不大。

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CuO颗粒粒度对Al-CuO体系合成Al₂O_3p-Al复合材料反应温度和显微组织的影响

赵鸽,史志铭,塔娜,张瑞英

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3901-3906.

摘要 ( )

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在80%Al-20%CuO(质量分数)体系中，通过原位反应法制备Al₂O_3p-Al复合材料。采用不同方法研究CuO颗粒粒度对复合材料合成温度和显微组织的影响。结果表明，CuO颗粒粒度对Al-CuO体系的完全反应温度有显著影响：含有粒度小于6 μm CuO颗粒样品的完全反应温度比含有粒度小于100 μm CuO颗粒样品的完全反应温度低200 °C。当反应温度低于某一临界值时，原位Al₂O₃颗粒和Al基体之间不能完全结合；当温度高于某一临界值时，原位Al₂O₃颗粒的形貌从棒状转变成近球形。这两个临界温度受CuO颗粒粒度的影响：含有粒度小于6 μm CuO颗粒样品的临界温度比含有小于100 μm CuO颗粒样品的临界温度低100 °C。

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7A60铝合金点蚀行为的电化学噪声和电化学阻抗谱表征

王学慧,王吉会,付丛伟

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3907-3916.

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采用电化学阻抗谱(EIS)和电化学噪声(EN)方法研究回归再时效(RRA)热处理状态下7A60铝合金的点蚀行为，通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析合金的组织和第二相颗粒成分。结果表明，7A60铝合金在3.5% NaCl溶液中存在两个腐蚀阶段，并且可以用EIS出现两个电容时间常数的时间和由EN计算出的小波分形维数D的变化来表征。SEM和EDS分析结果表明，在7A60铝合金中，严重的点蚀主要是由阳极相MgZn₂引起的，其次是Al₂MgCu和 Mg₂Si相，Al₇Cu₂Fe 相对7A60铝合金点蚀行为的影响不大。

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铝电解中二氧化锡基(氢气)气体阳极

肖赛君,TommyMOKKELBOST,OvePAULSEN,ArneP.RATVIK,GeirM.HAARBERG

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3917-3921.

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开发一种在低温电解质(850 °C)铝电解中应用的新型二氧化锡基气体阳极以降低铝电解能耗和二氧化碳排放。在此种气体阳极中，氢气通入阳极后参与阳极反应，分别用石墨和铝作阴极和参比电极。采用循环伏安法研究此体系中铂和二氧化锡基电极上氧离子的电化学行为，并确定氧气的析出电势。然后，采用气体电极进行恒电流电解实验，相对于未通入气体和通入氩气，通入氢气后阳极出现明显的去极化现象(阳极电势约下降0.8 V)。实验结果表明，氢气已参与阳极三相界面(气体-电解质-电极)反应，为还原性气体阳极在铝电解上的应用提供了可行性。

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铝的润湿行为以及Al₂O₃和SiC陶瓷过滤器的过滤行为

包萨日娜,MartinSYVERTSEN,AnneKVITHYLD,ThorvaldENGH

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3922-3928.

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检测了工业用Al₂O₃过滤器和SiC过滤器与液态铝的润湿性并在工厂使用以上2种陶瓷过滤器过滤铝液。实验结果表明：SiC过滤器比Al₂O₃过滤器更易于润湿液态铝。提高液态铝与过滤器的润湿性有助于铝液透过过滤器，提高夹杂物的去除率，同时，易于去除与铝不浸润的杂质。

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等离子弧焊熔敷Ti-6Al-4V合金原位拉伸过程中显微组织及应变响应的电子背散射衍射表征

MartinBORLAUGMATHISEN,LarsERIKSEN,YingdaYU,OlaJENSRUD,JarleHJELEN

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3929-3943.

