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2016年, 第26卷, 第4期 刊出日期:2016-04-25
  

  • 全选
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    Structural Materials
  • 闫光远,毛丰,陈飞,吴伟,曹志强,王同敏,李廷举
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 895-904.
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    采用直接冷却铸造法制备6009/7050复层板坯。通过对该板坯先后进行均匀化退火、热轧和T6 热处理,研究其对复层板坯组织和性能的影响。研究结果表明,铸态下该复层板坯的平均扩散层厚度约为400 μm,扩散层厚度是由锌、铜、镁和硅的互扩散决定的。拉伸试验表明,复层板坯实现了良好的冶金复合,因为均匀化后的拉伸试样全部在较软的6009合金侧发生断裂。经过均匀化退火加热轧处理,平均扩散层厚度降低到100 μm,同时7050合金侧的网状结构转变为分散的块状相。再经过T6热处理后,平均扩散层厚度增加为200 μm,并且7050合金侧和6009合金侧的维式硬度均有明显地提高。经过热轧和T6热处理后,6009/7050复层铸坯的层状结构被保留下来。
  • N. RADHIKA, R. RAGHU
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 905-916.
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    采用离心铸造法制备增强相质量分数为12%的Al/B4C、Al/SiC、Al/Al2O3和Al/TiB2复合材料并制成空心圆柱状试样。观察了所有试样外表面的显微组织特征及增强相的偏析。通过硬度和拉伸测试研究了不同增强相复合材料的梯度性能。结果表明,除Al/B4C外,所有复合材料外缘的硬度更高,所有复合材料外表面的拉伸强度更高。对所有复合材料的外缘进行摩擦磨损试验,结果表明Al/TiB2复合材料的磨损率较小。
  • El Oualid MOKHNACHE,王桂松,耿 林
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 917-923.
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    反应热压法制备不同SiO2/C/Al 摩尔比的原位自生铝基复合材料。采用销-盘式摩擦试验机对这些复合材料进行干滑动摩擦试验。利用扫描电镜和能谱分析研究复合材料表面成分和形貌。结果表明,当SiO2/C/Al摩尔比为3:6:9时,原位生成更多Al2O3、SiC和Si颗粒,在Al-SiO2-C体系中Al4C3相被彻底抑制,因此复合材料的耐磨性能大幅度提高。当滑动速度从0.4 m/s增加到1.6 m/s时,磨损量逐渐减小。当摩擦载荷增加时,磨损量也增加。观察到的犁沟、磨损坑和细微纹沟说明磨料磨损是主要的磨损机制。然而,当采用更高的滑动速度时,只有氧化磨损机制控制复合材料的磨损行为。
  • 贾志宏,丁立鹏,翁瑶瑶,文 章,刘 庆
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 924-929.
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    采用显微硬度测试、差示扫描量热法(DSC)和透射电镜(TEM)测试研究高温预变形工艺对Al-Mg-Si合金自然时效和烘烤硬化的影响。结果表明:合金固溶处理后立即进行170 °C预变形可以有效降低常温预变形工艺的T4态硬度过高等有害作用,并产生更好的烘烤硬化效果。170 °C预变形7%并保持10 min是最佳的高温预变形工艺,可以使合金获得较低的T4态硬度和良好的烘烤硬化效应。高温预变形过程中同时产生的位错和Cluster(2)可以显著地抑制合金的自然时效,并促进烤漆过程中β″相的析出,同时产生的动态回复可以有效抑制加工硬化产生的不利影响。
  • W.KHALIFA,Y.TSUNEKAWA
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 930-937.
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    通过超声熔体处理技术制备细晶AC7A锭坯,为后续变形提供原料。采用直接或间接超声技术对熔融合金进行超声振动处理。研究浇铸温度(740~660 °C)、处理时间(12~2 min)等参数的影响。超声处理从液态延续到半固态。结果表明,两种超声熔体处理技术都能获得理想的显微组织。适宜的熔体处理条件如下:处理时间2~3 min,对于间接超声处理技术,浇铸温度为660~615 °C,对于直接超声处理技术,浇铸温度为660~635 °C。沿铸锭高度方向3个位置的显微组织为非枝晶α(Al)细晶,晶粒大小为几百微米,而传统铸锭的晶粒大小为几千微米。超声处理可使金属间化合物细化,形貌得到改善。讨论和分析超声处理改变铸锭显微组织的机理。
  • SongZHOU,LeiWANG,Li-yangXIE,LiHUI,LiangXU
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 938-944.
