中国有色金属学报（英文版）

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丛福官,赵刚,姜锋,田昵,李瑞峰

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1027-1034.

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采用SEM、TEM、EDS、DSC、XRD和拉伸实验研究铸态7X50合金及其均匀化处理过程的组织演变。结果表明，铸态7X50合金相组成主要有S(Al₂CuMg)、T(Al₂Mg₃Zn₃)、MgZn₂和少量的Al₇Cu₂Fe和Al₃Zr相。均匀化处理过程中枝晶网和残留相逐渐减少，经(470 °C，24 h)+(482 °C，12 h)均匀化处理时，T相消失，S相有微量残留，Al₇Cu₂Fe相几乎没有变化。铸态合金的DSC曲线中在477.8 °C处有一较强吸热峰，经470 °C、1 h均匀化后合金的DSC曲线在487.5 °C处出现一个新的吸热峰，而经482 °C、24 h均匀化处理后合金在487.5 °C处的吸热峰基本消失。在XRD谱中未出现T(Al₂Mg₃Zn₃)相，这和T相与S(Al₂CuMg)及MgZn₂相相关的结论相吻合。预均匀化处理制备的板材中再结晶晶粒分数明显降低，抗拉强度和断裂韧性相对常规均匀化处理制备的板材分别提高约15 MPa和3.3 MPa·m^1/2。

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人工时效条件对重力铸造B356铝合金力学性能的影响

D. DIONI, S. CECCHEL, G. CORNACCHIA, M. FACCOLI, A. PANVINI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1035-1042.

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采用差示扫描热量法(DSC)、硬度测试和拉伸试验研究重力铸造B356铝合金的时效硬化行为。人工时效温度分别为155、165和180 °C，热处理时间为40 min~32 h。DSC结果表明，样品在低于室温的条件下(约为 -10 °C)形成团簇。由于团簇形成影响主要强化相β′′的后续沉淀过程，因此可以推断，固溶处理后不及时进行人工时效处理将对合金的力学性能产生不利影响。同时证实，在人工时效过程中(分别在155 °C时效16 h，165 °C时效6 h和180 °C时效4 h)当β′′相生成完全后，合金的硬度和拉伸强度达到最大。经最高时效温度处理的样品其力学性能随时效时间的延长而降低，这与共格β′′相向半共格β′相的转变相关。最后计算得到与β′′相沉淀相关的活化能为57.2 kJ/mol。

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2A97铝合金时效成形过程中的回弹量和抗拉强度

李红英,鲁晓超

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1043-1049.

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基于正交实验，运用方差分析、多元二次回归和径向人工神经网络研究2A97铝合金时效成形过程中的回弹量和抗拉强度。方差分析结果表明，在预弯半径为400 mm、时效温度为210 °C时效20 h后试样具有最小的回弹量；而在预弯半径为1000 mm、时效温度为180 °C下时效15 h后试样具有最大的抗拉强度。确定了预弯半径、时效温度和时效时间这3个因素对试样回弹量和抗拉强度影响大小的顺序。多元二次回归方法和径向人工神经网络的预测结果表明，径向人工神经网络模型具有更高的预测精度。

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铝合金覆层板胀形过程及成形性能

高铁军,刘洋,陈鹏,王忠金

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1050-1055.

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基于幂硬化材料模型，分析覆板材料强度系数K、加工硬化指数n及厚度t对成形板材胀形性能的影响，并以铝合金LF21为研究对象，选择不同厚度及性能的覆板进行了粘性介质压力胀形实验，从覆板材料性能及厚度等方面对板材胀形试件几何形状、壁厚分布规律及极限胀形高度等方面验证了分析结果的准确性。研究结果表明：覆板成形时，选择强度系数K较高、加工硬化指数n值较大及适当厚度的覆板有助于板材成形性能的提高。

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片状粉末冶金Al₂O₃/Al复合材料的热变形及加工图

栾佰峰,邱日盛,李春红,杨晓芳,李志强,张荻,刘庆

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1056-1063.

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采用Gleeble-1500D 热模拟试验机在300~450 °C、0.001~1.0 s^-1条件下对不同铝片层厚度的Al₂O₃/Al复合材料进行变形行为研究。实验结果表明，在设定的温度下，流变应力随着应变速率的增加而增加，而在设定的应变速率下，流变应力随着温度的升高而降低。在所采用的实验条件下，片层Al₂O₃/Al复合材料的高温流变行为可以用双曲正弦函数来描述。Al₂O₃/Al-2μm和Al₂O₃/Al-1μm复合材料在进行真应变为0.6的热变形时最优加工工艺参数分别为300~330 °C，0.007~0.03 s^-1和335~360 °C，0.015~0.06 s^-1。而热加工图也明确了此两种复合材料的流变失稳区。

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复合铸造铝合金接头的显微组织及力学性能

刘腾,王渠东,刘平,孙景旺,殷晓璐,王启贵

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1064-1072.