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航天级钛合金的新型叠层制造技术(ALM)的优势体现在较低的制造成本等方面，并可替代传统加工成型工艺。由等离子弧焊熔敷叠层制造技术制备Ti-6Al-4V合金的显微组织由定向凝固生长的β柱状晶及在其晶内生长的细小的α片层组织构成。在原位拉伸过程中结合应用高速离线电子背散射衍射表征(Offline EBSD)可快速获取试样显微组织和形变特征之间的关系。揭示出不均匀变形的发生取决于柱状晶界间的应变响应。柱状滑移和基面滑移系统被激活进而导致最后出现形变滑移线，即在某些柱状晶中滑移扩展至整个晶粒; 而在另一些晶粒中表现为存在应变梯度和应力集中的地方发生形变失配。形变的扩展习性受制于定向凝固生长的柱状晶生长方向及其之间的界面取向关系。在垂直于柱状晶方向的拉伸试验揭示存在剧烈的变形局域化。基于原位拉伸观测及高速的离线电子背散射衍射表征结果，本文作者提出从微观到宏观形变扩展的控制机制。

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太阳能级硅电沉积用冰晶石熔盐的电导率和黏度

MichalKORENKO,ZuzanaVASKOVá,FrantisekSIMKO,MichalSIMURDAMartaAMBROVá,石忠宁

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3944-3948.

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以热解碳化硼管作电导池，用固定电导池常数法研究由NaF-AlF₃-SiO₂构成的二元系和三元系熔盐的电导率；用扭摆法测定Na₃AlF₆-SiO₂二元系的黏度。研究发现，所研究熔盐体系的电导率和黏度均与温度呈直线关系。Na₃AlF₆-SiO₂二元系的电导率与SiO₂含量关系曲线可分为0~10%和10%~40%(摩尔分数)两段，当SiO₂含量超过10%之后，电导率随着SiO₂含量的增加而快速下降，而当SiO₂含量小于10%时，电导率随着SiO₂含量的增加而缓慢增加。在SiO₂含量大于10%的冰晶石熔盐中添加少量的SiO₂，熔盐的黏度增加，但增加的趋势基本相同，这与熔盐中形成玻璃网状结构的离子团有关。当在冰晶石熔盐中继续增大SiO₂含量到50%时，黏度发生急剧变化。

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GPS变形监测信号提取在矿山测量中的应用

高井祥,胡洪,刘飞,李增科,姚一飞,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3949-3954.

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介绍基本的GPS变形监测信号模型，并探讨GPS在矿区变形监测中存在的主要问题。针对GPS变形监测噪声信号提取问题，提出Kalman-EMD方法获取有效变形信息，并通过模拟和内蒙古伊泰矿区实际观测数据对该算法的有效性和准确性进行了验证。实验结果表明：利用该算法，GPS变形监测结果可以达到水准仪监测水平。

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铜离子在黄铜矿表面的吸附及活化作用：一个自活化的新观点

邓久帅,文书明,刘建,吴丹丹,丰奇成

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3955-3963.

摘要 ( )

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通过Zeta电位分析、X射线光电子能谱分析、铜离子吸附试验、第一性原理计算及Hallimond浮选试验综合揭示了铜离子在黄铜矿表面同样存在着吸附行为，铜离子对黄铜矿同样具有活化作用，主要诱因是铜离子与表面活化位的硫作用，从而增加疏水性。这种吸附作用在一定条件下有利于黄铜矿自身的浮选。浮选矿浆中的铜离子主要来源于黄铜矿的表面氧化溶解和矿物内流体包裹体的释放，这些离子的存在及吸附使黄铜矿具有自活化特性。

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外源硒对苎麻的镉胁迫毒性的缓解机制

王春林,刘云国,曾光明,胡新将,尹怡诚,胡熙,周璐,王亚琴,李华英,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3964-3970.

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研究施加外源硒(Se⁶⁺)对苎麻镉胁迫毒性的保护机制。主要讨论硒对苎麻生长、MDA、抗氧化酶活性以及DNA甲基化水平的影响。苎麻分别在含镉浓度为0、3、6、9 mg/L条件下培养，并对苎麻叶面喷洒硒酸钠(1.2 μmol/L)。结果表明，镉浓度为3、6、9 mg/L营养液中培养的苎麻，经过向叶片喷洒低浓度的硒酸钠(1.2 μmol/L)处理后，苎麻叶片中的SOD活性增加了35.34%、43.18%、 3.63%，POD活性增加了12.45%、14.14%、3.27%，DNA甲基化下降了10.70%、18.18%、15.59%。结果证实了低浓度硒能强化苎麻SOD、POD活性以及平衡苎麻体内DNA甲基化。

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Mg-Fe-CLDH对模拟谷氨酸废水的吸附分离

焦飞鹏,帅丽,于金刚,蒋新宇,陈晓青,杜邵龙

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3971-3978.

