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2026年, 第36卷, 第2期 刊出日期:2026-02-25
  

  • 全选
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  • 李 响, 高正江, 刘允中
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 337-354.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66968-8
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    采用激光粉末床熔融(LPBF)增材制造工艺制备Al−Mg−Sc−Zr合金,系统研究成形试样的致密化、物相组成、析出演变和力学性能。此外,通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析热处理后的物相组成和析出相的演变结果表明,激光扫描速率1600 mm/s降至1000 mm/s,试样的极限拉伸强度(UTS)396.8~414.6 MPa之间。经进一步热处理,屈服强度(YS)增加,达到(513.1±1.3) MPa,而UTS则从(414.6±5.1) MPa增加到(539.2±1.5) MPa。合金力学性能的明显改善归因于二次Al3(Sc,Zr)析出相的形成。
  • 徐善良, 贾海龙, 王大为, 查 敏, 宋家旺, 周晓丽, 马品奎
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 355-370.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66969-X
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    研究了Mn添加对T6Al−Si−Mg−xMn (x=0.2%−1.0%,质量分数)合金显微组织、力学性能及在 3.5% NaCl (质量分数)溶液中腐蚀行为的影响。结果显示,添加0.2% Mn (质量分数)可通过促进α-AlFeMnSi相的形成,提高T6Al−Si−Mg合金的耐蚀性,该相与共晶Siβ-AlFeSiπ-AlFeMgSi相相比,具有更小的绝对伏特电势值。然而,T6Al−Si−Mg合金中添加0.5% Mn (质量分数)1.0% Mn (质量分数)增加了α-AlFeMnSi相的尺寸,降低了T6Al−Si−Mg合金的性能。因此,最佳Mn含量为0.2% (质量分数),为改善Al−Si−Mg合金的力学性能和耐蚀性提供了一种协同增强的新方法。
  • 高 川, 郭晓斌, 王冯权, 梁朝杰, 邓运来
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 371-385.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66970-6
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    研究了Al−Zn−Mg−Cu合金在不同初始热处理状态下的蠕变响应、力学性能和显微组织演变。结果表明:几何必要位错(GNDs)密度在初始蠕变阶段(<0.5 h)增大,在稳定蠕变阶段呈动态变化;随着蠕变时效的进行,晶内的位错分布逐渐均匀,形成了更多的亚晶。蠕变行为的主要影响因素是晶体取向和初始析出程度。取向为<001>和<101>的晶粒在蠕变过程中易发生变形。基于强度模型,评估T6试样中η′相和T4试样中GP I区对位错运动的抑制作用。研究表明,选择适当的初始析出状态是提高蠕变时效响应和获得高性能构件的有效策略。
  • 周 甜, 王扬卫, 鲍佳伟, Muhammad Abubaker KHAN, 赵平洛, 安 瑞, 张 豪, Mohamed A. AFIFI
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 386-400.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66971-8
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    研究了深冷轧制对喷射成形7055 (SF-7055) 铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着压下量从20%增加到80%,深冷轧制SF-7055铝合金晶粒被显著拉长,形成纤维组织。显微组织内位错大量增殖塞积形成位错壁和位错胞,并进一步演成亚晶粒。这些新生的亚晶界将原始晶粒割裂,从而使晶粒尺寸减小。在大变形量条件下,甚至能形成纳米晶粒。同时,在大轧制应力作用下,基体中的富铜析出物也被破碎细化。在深冷轧制过程中,SF-7055铝合金的抗拉强度和硬度逐渐高,而塑性逐渐降低。此外,随着压下量的增加,深冷轧制SF-7055铝合金的断口形貌逐渐转变为韧性准解理混合型断裂特征。
  • 张宇鹏, 金 国, 董丽虹, 崔秀芳, 高 冲, 谢向宇, 底月兰, 郭伟玲, 宋牙牙, 石文静, 曾如川, 黄 宁
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 401-415.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66972-X