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通过复合铸造的方法将液态A356铝合金与固态6101铝合金连接在一起，研究复合接头的显微组织、元素分布、硬度及拉伸性能，并分析其界面形成机理和断裂行为。结果表明：通过在固态6101铝合金表面电镀锌的方法并精确控制实验参数的条件下，可以使A356铝合金和6101铝合金之间形成冶金结合。在2种铝合金之间会形成过渡区，由于固态6101铝合金表面熔体的高过冷度，过渡区呈致密的等轴晶组织。在拉伸性能测试中，断裂位置总是在A356铸态合金内部，说明接头连接强度高于A356铸态合金的强度(145 MPa)。

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温度梯度瞬时液相扩散连接7075-T6铝合金的疲劳性能

SeyyedSalmanSeyyedAFGHAHI,AliakbarEKRAMI,SaeedFARAHANY,AmirrezaJAHANGIRI

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1073-1079.

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以液态镓为中间层过渡相，研究温度梯度瞬时液相(TGTLP)扩散连接7075-T6铝合金的疲劳性能。疲劳试样在460 °C和10 MPa下扩散连接10 min。扩散连接样品在465 °C均匀化2 h后进行T6 热处理。7075-T6铝合金在90 MPa下的疲劳寿命为10⁷循环，而在此应力水平下，扩散连接样品的疲劳寿命为1.2×10⁶循环，为7075铝合金疲劳寿命的10%。采用扫描电镜对7075铝合金和扩散连接样品的疲劳断口进行分析，以确定两种合金的形核位置和裂纹生长阶段。

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搅拌摩擦焊异种AA6061-AA5086铝合金接头的显微组织与力学性能

M.ILANGOVAN,S.RAJENDRABOOPATHY,V.BALASUBRAMANIAN

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1080-1090.

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在熔焊异种可热处理强化和不可热处理强化铝合金过程中，面临许多与凝固相关的问题。采用搅拌摩擦焊接可以解决这些问题，从而可以综合利用两种铝合金的优异性能。研究搅拌摩擦焊同种和异种AA6061和AA5086焊接接头的显微组织和拉伸性能。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察分析不同区域的显微组织，测量焊接接头不同部位的显微硬度，评价焊接接头的拉伸性能，并研究其与显微组织和显微硬度之间的关联。研究发现，异种焊接接头的最大维氏硬度为HV 115，焊接效率为56%。这主要是由于获得无缺陷的搅拌区和晶粒增强作用。

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等温处理对Ti-6Al-4V合金凝固过程中组织演化的影响

张守银,李金山,寇宏超,杨劼人,杨光,王军

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1091-1096.

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通过控温感应熔炼装置研究Ti-6Al-4V在凝固过程中等温处理对组织的影响。结果表明，在β相区等温处理，得到由平行片层组成的集束组织；在960 °C等温处理，得到一种特殊的钛合金双态组织，由粗化、等轴的初生α相和细化的片层组织组成。初生α片层倾向于断裂、球化，呈现等轴化形态。凝固过程中在(α+β)两相区进行保温，原子迁移、高位错密度以及α相界面张力的共同作用，促使初生α片层等轴化。随等温处理结束，未转变的β基体进一步转化为细的片层，形成双态组织。与直接冷却得到的片层组织相比，晶界α呈不连续形状，片层团尺寸大大降低，整个截面组织均匀。

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铸态Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V合金的显微组织及室温拉伸性能

董书琳,陈瑞润,郭景杰,丁宏升,苏彦庆,傅恒志

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1097-1105.

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设计了新型Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V 合金，并采用真空自耗法熔炼制备尺寸为d225 mm×320 mm的合金锭。结果表明，其层片厚度在780~1830 μm范围。此合金表现为一种改进的近片层(M-NL)微观结构，主要由(α₂+γ)层片结构和较多的(B₂+等轴γ)小块状结构组成。合金的室温拉伸性能适中，在选取的12个研究位置中，5#位置其平均性能达到UTS=499 MPa和σ=0.53%。合金表现出明显的脆性断裂特征，其中穿晶穿片层断裂模式较为普遍。室温拉伸实验后，在γ相中可以观察到<101] 和1/2<112] 超位错。大量Nb、Cr、V等元素的加入造成了合金较低的堆垛层错能，这对合金塑性的提升是有益的，但铸造微裂纹导致了合金提早断裂，对性能造成很大影响。

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镍基合金617B的微观组织与力学性能

郭岩,张周博,周荣灿,侯淑芳,王博涵

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1106-1113.

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采用SEM、TEM和力学性能测试研究镍基合金617B在750 °C下时效5000 h过程中的微观组织稳定性和力学性能。在时效过程中，合金617B析出M₂₃C₆ 碳化物和γ′相，前者分布于晶界和晶内，后者分布于晶内。随着时效时间的延长，析出物颗粒尺寸逐渐增大。碳化物和γ′相颗粒起到析出强化作用，并提高时效态合金的硬度和强度。在时效过程中，时效态合金的强度和硬度具有良好的稳定性。合金617B时效后的韧性降低是由于γ′相抑制晶界附近的弹性变形，导致晶界裂纹形成；此外，晶界碳化物析出导致其与基体相的界面强度降低，晶界处易产生裂纹。这使得时效态合金的冲击韧性降低。但在时效过程中，时效态合金的韧性具有较好的稳定性是由于时效5000 h过程中析出相的分布未发生明显变化。

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C5210磷青铜薄板成形行为的尺度效应

欧阳金栋,陈明和,王宁,张钦差,王辉

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1114-1121.