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    测定应力比(R)为0.6、0.05和-1的T6峰时效和T7951二次时效7055铝合金的裂纹扩展速率,并利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察材料的显微组织和断口形貌。结果显示,裂纹扩展速率受应力比、微观组织(如基体沉淀相、晶界析出相和无沉淀析出带)分布、尺寸和体积分数的影响。两种热处理状态材料在正应力比条件下的裂纹扩展速率随应力比增大而增大,当应力比R=-1时,裂纹扩展速率与R=0.06时的接近。在较小的应力强度因子变化范围内(?K),两种热处理状态材料的裂纹扩展速率差别不大,当?K超过一定值时,开始出现差异。断口分析表明,二次时效7055-T7951铝合金Paris扩展区疲劳条带间距比峰时效的小,表现出更好的断裂韧性。
  • 彭建,王永建,钟丽萍,彭龙飞,潘复生,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 945-955.
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    在573~723 K、0.001~1 s-1变形条件下研究均匀化态Al-3.2Mg-0.4Er铝合金的热变形行为。基于热压缩实验结果,构建综合考虑应变速率、变形温度和应变的唯象本构方程,同时建立再结晶动力学方程和塑性加工图。结果显示:所构建的本构模型能准确地预测Al-3.2Mg-0.4Er铝合金在热变形过程中的流变应力。再结晶组织的演变和再结晶体积分数可以由所建立的动力学方程以S曲线形式进行描述。此外,构建了合金在不同应变下的热塑性加工图,得到均匀化态Al-3.2Mg-0.4Er铝合金的较优加工条件为573 K、0.001 s-1及723 K、0.001~1 s-1.
  • M. AMNE ELAHI, S. G. SHABESTARI
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 956-965.
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    研究A356铝合金在非热处理和T6热处理条件下经熔化处理过程中的晶粒细化和改性后的显微组织和冲击性能。通过添加Al-10%Sr和Al-5Ti-1B中间合金分别实现改性和晶粒细化。为了重点突出上述处理的影响,所有的铸造参数都保持不变。结果表明:共晶硅形貌是控制合金冲击行为的主要参数。因此,铸态合金的晶粒细化不能像改性一样改善其冲击韧性。然而,相对于单个处理,同时进行晶粒细化和改性能提供更高的冲击韧性。合金的T6热处理在所有的熔化处理条件下都改善了冲击韧性,这与共晶硅颗粒的进一步改性有关。为证明这些结果并阐明其机制,使用三点弯曲实验和金属断面的显微观察来阐述合金冲击韧性的改善。
  • 颜莹,齐跃,陈立佳,李小武,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 966-973.
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    为了探索应变速率对超细晶材料高温变形特点的影响,通过压缩实验以及显微观察,系统研究在不同温度和应变速率下等通道转角挤压Al的变形和损伤特点以及显微微组织。结果表明:应变速率的提高消除了等通道转角挤压Al在变形温度T≤ 473 K时表现出的应变软化现象,并且大大提高了变形温度在473~573 K范围的屈服强度和流变应力。等通道转角挤压Al的塑性变形主要由剪切变形控制。当应变速率为1×10-3 s-1时,变形温度T ≥ 473 K时可观察到沿剪切带形成了大量裂纹,并且二次剪切带基本消失。而当应变速率为1×10-2 s-1时,只有在变形温度低于473 K时才能观察到沿剪切带形成的裂纹,并且当压缩温度T≥ 473 K时,二次剪切带变得更加清晰。等通道转角挤压Al的显微组织主要由亚晶组成,应变速率的提高抑制了亚晶的长大,从而导致高温屈服强度和流变应力的提高。
  • R.R.AMBRIZ,D.JARAMILLO,C.GARCíA,F.F.CURIEL
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 974-983.