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    研究了航空航天5B70铝合金真空电子束焊接接头的显微组织演和力学性能。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子背散射衍射对相组成、显微组织演变、晶粒尺寸、晶界密度和织构变化进行了定量分析。熔合区(FZ)由等轴胞状晶组成,在熔合区和热影响区(HAZ)之间的过渡区(TZ)形成约20 μm厚的细晶层。热影响区与基材(BM)非常相似,保留了原始的轧制组织。力学性能测试表明,TZ中的细晶层具有最高的纳米硬度,而FZ的显微硬度最低。焊接接头试样的屈服强度、极限抗拉强度和断裂伸长率均低于BM,其主要受晶粒尺寸和析出相分布的影响。
  • Jovanka N. PEJIĆ, Dunja D. MARUNKIĆ, Bojana M. RADOJKOVIĆ, Bore V. JEGDIĆ, Sanja G. ERAKOVIĆ PANTOVIĆ, Anđela R. SIMOVIĆ, Behar ALIĆ, Milica GVOZDENOVIĆ
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 416-432.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66973-1
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    对比研究了基于己二酸铈和氯化铈的低浓度绿色缓蚀剂对7075铝合金在中性NaCl电解质中腐蚀的影响。采用电化学阻抗谱和线性扫描伏安法研究腐蚀行为,采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)对合   金浸入腐蚀介质后的表面进行研究。电化学实验表明,己二酸铈比氯化铈具有更高的极化电阻值(2)和更低的腐蚀电流密度,因此具有更好的腐蚀抑制效果。这两种缓蚀剂都具有阴极缓蚀剂的作用,具有较的抗点蚀能力,并且在腐蚀介质中长时间浸泡(240 h)时能够提供足够的保护。XPS分析表明使用己二酸铈缓蚀剂的样品表面缓释膜中CeCe(III)Ce(IV)的氧化态形式存在,且存在羧酸—COOC—CC—H,这些均与防腐效率的提高有关。
  • 王 静, 郭 鑫, 宋江凤, 石荡赫, 谢何聪, 李春雨, 胡亨锐, 陈 功, 蒋 斌, 向冬霞, 潘复生
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 433-450.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66974-3
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    含量低于0.2%(质量分数)MnCeLa微合金化方法对商业AM60 (Mg−6Al−0.3Mn)压铸镁      合金进行改性。通过扫描电镜、透射电镜和显微CT等方法对AM60合金的显微组织和力学性能进行表征。AM60-0.2La合金表现出优异的力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到(288.0±1.7) MPa(158.0±1.0) MPa(22.0±3.0)%。此外,在所研究的4种合金中,AM60-0.2La合金的耐蚀性(0.29 mm/a)和流动性最好。其优异的力学性能和耐腐蚀性能主要归因于细晶强化、低孔隙率和低大缩孔含量,有望用于超大型一体化汽车零部件。
  • 刘 欢, 叶李凤, 李静波, 孙 超, 吴玉娜, 巨 佳, 滕 航, 江静华, 白 晶, 薛 烽
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 451-469.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66975-5
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    为了研究生物可降解锌合金的时效机理并阐明其不稳定组织与性能的关系采用200 ℃退火处理不同时间的工艺对高性能变形Zn−0.1Mg合金进行加速时效实验。结果表明随着退火时间的延长,合金的抗拉强度快速显著下降。退火时间达到1440 min时,合金的抗拉强度从原始态的383 MPa降低到102 MPa。静态再结晶、晶粒粗化和位错湮灭是合金强度快速下降的主要原因。合金的塑性在退火初期发生波动,随后随着退火时间的延长逐渐降低。塑性的降低与晶粒长大和织构强度的增加有关,而其在退火30~120 min的异常增加源于孪晶的形成。此外,由于退火过程中晶粒快速长大、沉淀相和孪晶含量的增加,合金在Hank’s溶液中的腐蚀性能恶化,退火300 min后,腐蚀速率从0.037 mm/a增加到0.069 mm/a
  • 张 忠, 黄朝文, 谭长生, 杨 江, 万明攀, 刘 飞, 向 嵩
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 470-487.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66976-7
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    采用中止疲劳实验方法,对具有多层次片层组织的Ti-55531合金缺口高周疲劳损伤演化机制进行研究。结果表明,在不同的缺口根半径(R)条件下大量微孔和微裂纹主要萌生在α/β界面处。值得注意的是,即使在较大的R (0.75 mm)条件下观察到层错(SFs)−变形孪晶、孪晶孪晶和SFs−SFs之间的相互作用。此外,随着R的减小(0.340.14 mm)SFs的体积分数显著上升,孪晶几乎消失。随着R的进一步减小,激活的柱面滑移系随着施密特因子的减小而减。最终,α/β界面附近的应变局部化有助于疲劳微裂纹的萌生。
  • 刘月洋, 杨 扬, 陈 翔, 詹宇星