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为研究厚度、晶粒尺寸对C5210磷青铜薄板力学性能和成形性能的影响，通过不同温度退火热处理得到不同晶粒尺寸的试样，然后在常温下对具有不同厚度和晶粒尺寸的试样进行单向拉伸试验。结果表明：当厚度在50 ~800 μm范围内，材料的屈服强度随着厚度的减小而增大，而加工硬化指数和伸长率随着厚度的减小而减小，提出了描述屈服强度随厚度减小而增大关系的修正模型；材料的屈服强度随着晶粒尺寸的增大而减小，但加工硬化指数随着晶粒尺寸的增大而增大，伸长率则随着晶粒尺寸的增大先增大到一个峰值后再减小。通过扫描电镜观察拉伸试样的断口形貌发现所有试样断裂方式均为韧性断裂，并且随着厚度的增大断口韧窝的密集度增大，而晶粒尺寸越大的试样断口韧窝密集度越小。

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Ti6Al4V合金上TiO₂-CaP纳米薄膜的简易水热合成

付涛,李红伟,孙见敏,李纲,李雯,张红梅

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1122-1127.

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采用高浓度Ca₃(PO₄)₂、CaHPO₄和Ca(H₂PO₄)₂溶液对Ti6Al4V合金进行水热处理，以进行生物活性表面改性。经过处理的试样表面覆盖的薄膜由尺寸为60~240 nm的纳米颗粒组成。这种薄膜也能在电子束熔融技术制备的Ti6Al4V支架上生长。X射线光电子能谱分析表明，试样表面钛元素以TiO₂形式存在，钙和磷元素以磷酸钙形式存在。X射线衍射和拉曼光谱分析表明，试样表面层由锐钛矿TiO₂和羟基磷灰石组成。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明，水热处理试样的耐蚀性比抛光试样的显著提高。本研究提供了易于操作、处理温度低、腐蚀性低的生物活性表面改性方法，此方法可用于生物医用多孔Ti6Al4V合金的表面改性。

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二氧化钛有机多层纳米复合薄膜的制备、形成机理和力学性能

牟文宁,翟玉春,石双志

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1128-1134.

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基于层层自组装技术和化学与沉积方法，由四氯化钛在酸性水溶液中水解在含有自组装涂层的硅基底上沉积二氧化钛有机多层纳米复合薄膜。分别采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕深度传感技术研究薄膜的化学组成、表面形貌和力学性能。结果表明，薄膜的主要化学成分为Ti和O，成核和生长的主要机理是均相成核，薄膜层数对薄膜的表面形貌和粗糙度影响很大。此外，纳米压痕实验表明，与单层的二氧化钛薄膜相比，多层纳米二氧化钛薄膜的硬度和断裂韧性得到显著提高。

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多弧离子镀制备的大厚度Cr/Cr₂N/CrN多层涂层的结构和力学性能

单磊,王永欣,李金龙,李赫,鲁侠,陈建敏

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1135-1143.

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采用多弧离子镀制备一种厚度为24.4 μm的Cr/Cr₂N/CrN多层结构涂层。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、能量散射谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对涂层进行表征，并用纳米压痕和划痕仪测试其硬度和结合力。用UMT-3MT往复式摩擦磨损试验机对涂层在大气和海水环境中的摩擦性能进行测试。结果表明，该涂层由3种相结构组成，分别是Cr相、Cr₂N相和CrN相。相对于单层CrN涂层，多层涂层的结合力明显提高，该涂层的硬度为(21±2) GPa。多层结构涂层在人工海水中的耐蚀性能显著优于单层CrN涂层的耐蚀性能，且在大气和海水中多层结构涂层的摩擦因数均低于单层CrN涂层的摩擦因数。

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超音速火焰喷涂FeCrSiBMn非晶/纳米晶涂层的长期腐蚀行为

秦玉娇,吴玉萍,张建峰,郭文敏,洪晟,陈丽艳

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1144-1150.

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采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备FeCrSiBMn非晶纳米晶涂层，涂层厚度为700 μm，孔隙率为0.65%。利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试研究FeCrSiBMn涂层和对比样镀铬层在3.5%溶液中的长期腐蚀行为。结果表明，与镀铬层相比，FeCrSiBMn涂层具有较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流密度。FeCrSiBMn涂层的孔隙电阻(R_p)和电荷转移电阻(R_ct)比镀铬层的高。此外，在NaCl溶液中浸泡28 d后，FeCrSiBMn涂层表面仅观察到微小的孔隙。FeCrSiBMn涂层与镀铬层相比具有优异的耐腐蚀性能。这主要与FeCrSiBMn涂层致密的结构，较低的孔隙率及非晶相的存在有关。

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碱处理对钛合金表面微弧氧化涂层中磷灰石形成的影响

赵国亮,夏龙,钟博,吴松松,宋亮,温广武

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1151-1157.