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采用共沉淀法合成Mg与Fe摩尔比为3:1的层状双金属氢氧化物(Mg-Fe-LDH)，然后在500 °C下煅烧6 h得到煅烧双金属氢氧化物(Mg-Fe-CLDH)。分析Mg-Fe-CLDH与Mg-Fe-LDH对谷氨酸的吸附性能，研究溶液pH、谷氨酸初始浓度、共存阴离子及温度等因素对吸附效果的影响，并对其吸附过程的动力学和热力学过程进行研究。结果表明：Mg-Fe-CLDH对谷氨酸的吸附效果很好，吸附率在优化条件下达到99.9%；吸附动力学符合准一级动力学方程，平衡吸附等温线很好地符合Langmuir方程。颗粒内扩散模型能很好地描述吸附动力学过程。颗粒内扩散模型拟合结果显示，颗粒内扩散不是唯一的反应速率控制步骤。

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碳酸钠焙烧预处理红土镍矿过程除铬和铝动力学

郭强,曲景奎,韩冰冰,魏广叶,张培育,齐涛,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3979-3986.

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开发碳酸钠碱熔焙烧预处理红土镍矿的新工艺，对红土镍矿碱熔脱除铬和铝动力学以及矿石粒度和碱矿质量比、焙烧温度等影响铬和铝浸出率的因素进行系统研究。结果表明：在矿石粒度为44~74 μm、碱矿质量比为0.6:1和焙烧温度为1000 °C的条件下，铬和铝的浸出率分别达到99%和82%以上。在600-800 °C温度范围内，除铬反应受产物层扩散控制，其表观活化能为3.9 kJ/mol；在900~1100 °C温度范围内，除铬反应受表面化学反应控制，其表观活化能为54.3 kJ/mol。此外，在600~1100 °C温度范围内，除铝反应受Avrami内扩散控制，其表观活化能为16.4 kJ/mol。在后续对碱熔渣进行加压酸浸过程中，镍和钴的浸出率分别达到96.8%和95.6%。

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NbCl₅-H₂-Ar体系化学气相合成纳米Nb粉的热力学

朱骏,黄凯,侯军刚,朱鸿民

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3987-3993.

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采用FactSage软件，对NbCl₅-H₂-Ar体系化学气相合成纳米金属Nb粉的热力学进行研究并对热力学研究结果进行实验验证。结果表明：在标准大气压下，NbCl₅(g)被氢气还原为Nb(s)是一个多步骤反应过程，其间产生大量中间产物(低价氯化物)；该反应过程可控制在较低氢气比率(n(NbCl₅):n(H₂)<1:180)和较低温度(<1050 °C)下完全进行；适量的惰性载流气体可同时提高NbCl₅转化率和粉末收得率。根据热力学计算得到的合成条件为n(NbCl₅): n(H₂):n(Ar)=1:120:1以及950 °C，实验成功制得平均粒径为30~50 nm且粒度分布均匀的纳米金属Nb粉，相应的NbCl₅转化率达到 96.1%，粉末收得率为85%。

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非等温条件下机械活化Ag₂O-石墨混合物Arrhenius参数的测定

SeyedHadiSHAHCHERAGHI,GholamRezaKHAYATI

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 3994-4003.

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采用DSC和TGA及模型拟合Malek法和无模型改进Vyazovkin等转化率法研究机械化学还原Ag₂O和石墨混合物的非等温动力学。为了测定动力学参数，选取研磨活化2 h和4 h的及未球磨的Ag₂O-石墨混合物为样品。基于Vyazovkin法计算得到的活化能最大值和最小值之间的差比平均活化能小20%~30%((99.38±2.36) kJ/mol)，Ag₂O 机械活化2 h的热分解是一个多步过程，机械活化4 h的热分解是一个单步过程(平均活化能为(93.68±2.26) kJ/mol)。动力学模型表明，未球磨的Ag₂O-石墨混合物的热分解过程比其他的复杂。Ag₂O-石墨混合物的自动催化趋势比其他的低。

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烟化炉产氧化锌烟尘的介电特性及温升特性

张利波,马爱元,刘晨辉,曲雯雯,彭金辉,罗永光,左勇刚,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4004-4011.