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 488-506.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66977-9
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    采用激光重熔工艺对激光粉末床熔融制备的Ti6Al4V钛合金进行后处理。光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射观察表明,熔化区晶粒转变为平均尺寸为1.31 μm的等轴晶,热影响区晶粒得到细化。熔化区以及热影响区织构强度分别从原始激光粉末床熔融制备钛合金的13.86降低为6.3510.79。在激光重熔过程中,当激光扫描速度降低到一定程度时,温度梯度与凝固速率的比值减小,有效改善了激光粉末床熔融制备的Ti6Al4V合金的高择优取向,填充了表面孔洞缺陷。激光重熔处理提高了激光粉末床熔融工艺制备试样的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
  • 胡业媛, 李少翔, 许庆彦
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 507-521.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66978-0
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    采用多阶段固溶工艺处理镍基单晶高温合金,随后采用不同时效时间和冷却速率进行调控用扫描电子显微镜(SEM)对合金的显微组织进行表征,观察γ'相的形貌特征。此外,采用相场方法模拟了时效过程中γ'相的生长并分析其形貌演变。实验结果表明,多阶段固溶处理工艺有效消除了共晶相和碳化物。此外,与时效时间为min的样品相比,时效10 min的样品中的γ'相更大且更矩形化。值得注意的是,在水冷条件下的样品中观察到了二次γ'析出相。提出了两个量化γ'相矩形化程度的指标,并得到有效应用。基于模拟结果,晶格错配引起的相干应力和沿<111>方向的应力三轴度导致γ'相的矩形化。
  • 董庚益, 伊加拉·伊力提, 于润泽, 孟 杰, 韩文君, 常 凯, 张琦飞, 游小刚, 王轶农
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 522-537.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66979-2
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    研究不同含量杂质元素对DD98M合金在950 Na2SO4+NaCl混合盐中热腐蚀性能的影响。结果表明,随着杂质含量的增加,DD98M合金的耐腐蚀性能显著下降。氮的存在导致合金孔隙率增加。这些微孔促进熔盐和氧气向合金内部快速扩散,加速氧和硫的双向扩散,从而导致这些元素在氧化物基体界面上积累。这一过程促进了界面裂纹的萌生和扩展。建立了一个不同杂质元素合金热腐蚀产物的生长模型。
  • 谢世冬, 唐亮亮, 段柏华, 吴壮志, 王德志
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 538-551.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66980-9
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    高熵合金作为钨基高比重合金的结剂展现了潜在的优势。采用粉末冶金方法在1400~1550 ℃烧结制备了95W-5CoCrFeMnNi (95W-HEAs)合金。显微组织分析表明,95W-HEAs中钨相呈现近球形形貌并嵌在HEA黏结剂基质中,并出现Cr−Mn氧化物混合相。烧结温度对合金的相对密度、晶粒尺寸、W−W连接度和力学性能有显著影响。在1450 烧结的95W-HEAs合金获得了最优的综合性能,其相对密度为96.61%、W−W连接度为0.528平均晶粒尺寸为18.97 µm、抗压强度为2234.82 MPa、硬度为HV 400.6。计算出钨在HEA结剂形成的液相中扩散激活能为354.514 kJ/mol,突出了HEA结剂对晶粒生长的控制作用。
  • 刘纪元, 胡树兵, 彭 博, 田静静, 曾思琪, 常海欣, 李鸿亚, 余金科, 郭 飞
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 552-570.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66981-0
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    采用复合多弧离子镀与高功率脉冲磁控溅射技术,开发了新型AlCrSiN/AlCrN/CrN/Cr多层涂层。该多层结构设计显著提高了基体涂层相容性,临界载荷达到87.8 N。硅掺杂诱导纳米晶化与非晶化转变,使硬度提高至26 GPa。高温环境下形成的纳米级富Cr(Cr,Al)2O3层有效抑制了氧扩散。涂层经历了独特的相变过程:Cr2N与非晶Si3N4转化为弥散分布的SiCr3纳米颗粒,不仅稳定了Cr原子,还抑制了其外扩散行为。基于第一性原理的分子动力学模拟表明,Cr原子比Al原子具有更高的化学活性和捕氧能力,而Si原子通过钉扎氧化表面形成扩散势垒,显著提升了涂层的抗氧化性能。
  • 余炜琳, 罗思伟, 朱 娟, 宋 旼, 孙天宇, 易健宏, 刘 亮, 刘洋赈, 张治国, 杨 勇, 于振涛, 李 卫, 郭柏松