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使用3种不同浓度的氢氧化钠溶液对钛合金表面的微弧氧化涂层(MAO)进行改性处理，以提高微弧氧化涂层的生物活性。通过分析经不同浓度碱溶液处理后样品的微观形貌、化学成分、相组成、表面粗糙度、接触角和磷灰石的形成程度等因素，研究碱处理对微弧氧化涂层的影响。实验结果表明，碱处理后的微弧氧化涂层中生成了Na₂Ti₆O₁₃和 Na₂Ti₃O₇相，这两相的生成增加了微弧氧化涂层的表面粗糙度，减小了模拟体液与涂层的接触角。因此，采用不同浓度碱处理能够促进微弧氧化涂层中磷灰石的形成，使涂层表面的生物活性增加。

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四元形状记忆合金Cu-Al-Ni-X (X=Mn,Ti)的显微组织和腐蚀特征

S. N. SAUD, E. HAMZAH, T. ABUBAKAR, H. R. BAKHSHESHI-RAD

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1158-1170.

摘要 ( )

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采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和差示扫描量热法，并在NaCl溶液中进行电化学和浸渍试验，研究添加不同含量的Mn或Ti(0.4%，0.7%，和1.0%，质量分数)对Cu-Al-Ni形状记忆合金的显微组织、形状记忆效应和腐蚀行为的影响。研究结果表明，显微组织、形状记忆效应和腐蚀特征对成分变化高度敏感。当添加0.7% Mn或0.7% Ti时，合金出现了最高的应变回复率。这可能是由于存在晶粒细化和高体积分数沉淀。电化学测试表明，在Cu-Al-Ni-Mn和Cu-Al-Ni-Ti形状记忆合金中氧化层的形成提供了良好的钝化保护，从而提高了合金的耐蚀性。浸渍试验表明，在Cu-Al-Ni-Mn形状记忆合金中，氧化层发生了点状腐蚀。腐蚀坑附近的腐蚀产物富Al/Mn氧化物而贫铜，而在腐蚀坑内腐蚀产物富铜。在Cu- Al- Ni- Ti形状记忆合金样品表面发生了局部腐蚀，而在基体中发生了脱铝腐蚀。

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Ni在过冷液态Zr₄₈Cu₃₆Ag₈Al₈非晶合金中的扩散行为

孙琳琳,王军,寇宏超,唐斌,李金山,张平祥,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1171-1175.

摘要 ( )

可视化

采用二次离子质谱(SIMS)以及透射电镜(TEM)研究在683~723 K 温度范围内Ni原子在Zr₄₈Cu₃₆Ag₈Al₈非晶合金中的扩散行为。在过冷液相区内，Ni原子在Zr₄₈Cu₃₆Ag₈Al₈非晶合金中的扩散系数满足单一的Arrhenius关系式，具有较低的激活能，在过冷液相区内其扩展数系数是一个随退火时间变化的函数。此外，在界面附近有大量的纳米晶形成，其宽度大于通过二次离子质谱检测到的Ni原子扩散深度。结果表明：原子互扩散是促使界面纳米晶形成的重要因素。

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烧结温度的细微变化对V-Mn-Nb-Gd共掺杂氧化锌陶瓷压敏特性和衰减行为的影响

C. W. NAHM

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1176-1184.

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研究烧结温度的细微变化对V-Mn-Nb-Gd共掺杂氧化锌陶瓷显微组织、电性能、介电性能和衰减行为的影响。随着烧结温度的升高，烧结球团密度由5.54 g/cm³降低到5.42 g/cm³，平均晶粒尺寸由4.1 μm增大至11.7 μm，击穿场强由7138 V/cm急剧降低至920 V/cm。在900 °C烧结的压敏陶瓷呈现极佳的非线性(非欧姆)特性，其非线性系数和漏电流密度分别为66和77 μA/cm²。在性能稳定性方面，在85 °C、24 h和0.85E_{1 mA}的直流加速应力下，经900 °C烧结的压敏陶瓷呈现最强的加速衰减特性，且其ΔE_{1 mA}=-9.2%。

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Sm₂O₃对含Zn氟硼酸盐玻璃结构和热性能的影响

AkshathAWAGH,Y.RAVIPRAKASH,M.P.AJITHKUMAR,V.UPADHYAYA,SudhaD.KAMATH

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1185-1193.

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合成Sm³⁺掺杂含锌氟硼酸盐玻璃并对其进行表征。研究30ZnF₂-20TeO₂-(50-x)B₂O₃-xSm₂O₃的玻璃形成能力。为防止熔体结晶和消除热应力，以得到非晶材料，必须对材料进行快速淬火和适当的热处理。采用DSC、SEM、EDAX、XPS研究含不同Sm³⁺浓度(0-2.5%，质量分数)玻璃样品的稳定性、密度和折射率。采用XPS对ZnF₂-TeO₂-B₂O₃-Sm₂O₃基玻璃的内层电子结合能(Zn 3s, Sm 4d, Te 3d, B 1s, O 1s 和F 1s)进行分析，结果表明该玻璃样品具有良好的可熔性。玻璃样品的密度随掺杂剂浓度的增加而增加，玻璃转变温度t_g在395~420 °C之间变化。

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TaC含量对WC-9Co粗晶硬质合金显微组织和力学性能的影响

苏伟,孙业熙,杨海林,张贤其,阮建明

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1194-1199.