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为了研究微波焙烧脱除氧化锌烟尘中氟氯的可行性以及氧化锌烟尘的吸波特性，采用谐振腔微扰法对不同物料密度氧化锌烟尘的介电特性(ε′, ε″ 和tan δ)进行测定。氧化锌烟尘的介电常数、介电损耗和损耗角正切值与氧化锌烟尘的表观密度成正比。在微波场下研究物料质量和微波功率对氧化锌烟尘升温特性的影响。结果表明，氧化锌烟尘对微波具有较强的吸波能力，其表观升温速率与微波焙烧功率成正比，与质量成反比, 在8 min内温度可到达800 °C。

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M (M=Sm, Nd, Pr)替代La对A₂B₇型贮氢合金电化学性能的影响

张羊换,李鹏欣,杨泰,翟亭亭,袁泽明,郭世海

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4012-4022.

摘要 ( )

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采用M (M=Sm, Nd, Pr)部分替代La，用合金熔炼及退火的方法制备La_0.8–xM_xMg_0.2Ni_3.35Al_0.1Si_0.05 (M=Sm, Nd, Pr; x=0–0.4)电极合金，以提高RE–Mg–Ni系A₂B₇型贮氢合金的电化学性能。用X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相组成和显微结构。结果表明，合金由六方结构Ce₂Ni₇型的(La, Mg)₂Ni₇相与六方结构CaCu₅型的LaNi₅相组成。随着M替换量的增加，铸态及退火态合金的放电容量均出现最大值。铸态及退火态合金的循环稳定性均随着M替换量的增加而增加。此外，合金的电化学动力学性能(包括高倍率放电性能、电荷传递速率、极限电流密度、氢扩散系数)均随着M替换量的增加呈现先上升后下降的趋势。

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烧结温度对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料倍率性能和循环性能的影响

李向群,熊训辉,王志兴,陈启元

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4023-4029.

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以共沉淀法制备的球形Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂和LiOH·H₂O为原料，研究烧结温度对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ 材料形貌、结构以及材料循环性能和倍率性能的影响。SEM和XRD结果表明：温度对材料形貌和结构有较大的影响，控制适当温度既能保证材料具有良好的形貌，也能抑制材料中锂镍的混排。电化学测试结果显示，当烧结温度从700 °C升高至750 °C时，材料性能逐渐提高，但是温度过高会恶化材料的性能。750 °C和780 °C烧结材料的循环性能几乎一致，200次循环后容量保持率为71.9%，但780 °C烧结材料的倍率性能低于750 °C材料的，其原因归结于温度过高，锂镍的混排加剧。在小电流充放电时，对材料性能影响有限，但是在大电流充放电时，3a位的Ni²⁺将严重阻碍锂离子的扩散。

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固-气共晶定向凝固法测定氢在金属熔体中的扩散系数

杨倩倩,刘源,李言祥,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4030-4037.

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基于固-气共晶定向凝固技术和单相合金的定向凝固原理，提出一种测定氢在金属熔体中扩散系数的方法。以Cu-H₂系为例，研究氩气分压和熔体过热度对氢在金属熔体中熔点处扩散系数的影响。结果显示，不同工艺参数条件下所获得的扩散系数差别很小，且采用该方法获得的氢在金属Cu熔体中温度相关的扩散系数方程与文献中采用实验方法获得的结果吻合得较好，并验证了该方法的可行性。除Cu-H₂系外，还计算了氢在金属Mg、Si以及Cu-34.6%Mn合金熔点温度熔体中的扩散系数值以及温度相关的扩散系数方程。

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Bi在Cu双晶中的非平衡晶界偏聚

杨武强,徐敏,梁剑雄,孟晔,郑磊

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4038-4043.