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    采用改进冲击摆锤,研究7075-T651合金焊缝夏比试样的力-时间曲线。考虑力-时间曲线和恒冲击速率,获得不同区域的断裂能。与焊缝金属(7.88 J)和基体金属(5.37 J(纵向)和7.37 J(横向))的断裂能相比,热影响区的断裂能更高(33.6 J),这是由于焊接过程中,热力学不稳定的η′相发生组织转变。焊缝区的断裂能比基体合金的高,这是由于焊接凝固过程中产生大量孔洞。为从力-时间曲线中获得动态屈服力,对焊缝、热影响区和基体合金的屈服强度进行近似处理。断裂形貌表明,基体合金在纵向方向上呈现晶间断裂,而在横向方向上,主要为脆性(解理)断裂并伴有韧性断裂特征。而焊缝区和热影响区则呈现韧性断裂。
  • M.FELIXXAVIERMUTHU,V.JAYABALAN
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 984-993.
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    在搅拌摩擦焊中,搅拌头的外形对材料流有很大的影响,特别是对具有不同屈服强度的异质材料。在铝 和铜的异质焊接过程中,材料流行为复杂难懂,因此揭示流变行为和力学性能相当重要。选择了3种不同外形的搅拌头:螺纹搅拌头(WPP)、平锥形搅拌头(PTP)、锥针形搅拌头(TTP),研究搅拌头的外形对材料显微结构、显微硬度和拉伸性能的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射和EDS表征材料的显微组织。在这3种不同外形的搅拌头中,PTP搅拌头能产生无缺陷搅拌区,并得到力学性能良好的接头,其屈服强度为101 MPa,拉伸强度为106 MPa,焊接效率为68%。然而,对于所有的不同外形的搅拌头,其显微硬度曲线大致相同,但都遵循波动趋势,这归因于铜颗粒的不均匀分布。优良的接头性能归因于无缺陷搅拌区的形成和弥散强化。
  • 杨 瑾,李玉龙,张 华
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 994-1002.
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    采用脉冲激光对纯铝和不锈钢进行搭接焊。研究结果表明,接头力学性能与焊缝深度有着密切的联系。为此,对两个不同焊缝深度的接头进行了研究。当焊缝深度为354 μm时,铝和熔化区的界面产生了富铝的铁铝金属间化合物和微裂纹,接头强度为(27.2±1.7) N/mm,在铝和熔化区界面处发现了3种不同的断裂模式。当焊缝深度为108 μm时,铝和熔化区的界面仅产生了富铁的铁铝金属间化合物,未观察到任何缺陷。当接头强度为(46.2±1.9) N/mm时,在铝和熔化区界面处仅发现了一种断裂模式。
  • 鲁世强,欧阳德来,崔霞,王克鲁
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1003-1010.
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    对Ti-25V-15Cr-0.2Si阻燃钛合金在温度为950~1100 °C,应变速率为0.001~1 s-1条件下进行热压缩试验,研究了该合金在β相区变形时的动态再结晶行为。结果表明,该合金的热变形机制主要是由动态再结晶支配的,而动态再结晶新晶粒主要是通过弓弯形核机制来形成的。当应变速率降低和变形温度升高时动态再结晶易于发生;当应变速率为0.01~0.1 s-1,变形温度为950~1050 °C时,动态再结晶使晶粒细化;当变形温度高于1100 °C,应变速率低于0.001 s-1时,动态再结晶晶粒粗化。为了确定在不同变形条件下的动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸,分别建立了该合金动态再结晶动力学和动态再结晶晶粒尺寸预测模型。
  • 陈君,张清,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1011-1018.