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采用热等静压烧结和气淬工艺制备6种不同TaC含量的WC-9Co粗晶硬质合金。利用扫描电镜，能谱仪、X射线衍射等方法研究TaC含量对WC-9Co粗晶硬质合金显微组织、Co中Ta和W含量的影响，并对合金的力学性能进行测试和比较。结果表明：当TaC添加量为0.4%时，WC晶粒生长被明显抑制，WC-9Co的硬度和强度达到最大值，分别为HV 1124和2466 MPa。当TaC添加量超过0.6%时，WC晶粒不再进一步减小，合金显微组织中出现(W,Ta)C相；而且随着TaC含量的增加，合金的强度和韧性提高，同时Co中的(Ta+W)含量下降。这表明，对于具有正常WC+γ组织的粗晶WC-TaC-9Co合金，降低Co中的(Ta+W)含量有利于提高其力学性能。

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Gasar Cu-Mn合金脱合金腐蚀的组织演变

张星明,李言祥,张华伟,刘源,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1200-1205.

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研究了不同腐蚀条件下，Gasar Cu-34.6%Mn合金经脱合金腐蚀后的腐蚀形貌变化，揭示了脱合金组织的形成机理。通过对Gasar Cu-34.6%Mn合金进行低温化学腐蚀、高温化学腐蚀、低电流以及高电流电化学腐蚀，分别制备得到了不均匀的腐蚀凹坑、复合多级孔组织、草垛状结构以及双连续多孔组织4种典型的腐蚀组织。为研究不同脱合金组织的形成机制，计算不同实验条件下Cu原子表面扩散系数(D_S)、扩散频率(k_D)以及Mn原子的溶解频率(k_E)。研究发现，化学腐蚀和低电流电化学腐蚀因具有相近的D_S而具有相近的腐蚀形貌。此外，随着k_D/k_E的减小，脱合金组织由复合多级孔组织转变为双连续多孔薄膜。

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含稀土Cu-Cr-Zr 合金的微观组织和性能

潘振亚,陈讲彪,李金富

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1206-1214.

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先后热轧、固溶处理、冷轧和时效处理Cu-0.81Cr-0.12Zr-0.05La-0.05Y(质量分数)合金，并系统研究其不同阶段的微观结构、显微硬度和导电率的变化规律。合金铸态组织由Cu基体、Cr相和Cu₅Zr三相组成。经固溶处理后，Zr相充分溶于Cu基体中，而部分Cr相仍残留于Cu基体中。样品冷轧后的时效处理使Cr与Cu₅Zr纳米析出相从基体中析出，且基体显微硬度和导电率增加。在773 K时效60 min后，样品获得了高显微硬度 (HV 186)和高导电率(81% IACS)。随着时效温度的提高，Cu晶体的取向度逐渐减小到零，而微应变因存在析出相和位错的相互作用未能得到完全的释放。当共格强化机制在合金中起主要增强作用时，Cr析出相与铜基体之间保持着N-W的位相关系。

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定向切削铜纤维烧结成形

潘敏强,彭海峰,吴秋瑜,魏小玲

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1215-1224.

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分析定向切削铜纤维烧结载体的成形机理，研究烧结温度、烧结氛围和烧结时间对烧结成形的影响，并且分析不同烧结条件下烧结纤维的拉伸力学性能。结果表明，烧结温度和烧结氛围对烧结成形具有重要影响，而烧结时间的影响不是特别显著。在低温还原氛围和800 °C下烧结60 min，可以形成烧结颈使得纤维之间紧紧连结在一起，并且在纤维表面形成粗糙的微结构，同时可以获得最佳的拉伸力学性能。

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液态时效条件下Zn元素的添加对共晶Sn-58Bi焊料力学性能的影响

马东亮,吴萍,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1225-1233.

摘要 ( )

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对液态时效条件下Sn-58Bi-xZn (x=0, 0.7) 焊料样品的力学性能(包括拉伸强度和蠕变性能)以及相关的界面反应进行研究。结果表明，在Sn-58Bi-0.7Zn焊料样品中，Bi的粗化现象和Cu-Sn界面金属间化合物的生长都得到了有效抑制。通过掺杂0.7% Zn，回流焊接后焊条样品的极限拉伸强度比共晶Sn-58Bi的极限拉伸强度提高了6.05%，液态时效后的极限拉伸强度则提升了5.50%。对于焊点样品，掺杂0.7%Zn后的极限拉伸强度相比Cu/Sn-58Bi/Cu在回流焊接后提升21.51%，而在液态时效后则提升29.27%。焊点强度的增加是由于Zn的掺杂导致Bi晶粒细化，使得断裂面从Cu和界面金属间化合物界面处转移到了界面金属间化合物和焊料界面处。纳米压痕的结果显示，通过向共晶Sn-58Bi焊料中掺杂0.7% Zn，焊料的抗蠕变性在回流焊接和液态时效后都有较大幅度的提升。

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海水激活电池阳极材料Mg-Al-Sn合金的放电行为及电化学性能

余琨,熊汉青,文利,戴翌龙,杨士海,范素峰,滕飞,乔雪岩

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1234-1240.