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对Bi在Cu双晶中的晶界偏聚实验观察结果进行分析。利用平衡晶界偏聚(EGS)模型和非平衡晶界偏聚(NGS)模型，分别对500 °C时Bi在Cu双晶中的等温偏聚动力学和退火24 h的等时偏聚动力学进行研究。从定性分析和定量计算分析两方面推断出Bi的晶界偏聚特征与非平衡偏聚理论十分符合。根据非平衡晶界偏聚理论动力学模型，计算得到Bi-空位复合体扩散系数D_c=7.8×10^-5exp[-1.46/(kT)]，以及Bi原子的表观扩散系数D_i^A=7.66×10^at+bexp[-1.76/(kT)]，其中，a=8.45×10^-8，b=-13.37。这些数据有助于对Cu合金中Bi所导致的脆化进行预测和控制的研究。

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生长速度与试样直径对定向凝固Ti-46Al-8Nb合金显微组织和硬度的影响

刘国怀,李新中,张元,陈瑞润,苏彦庆,郭景杰,傅恒志,王昭东,王国栋

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4044-4052.

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对Ti-46Al-8Nb(摩尔分数，%)合金进行布里奇曼型定向凝固实验，考察生长速度和试样直径对合金显微组织、相变路径和硬度的影响。结果表明，随着生长速度的增加和试样直径的减小，凝固过程由完全β相凝固转变为具有包晶反应的凝固过程，其最终显微组织为α₂/γ层片及有α₂/γ层片和B2相组成的多相组织。以上结果是由扩散和对流的减弱造成的溶质富集而引起的。包晶反应的发生往往导致严重的溶质偏析，其中溶质Al和Nb的偏析使得层片组织较为粗大。因此，在较高生长速度下发生包晶反应时，合金硬度值急剧下降，硬度曲线随着生长速度的增加呈不连续变化。严重溶质偏析导致的粗大层片组织也使得该成分合金的硬度低于其他TiAl基合金的硬度。

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Ni₃Si/Zn体系中周期型层片组织的形成机理

刘亚,董振,宋媛媛,苏旭平,涂浩,

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4053-4058.

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利用SEM-EDS、FESEM和XRD研究Ni₃Si/Zn固-气扩散偶和Ni₃Si/Zn固-液扩散偶中周期型层片组织的形成。结果表明，固-液反应中的扩散通道为Ni₃Si/(T+γ)/γ/…T/γ/Ni₄Zn₁₂Si₃/γ/…Ni₄Zn₁₂Si₃/γ/Ni₄Zn₁₂Si₃/δ…/ Ni₄Zn₁₂Si₃/δ/Zn(液)；固-气反应中的扩散通道为Ni₃Si/θ/(T+γ)/γ/…/T/γ/…T/γ/Zn(气)。随着锌扩散流量的增大，扩散通道向富锌方向移动，Ni₃Si基体与其最近邻的周期型层片对之间的距离减小。在周期型层片组织形成的初始阶段，γ相在T相基体中不断形核并长大，为降低表面能，最后变为连续的带状组织。根据实验结果和扩散动力学理论分析，探讨Ni₃Si/Zn体系中周期型层片显微组织差异的形成原因和形成机理。

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304不锈钢与QCr0.8铬青铜填加铜焊丝的电子束焊接

张秉刚, 赵健, 李晓鹏, 冯吉才

中国有色金属学报（英文版）. 2014, 24(12): 4059-4066.

摘要 ( )

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采用填铜焊丝对304不锈钢与QCr0.8铬青铜进行电子束焊接。采用正交试验法研究不同工艺参数对焊接接头抗拉强度的影响，并对焊接工艺参数进行优化。优化工艺参数如下：束流30 mA，焊接速度100 mm/min，送丝速度1 m/min，束偏移量-0.3 mm。对优化后接头组织的分析结果表明，焊缝主要由树枝状α相与少量球形ε相组成；仅在焊缝区的上部出现铜的混合不均匀；而在铜侧熔合线附近存在一个铜的熔化但未混合区，该区域晶粒长大严重，是接头的最薄弱区。显微硬度测试结果显示，焊缝硬度随固溶体中铜含量的增加而减小。接头的最高抗拉强度为276 MPa。

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2014年, 第24卷, 第12期　刊出日期：2014-12-25

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