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    采用摩擦失重法、电化学测试以及扫描电子显微镜等技术研究TC4钛合金在模拟海水环境中的腐蚀和腐蚀磨损行为,分析电化学状态对TC4钛合金钝化行为、钝化膜失效机制及腐蚀磨损协同作用的影响。结果表明,摩擦过程中TC4钛合金的开路电位明显负移,而且该合金的腐蚀电流密度相比静态腐蚀时提高了3个数量级。合金的腐蚀磨损失重随着电位的升高明显增大,磨蚀与磨损之间存在明显的协同作用,高电位时的腐蚀速度较大但是摩擦因数较低。电位在OCP和0.9 V之间变化时,纯机械磨损量在总腐蚀磨损量中的比重随着电位的升高逐渐降低,而磨损对腐蚀的促进量和腐蚀对磨损的促进量在总腐蚀磨损量中的比重在高电位时尤其显著。
  • 张 蕊,万 熠,艾 兴,王 滕,门 博
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1019-1024.
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    医用植入物的表面改性是改善细胞行为、提高植入体骨整合的一种有效方法。通过激光加工及多重酸蚀在钛合金表面制备出微纳复合结构。采用SEM对钛合表面形貌进行表征。通过对不同表面形貌的植入体进行体外细胞培养,观察羟基磷灰石的形成、细胞形态及细胞粘附,分析不同表面形貌的生物活性。结果表明:微米结构表面能够促进成骨细胞粘附与铺展;与微米结构表面相比,微纳复合结构表面更有利于细胞粘附与伸展。微纳复合结构能够提高钛合金植入体的生物活性及骨整合能力。
  • A. GUNGOR, H. DEMIRTAS
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1025-1031.
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    研究掺杂了0.1%Fe、0.2%Fe和0.5%Fe(摩尔分数)的电弧熔炼NiAl-28Cr-6Mo共晶合金在室温和高温条件的显微组织和力学性能。合金的均匀化热处理在Ar气气氛中于1300 °C条件下进行。采用金相分析技术、硬度测试、X射线衍射分析技术及压缩试验对合金样品进行表征。结果表明,铸态和均匀态合金均呈较细的晶内共晶结构和较粗的晶间共晶结构。Fe含量的增加导致共晶层粗化及共晶数量减少。在室温条件下所有实验合金均具有很高的压缩应力和应变。Fe的添加对室温条件下合金的强度和延展性的影响较小;然而,Fe的添加使合金的高温强度增加。高温条件下,X射线衍射峰向低Bragg角方向移动,这表明Fe的添加使合金的晶格常数增大。
  • 徐 轶,汪 杰
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1032-1043.
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    采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度为1020~1150 °C、应变速率为0.0003~1.0 s-1条件下,对喷射成形低固溶高熔点(LSHR)合金进行热压缩实验,研究其流变行为。建立其本构方程,绘制能量耗散图以及热加工图,观察基于不同能量耗散因子的微观演变和位错分布特征。结果表明,流变应力随温度的降低、应变速率增加而增大。经计算,喷射成形LSHR合金的变形激活能为1243.83 kJ/mol。当应变为0.5时,在加工图能量耗散因子η=0.36区域中微观组织呈典型的动态再结晶和低位错密度特征。基于微观组织演变和热加工图,喷射成形LSHR合金的最佳热加工参数范围为热加工温度1110~1150 °C、应变速率0.01~ 0.3 s-1
  • 黄树海,舒大禹,胡传凯,朱世凤
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1044-1054.
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    通过热压缩实验研究变形温度和应变速率对纯铜热变形行为的影响,确定了应变硬化率、动态再结晶临界应力、饱和应力、动态回复体积分数和动态再结晶体积分数的表达式。结合热加工图,得到纯铜的失稳区域主要位于400~450 °C、0.001~0.05 s-1和450~750 °C、0.05~1 s-1区间,稳态区域的变形机制主要为动态再结晶。对流变应力进行预测,预测结果与实验结果吻合较好。
  • Computational Materials Science and Numerical Modelling
  • 朱代漫,李长荣,郭翠萍,杜振民,李均钦
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1055-1062.