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Mg-Al-Sn合金是海水激活电池阳极用的新型材料。针对Mg-6%Al-1%Sn和Mg-6%Al-5%Sn(质量分数)两种合金，进行动电位极化曲线实验、恒电流放电实验和交流阻抗实验等电化学实验研究，并将研究结果与常规的AZ31和AP65镁合金进行对比。结果表明：Mg-6%Al-1%Sn合金在100 mA/cm²恒电流放电实验中获得最低电位-1.611 V。在Mg-Al-Sn阳极材料和海水界面阳极的反应过程由活化反应控制。Mg-6%Al-1%Sn阳极材料与AgCl阴极材料装配成原型电池后，在电池放电过程中合金表现出满足使用要求的电化学性能。

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液相法合成PEG组合包覆Li₃V₂(PO₄)₃的电化学性能

王任衡,李新海,王志兴,郭华军,黄斌

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1241-1247.

摘要 ( )

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以聚乙二醇(PEG)作为还原剂和碳源，采用流变相法成功合成碳包覆的单斜晶系磷酸钒锂正极材料，采用XRD、SEM和电化学性能测试手段考察不同相对分子质量组合的聚乙二醇对合成材料的影响。SEM观察显示，大相对分子质量和小相对分子质量的聚乙二醇组合有利于合成更小、更均匀的颗粒。相对分子质量为200和20k组合的聚乙二醇合成的磷酸钒锂在0.1C，3.0~4.2 V电压范围进行充放电循环，其首次放电比容量为131.1 mA·h/g，30次循环后仍有123.6 mA·h/g，优于其他相对分子质量组合形式。通过CV和EIS图谱分析，相对分子质量相差越大，越有利于提高锂离子扩散系数，从而改善材料的电化学性能。

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Pr_0.7Zr_0.3O_2-δ选择性氧化甲烷制取合成气：氧载体稳定性

杜云鹏,祝星,王华,魏永刚,李孔斋,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1248-1253.

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以共沉淀法制备的Pr_0.7Zr_0.3O_2-δ固溶体作为氧载体，研究其在选择性氧化甲烷制取合成气工艺(CH₄/空气氧化还原循环)中的服役性能。结合X射线衍射(XRD)、H₂-程序升温还原(H₂-TPR)、O₂-程序升温脱附(O₂-TPD)、比表面测试(BET)、X射线光电子能谱(XPS)表征手段描述氧载体在氧化还原循环反应过程中物化特性演变。结果表明， Pr_0.7Zr_0.3O_2-δ固溶体在氧化还原反应中保持较高的甲烷反应活性与CO选择性，且能够保持反应性能稳定(CO选择性为83.5%~83.1%)。随着循环反应的进行，Pr-Zr固溶体保持了较高的热稳定性，但是表面氧的消失导致其还原性能下降。然而，表面氧的消失促进了氧空位的增加从而在一定程度上增强了氧移动能力，使足够的晶格氧参与到甲烷选择性氧化反应中，保证了较高的反应活性。通过比较新鲜、循环与老化后材料结构与还原性能，认为甲烷选择性氧化制取合成气工艺中的热点问题可以避免。

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冻融作用下岩石的微观损伤及动态力学特性

周科平,李斌,李杰林,邓红卫,宾峰,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1254-1261.

摘要 ( )

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为研究冻融循环作用下岩石的微观损伤及动态力学特性，对5组均质砂岩进行不同冻融循环次数的冻融试验，并对冻融后的砂岩进行核磁共振测试以及冲击荷载试验，获得冻融作用下砂岩的微观损伤特征及动态力学参数。结果表明：孔隙度随冻融循环次数的增加而增大，冻融初期的孔隙度增长率趋缓，在达到一定冻融循环次数后孔隙扩展加快；不同尺寸的孔隙比例随冻融循环次数呈动态变化，且孔隙结构总体趋向多尺寸分布发展；冻融砂岩的动态压缩应力-应变曲线可以分为4个阶段，相比静态曲线其压密阶段不明显；随着冻融次数的增加，砂岩的弹性模量和动态峰值强度逐渐减小，而峰值应变则有所增大；砂岩孔隙度越大，动态峰值强度越小，且拟合曲线呈多项式分布。

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中国铅元素的人为迁移与转变

梁静,毛建素

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1262-1270.

摘要 ( )

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研究铅的人为迁移所导致的再分布以及形态转变有助于补充和完善铅的整个地球化学循环过程。在回顾铅人为迁移和转变概念基础上，通过追踪铅元素的产品生命周期过程，研究中国2010年的铅元素人为循环中的人为迁移及各化学形态的转变。结果表明，2010年消耗国内1.85 Mt铅矿石，外加1.287 Mt 进口铅精矿和1.39 Mt 废铅，经过人为转变后共有3.53 Mt铅进入末端服务，主要以Pb、PbO₂和PbSO₄等形态(约占80%)进入产品。并最终向环境中排放2.10 Mt释放物，释放物的主要形态为PbSO₄(26%)、PbO(19%)和Pb(15%)。铅的人为迁移始于原材料部门，然后转入制造部门，而最终服务于交通、电力供应和建筑等工业部门。

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石煤提钒区土壤钒污染和微生物响应特征

肖细元,杨淼,郭朝晖,姜智超,刘亚男,曹霞

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1271-1278.

摘要 ( )

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通过野外调查研究湖南省某石煤提钒冶炼区周边土壤中钒的含量、形态、活性以及微生物响应特征。结果表明，该区域土壤钒含量范围为168~1538 mg/kg，均超过加拿大土壤质量钒的最高允许值(130 mg/kg)。废弃区土壤平均钒含量高达1421 mg/kg，尾渣区、原矿区和冶炼中心区的土壤平均钒含量分别为380、260和225 mg/kg。BCR顺序提取结果表明，土壤活性态组分(包括酸提取态、可还原态和可氧化态)中钒含量为19.2~637.0 mg/kg，占总钒含量的7.4%~42.3%。土壤中五价钒含量为21.9~534.0 mg/kg。此外，土壤高含量钒抑制了土壤酶活性和基础呼吸率。石煤提钒区土壤钒污染和潜在生态风险值得关注。

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石油磺酸钠对红柱石和石英浮选分离的影响

朱海玲,邓海波,陈臣

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1279-1285.

摘要 ( )

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采用石油磺酸钠作捕收剂研究红柱石和石英的可浮性，并成功应用于实际矿石的浮选分离，通过动电位测试以及红外光谱分析解释药剂对矿物的捕收性能。单矿物浮选试验结果表明，在酸性pH条件下红柱石有良好的可浮性，而石英在整个pH范围内可浮性均较差。当pH=3时，Fe³⁺的存在明显活化了石英，从而导致两种矿物可浮性相似，木质素磺酸钙对石英具有良好的选择性抑制作用。实际矿石分离试验结果显示，最终获得Al₂O₃品位为53.46%的红柱石精矿和SiO₂品位为92.74%的普通石英砂精矿。动电位测试以及红外光谱分析结果表明，石油磺酸钠在红柱石表面发生了化学吸附。

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诊断浸出法对含氧化铁/氢氧化铁(铁帽型)难处理金、银矿的表征

Oktay CELEP, Vedat SERBEST

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1286-1297.

摘要 ( )

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为了探索在氰化浸出之前进行预处理工艺，采用新诊断方法对含有氧化铁/氢氧化铁(铁帽型)难处理金/银矿进行详细表征。结果表明，金以自然金和银金矿(尺寸为6~24 μm)存在，夹杂在方解石和石英基体中的褐铁矿、针铁矿和纤铁矿中。矿物解离度分析(MLA)表明，银金矿以游离颗粒存在，夹杂在砷菱铅矾、褐铁矿/针铁矿和石英中。银主要以硫银矿(Ag₂S)和银金矿存在，夹杂在矿石的砷菱铅相里。氰化浸出实验表明，在浸出时间达到24 h后，矿石(d₈₀：50 μm)中金和银的浸出率分别只有76%和23%。矿石的诊断浸出实验和详细的矿物分析表明，金和银主要夹杂在氧化铁矿物相中，如褐铁矿/针铁矿和黄钾铁矾型的砷菱铅矾，这些氧化铁矿物能在碱性溶液中分离出来。基于这些研究，在氰化浸出之前将矿石在KOH溶液中进行碱性预处理，能将银和金的浸出率分别提高到87%和90%。这些发现表明碱性浸出能作为一种新的诊断方法用来表征含氧化铁/氢氧化铁的金/银矿处理难度，并且可作为一种预处理方法来提高其浸出率。

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臭葱石沉淀法脱除和固定阳极泥中的砷

闵小波,廖映平,柴立元,杨志辉,熊珊,刘琳,李青竹,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1298-1306.

摘要 ( )

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利用循环碱浸方法预处理脱除和固定高砷阳极泥中的砷，然后通过臭葱石沉淀阳极泥浸出液中的砷。采用亚铁盐空气氧化法沉砷，并考察pH、温度、空气流量、砷离子浓度以及铁砷摩尔比对臭葱石形成的影响。结果表明：当阳极泥浸出液中砷离子浓度达到10 g/L，pH 为3.0~4.0，反应温度在80~95 °C，空气流量≥120 L/h的条件下能形成稳定的晶形臭葱石，且其砷沉淀率达到78%以上。沉淀的砷浸出毒性低于2.0 mg/L，适宜堆存处理。

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高镍铜阳极泥中硒和碲的依次脱除

路殿坤,畅永锋,杨红英,谢锋

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1307-1314.

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对苏打焙烧-碱浸-酸浸从高镍铜阳极泥中依次脱除硒和碲的工艺进行试验研究。通过热力学分析结合各工序中间产物的XRD图谱变化推断整个过程的反应机理。在苏打焙烧过程中，铜阳极泥中以Cu₄SeTe 形式存在的铜被氧化成CuO 和Cu₃TeO₆，而硒和碲则分别转化为Ag₂SeO₄ 和Cu₃TeO₆。在焙砂碱浸过程中，Ag₂SeO₄容易溶解浸出, 但Cu₃TeO₆ 转化为CuTeO₃仍然难以浸出，因此在焙烧-碱浸过程硒优先于碲被浸出。残留在碱浸渣中的CuTeO₃和CuO很容易在接下来的酸浸过程中浸出。试验研究结果显示，在最佳的苏打焙烧-碱浸过程中，超过97%的硒被浸出，而碲几乎不浸出，从而实现了硒与碲的分离。在随后的酸浸过程中，超过96% 的铜和几乎所有的碲被浸出进入酸浸液中。

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废弃锡合金真空分离回收金属

杨斌,孔令鑫,徐宝强,刘大春,戴永年,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1315-1324.