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    基于文献报道的相平衡和热化学实验数据,利用相图计算(Calphad)方法对Ni-Yb二元系进行热力学评估。考虑到液相混合焓在25% Yb(摩尔分数)附近有急剧变化,液相采用缔合物模型,组份为Ni、YbNi3和Yb;端际固溶体相包括FCC_A1 (Ni)、FCC_A1 (Yb)和BCC_A2 (Yb),均采用亚规则溶体模型,并按照Redlich-Kister多项式进行描述;中间化合物Yb2Ni17、YbNi5、YbNi3、YbNi2、α-YbNi和β-YbNi都没有明显的固溶度实验数据,均按严格计量比处理。优化得到的Ni-Yb二元系热力学参数自洽合理,能够很好地再现该体系的热化学性质和相图数据。
  • 邵一川,汤 韬,李大永,周国伟,张少睿,彭颖红
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1063-1072.
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    为合理模拟AZ80镁合金的热挤压织构,在粘塑性自洽(VPSC)多晶体塑性框架中实现了动态再结晶织构的模拟。基于此模型,考察了挤压温度和挤压边界条件对AZ80镁合金挤压织构的影响,模拟所得结果与实验结果有较好的吻合。模拟结果表明:新的大角度界面(HABs)的形成使再结晶晶粒与母晶之间形成取向差,再结晶晶粒因此偏离母晶形成了 纤维织构组分。此外,因为基面áa?滑移具有更低的滑移抗力并易于开动,当垂直于挤压轴方向上加载的应变不再轴对称时,晶粒的基面总倾向于转向加载应变更多的方向以便于基面áa?滑移承载更多的塑性变形。挤压温度的升高有利于锥面ác+a?滑移的开动并使再结晶体积分数增多,在一定程度上弱化了挤压形成的基面织构。
  • 廖海洪,梁敏洁,白培康
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1073-1078.
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    采用微观相场方法,模拟研究了化学计量比为Ni75Al25-xFex(x=0, 5~10)系列合金在时效温度为1273 K时的原子占位情况。通过该方法,定量计算了L12-Ni3(Al1-xFex)沉淀相中各原子的占位几率(SOP),并获得了其随Fe含量变化的动态响应规律。研究结果表明:随着Fe浓度的增加,Fe原子优先占据B格点位置(FCC结构的角位),且其原子占位几率数值逐渐增高;Al原子在B格点位置的占位几率则明显降低。同时,在L12相沉淀过程中出现了AlNi 和FeNi反位现象;且随着Fe含量的升高,AlNi 和FeNi原子反位的形成将会变得更加容易。原子占位几率的瞬时动态演化早在L12相长大的初期阶段就已完成。
  • 李 攀,李付国,曹 俊,马新凯,李景辉
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1079-1095.
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    为了研究工业纯铝的可加工性,并建立最优的热加工工艺参数,通过Gleeble-1500热模拟压缩机,研究在温度为523~823 K,应变速率为0.005~10 s-1 范围内纯铝的热变形行为。同时研究应变、应变速率和温度等加工参数对纯铝流动应力的影响。优化了由材料参数构成的九个分析因素和其相应的权重系数。建立了多级串联、多级并联和多级串并联规则的本构方程,其相关性系数R分别是0.992、0.988和0.990,平均绝对相对误差分别是6.77%、8.70%和7.63%,这证明串联本构方程能很好地预测纯铝的流动应力。
  • 肖罡,杨钦文,李落星,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1096-1104.
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    采用Gleeble-3500热模拟机测试了6013铝合金在613~773 K、0.001~10 s-1下的平面应变流变力学行为,并基于变形温升修正了试验测量的流变应力数据。选取Kriging方法对该热变形过程本构关系进行建模,并通过统计学分析、对比分析和舍一交叉验证法对所建模型的预测能力与可靠性进行评价。结果表明:构建的Kriging模型预测精度较高,其预测值与实验值对比得到的R值为0.999、AARE值为0.478%,相较于修正的Arrhenius-type模型具有显著优势。通过基于舍一交叉验证法设计的25次测试与验证,充分说明了Kriging模型具有较好的泛化能力。由此可知,通过Kriging方法可高效构建精确模型以描述合金热变形流变行为并有效预测试验条件范围以外的流变应力。
  • 付中涛,杨文玉,曾思琪,郭步鹏,胡树兵
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1105-1111.