摘要 ( )

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以废弃锡合金的回收利用为目标，计算绘制了Sn-Pb、Sn-Sb及Sn-Zn二元合金的气-液相平衡成分图。结果表明：Pb、Sb及Zn能够有效地与Sn分离。以此为指导，对不同成分的Sn-Pb合金、Sn-Pb-Sb合金、Sn-Pb-Sb-As合金、粗Pb合金以及Sn-Zn合金开展真空蒸馏工业化实验研究。实验结果表明：Sn-Pb合金在1323 K条件下经真空蒸馏可获得含Pb>99%的粗Pb和含Pb≤0.003%的Sn；Sn-Pb-Sb合金经一次真空蒸馏，可得到含Sn量＞90%、含Pb量≤2%、含Sb量≤6%的粗Sn和含Sn≤2%的粗Pb；粗Sn经过真空蒸馏后，产品中Pb和Bi含量达到Sn锭GB/T 728—2010中Sn99.99A级标准，超过50%的As和Sb得到脱除；Sn-Pb合金在1173 K。体系压力20-30 Pa条件下真空蒸馏8-10 h，得到的产品Zn中含Sn<0.002%，Sn中含Zn约3%。

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高铬型钒钛磁铁精矿煤基直接还原-磁选分离过程中钒和铬的行为

赵龙胜,王丽娜,陈德胜,赵宏欣,刘亚辉,齐涛,

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1325-1333.

摘要 ( )

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高铬型钒钛磁铁精矿的煤基直接还原过程中FeO·V₂O₃和FeO·Cr₂O₃的还原行为对其高效综合利用产生决定性的影响。采用XRD、SEM及EDS等手段对直接还原产物进行分析，分别考察碳铁摩尔比和温度对煤基直接还原-磁选分离过程中钒和铬行为的影响。结果表明：当碳铁摩尔比(n(C)/n(Fe))从0.8增大到1.4时，V和Cr的回收率分别从10.0%和9.6%增大到45.3%和74.3%。当n(C)/n(Fe)为0.8时，在1100~1250 °C的温度范围内，V和Cr的回收率始终低于10.0%；而当n(C)/n(Fe)为1.2时，随着温度从1100 °C升高到1250 °C，V和Cr的回收率分别从17.8%和33.8%增大到42.4%和76.0%。当n(C)/n(Fe)低于0.8时，由于含碳还原剂的量不足，绝大多数FeO·V₂O₃和FeO·Cr₂O₃不能被还原成碳化物，且温度(1100~1250 °C)对其还原行为的影响甚微。在更高的n(C)/n(Fe)下，由于含碳还原剂的量充足，FeO·V₂O₃和FeO·Cr₂O₃的还原率大幅提高，且更高的温度能有效地促进碳化物的生成。新生成的碳化物溶解在γ(FCC)相中，并在磁选过程中与金属铁同时回收。

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铝酸钙炉渣浸出过程的二次反应机理

孙会兰,王波,张建新,宗书凤,刘佳佳

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1334-1340.

摘要 ( )

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SiO₂以γ-2CaO·SiO₂的形式存在于铝酸钙炉渣中，γ-2CaO·SiO₂比β-2CaO·SiO₂稳定，但是在氧化铝溶出过程中它仍然可以被碳酸钠溶液分解，并引起二次反应。利用XRD研究铝酸钙炉渣二次反应的程度和机理。结果表明，γ-2CaO·SiO₂的分解率随着浸出时间和碳酸钠浓度的增加而上升，主要二次反应产物为水化石榴石和钠硅渣的混合物。溶液中SiO₂的浓度随着溶出温度的上升先增加而后降低。XRD分析表明，低温下二次反应的产物是水化石榴石，而高温下水化石榴石则会转变为钠硅渣。

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高熵合金Al_xCoCrFeNi(x=0.15, 0.4)在超临界水中的氧化行为及其与HR3C钢的比较

刘宜萱,程从前,尚建路,王锐,李朋,赵杰

中国有色金属学报（英文版）. 2015, 25(4): 1341-1351.

摘要 ( )

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研究高熵合金Al_xCoCrFeNi(x=0.15, 0.4)在550、600 °C超临界水中的氧化行为，并与HR3C钢进行对比。研究发现，所有合金表面的氧化膜均由(Fe,Cr)₃O₄组成。与HR3C钢相比，Al_0.15CoCrFeNi和Al_0.4CoCrFeNi表面氧化膜较薄，氧化物颗粒较小，其抗氧化性能较好。电化学实验结果表明，氧化后的合金在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为受其表面氧化膜的影响。氧化后的Al_0.15CoCrFeNi和HR3C具有较优的耐蚀性，这与其表面生成较厚的双层氧化膜有关。

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2015年, 第25卷, 第4期　刊出日期：2015-04-25

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