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    镍铝青铜材料因具有较高的强度、耐磨损及优异的抗应力腐蚀特性而广泛用于螺旋桨的制造中。为了建立其在高应变率条件下的本构关系,提出一种切削加工过程中Johnson-Cook模型参数辨识的新方法。该方法综合了SHPB动态压缩实验、可预测切削力模型及直角切削实验。首先,根据SHPB实验得到镍铝青铜在不同应变率和温度下的真实流变应力-应变曲线;然后,建立关于预测流变应力和实验流变应力的目标函数,将SHPB实验辨识的本构参数作为初值,采用PSO算法反演得到最终的本构参数;最后,对可预测切削力模型和有限元仿真获得的切削力进行对比,验证了所辨识参数的准确性。
  • Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
  • 余新阳,王浩林,王强强,冯博,钟宏
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1112-1117.
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    以有机硅阳离子表面活性剂TAS101为捕收剂,淀粉为抑制剂,研究一水硬铝石和3种硅酸盐矿物高岭石、叶腊石和伊利石的浮选行为。结果表明,在pH值范围为4-10时,TAS101对一水硬铝石和3种硅酸盐矿物均有较强的捕收能力。在碱性pH条件下,淀粉对一水硬铝石有较强的抑制效果但不会影响硅酸盐矿物的浮选。使用淀粉作为抑制剂,TAS101作为捕收剂能够实现一水硬铝石和3种硅酸盐脉石的浮选分离。对铝土矿浮选闭路试验进行进一步研究,采用反浮选流程,使用淀粉作为抑制剂,TAS101作为捕收剂,在pH=11条件下进行浮选,当原矿Al2O3与SiO2的质量比为6.1时,可以获得Al2O3与SiO2的质量比为 9.58,Al2O3回收率为83.34%的精矿。
  • 林清泉,顾帼华,王晖,王重庆,刘有才,朱仁锋,符剑刚
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1118-1125.
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    以含14.59 g/L Mn2+、1.89 g/L Mg2+和1.54 g/L Ca2+的硫酸盐溶液为原料,利用碳酸盐沉淀法实现了锰与钙和镁的有效分离。热力学分析与实验结果表明,碳酸盐沉淀体系中锰对镁的选择性明显优于水解沉淀体系,而且加料方式是减少钙、镁共沉淀的主要因素。因而以硫酸锰加入碳酸氢铵的方式,研究碳酸氢铵初始浓度和用量、溶液pH值、反应温度及时间对沉淀过程的影响,并得到最优沉淀条件。结果表明:最优条件下锰、钙和镁离子的沉淀率分别为99.75%、5.62%和1.43%。另外,制得的产品经X射线衍射和能谱扫描电镜分析,结果表明该产品为菱形碳酸锰。
  • 薛建荣,钟宏,王帅,李昌新,武芳芳
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1126-1137.
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    研究硅酸钠对硫酸盐溶液中锰电沉积的影响。锰电沉积实验结果表明,添加一定量的硅酸钠可以提高锰电沉积的阴极电流效率,且初始pH 7.0~8.0是获得较高阴极电流效率的pH优化值。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,所得电沉积层呈致密、纳米晶结构。X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,电沉积层中含Mn、Si和O元素。硫酸盐溶液和硅酸钠溶液化学计算结果表明,在锰电沉积过程中,Mn2+、MnSO4、 Mn(SO4)2- 2、Mn2+、MnSiO3、Mn(NH3)2+、SiO2- 3和 HSiO- 3是主要的活性组分。Mn2+与含硅离子的反应趋势经热力学计算分析证实。此外,极化曲线测试结果表明,添加硅酸钠可以提高析氢过电位,从而间接提高了阴极电流效率。
  • GholamRezaKHAYATI,SeyedHadiSHAHCHERAGHI,VahidLOTFI,EsmaelDAREZARESHKI
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1138-1145.
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    研究用热分解法从CdCO3前驱体制备CdO纳米颗粒的非等温动力学。采用Malek模型模拟法和改进的非模型等转化率Vyazovkin法对所得DSC和TDA数据进行分析。结果表明,从CdCO3制备CdO纳米颗粒的反应属于自动催化反应。Sestak-Berggren模型能很好地描述该反应过程。另外,计算得到CdCO3热分解反应的表观活化能为(119.19±9.97) kJ/mol,并建立了该热分解反应的反应速率方程。
  • 易盼,肖葵,丁康康,李刚,董超芳,李晓刚,
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1146-1154.
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    通过阴极极化曲线、交流阻抗谱以及SEM、XPS,原位研究了相对湿度对无电镀镍金印制电路板(PCB-ENIG)在吸附薄液膜下的影响机制。结果表明:PCB-ENIG板在薄液膜下的阴极过程主要包括O2、腐蚀产物和H2O的还原过程。阴极电流密度随相对湿度的增加而增加,并且均小于溶液中阴极电流密度,表明扩散过程并不是阴极氧化还原过程的控制步骤。极化电位较负时,75%和85%相对湿度下的阴极极化电流密度逐渐减小。随着腐蚀产物的增加,试验后期腐蚀过程由阳极过程控制。
  • 王吉强,孔令艳,李铁藩,熊天英
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1155-1162.
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    通过冷喷涂Al-20Si合金涂层及后续热扩散处理在γ-TiAl合金表面制备Ti(Al,Si)3扩散涂层。对涂层进行900 °C下1000 h 等温氧化和120次循环氧化来测试其抗氧化性能。通过扫描电子显微镜、X-射线衍射以及电子探针分析涂层氧化前后的组织和相转变。结果表明:该扩散涂层具有良好的抗氧化能力,其氧化增重只有基体合金的四分之一。由于在氧化过程中涂层与基体发生互扩散,氧化后的涂层退化为3层:TiAl2内层、由Ti(Al,Si)3和富Si相组成的中间层以及多孔层。
  • 刘龙飞,吴树森,陈 阳,吕书林
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1163-1169.
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    开发了一种新型镍基高温合金(Ni48Cr28W5Co3Mn1Si1.6)并研究微量混合稀土对其氧化性能的影响。在950~1150 °C下进行100 h的等温氧化试验,并对试样进行SEM和XRD分析。结果表明,添加和不添加混合稀土的试样,其氧化增重均满足抛物线规律。加入少量混合稀土对氧化增重影响很小,加入0.20% 稀土的试样,其氧化速率常数降低5.9%~9.0%。常温氧化100 h后,氧化产物为MnCr2O4、Cr2O3 和 SiO2。氧化层共3层,最外层为连续有保护性的MnCr2O4尖晶石层,中间层是致密的Cr2O3,最内层为不连续的SiO2层。
  • 龙 雁,郭文晶,李 颖
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1170-1175.
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    采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备出包含粗晶区和细晶区的双尺度细晶钛,并研究不同球磨时间的钛粉烧结试样的显微组织和力学性能。实验结果表明,随着球磨时间的增加,钛粉烧结试样的显微组织先由粗晶转变为双尺度晶粒,随后又转变为均匀的细晶组织。与单一尺度的粗晶钛和细晶钛相比,双尺度细晶钛具有更好的强度和塑性的组合。在球磨10 h钛粉烧结后的试样中,细晶区(平均晶粒尺寸为1 μm)和粗晶区(晶粒尺寸大于5 μm)的体积分数分别为65.3%和34.7%,其压缩强度达到1028 MPa,同时断裂时的塑形应变达到22%。
  • 郝刚领,李先雨,王伟国
    中国有色金属学报(英文版). 2016, 26(4): 1176-1182.
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    在室温至600 °C之间,研究铝粉末压坯在烧结过程中的内耗行为,其在升温和降温过程各出现一个典型的内耗峰。升温峰具有测量频率、应变振幅、升温速率依赖性,同时,随铝颗粒粒径、压坯成型压力的不同而变化。分析认为升温峰与形变铝颗粒的再结晶过程有关,但该峰产生的本征原因是形变铝颗粒之间弱结合界面的微观滑移,同时还与成型过程中位错密度的增加有关。降温峰与铝晶界的粘滞性滑移有关,属于晶界弛豫峰,其激活能为(1.64±0.06) eV。此外,镁粉末压坯具有与铝粉末压坯相似的内耗现象。