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 571-585.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66982-2
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    为了发挥纳米孪晶和碳纳米管对铜基复合材料的综合强化作用,通过低温轧制和优化所用铜粉的初始粒径,将宽度为 3~30 nm的纳米孪晶引入碳纳米管增强铜基复合材料中。仅用0.2% (质量分数)碳纳米管增强的铜基复合材料中就形成了纳米孪晶,同时铜基体的位错密度显著增加,晶粒尺寸也显著细化,与明显纳米孪晶形成的复合材料相比,其强度延展性协同作用要好得多。强化和韧化机理分析表明,强度的提高来源于细晶强化、位错强化和纳米孪晶强化,其中纳米孪晶引起的强度提高占复合材料整体强度提高的19.9%;同时,良好的拉伸延展性是由于所形成的纳米孪晶位错容纳能力提高诱导位错扩散降低。
  • 程文杰, 刘 平, 祝新发, 孟 漪, 陆红妹, Peter K. LIAW, 李 伟
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 586-599.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66983-4
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    采用反应磁控溅射技术,在硅基底上制备了VN/TiN−Ni 纳米多层膜,系统研究了调制层厚度对界面结构和力学性能的影响。通过 X 射线衍射、扫描电子显微镜、X 射线光电子能谱、透射电子显微镜以及纳米压痕测试对薄膜进行了表征。结果显示,TiN−Ni 层在 VN 层上外延生长,两个子层之间形成了共格界面结构。当两个子层的调制沉积时间比(TTiN−NiTVN)10꞉12时,薄膜表现出优异的力学性能,其硬度、弹性模量、断裂韧性分别为 25.9 GPa、317 GPa和1.88 MPa·m1/2。与单层 VN 薄膜相比,断裂韧性提高了约 50%,这归因于子层间共格界面的形成以及 TiN−Ni 层中相分离的促进作用。
  • 许博文, 张 达, 冯宣天, 侯圣平, 董 鹏, 薛冬峰, 梁 风
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 600-613.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66984-6
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    采用简单的固相法合成了NaCu0.2Fe0.3Mn0.5O2(NCFM)正极材料,并研究了煅烧温度对其层间距和氧空位浓度的影响。通过电化学测试和材料表征发现,较高的煅烧温度增加了相邻层中氧原子之间的静电排斥力,从而导致Na层间距扩大。这种结构变化增强了Na的扩散动力学,显著提高了NCFM的倍率性能。此外,煅烧温度的升高有利于减少氧空位缺陷,提高结晶度。结晶度的增强缓解了相变过程中的结构应变,有助于提高循环稳定性。因此,优化后的NCFM0.1C倍率时的初始放电比容量为143.3 mA·h/g,在1C倍率下循环100次后的容量保持率为79.28%
  • 杜建雄, 彭建堂, 胡阿香, 戴塔根, 索梦颖, 夏侯立超
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 614-627.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66985-8
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    芙蓉岩体位于湖南省中部,该岩体内部和周边发育较多具有重要经济价值的钨矿脉,但对其岩石成因及其相关钨矿的研究很少。本研究采用U−Pb定年、岩石学和地球化学手段查明芙蓉岩体的侵位时代、岩石类型、源区性质、形成机制及动力学过程。结果表明,芙蓉岩体形成于~210 Ma,属于中等分异的S型花岗岩;结合区域构造背景推测其形成于华南板块碰撞挤压后的地壳伸展减薄环境。结果还显示,湘中钨化矿与印支期花岗岩具有密切的时间、空间和成因联系,急需对该区域乃至华南印支期花岗岩内部和周边的钨矿床开展进一步找矿工作。
  • 王瑞芳, 詹 翔, 陈永强, 张石明, 车玉思, 何季麟
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 628-637.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66986-X
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    采用非等温热重分析研究了WO3氢还原的动力学。在局部气固还原条件下,钨粉颗粒形貌与原料 WO3保持一致。钨氧化物中氧的脱除导致氢还原产物颗粒形成多孔结构,与化学气相沉积条件下制得的单晶多面体钨粉存在明显差异。此外,在局部气固还原条件下WO3氢还原过程两个阶段均可用复合自催化函数描述,其第一、二阶段反应活化能分别为121135 kJ/mol
  • 田庆华, 何志强, 许志鹏, 王海北, 朱 刘
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 638-648.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66987-1
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    通过模拟研究温度对熔区长度的影响,优化实验过程对熔区长度的控制。采用COMSOL Multiphysics软件模拟了区域熔炼过程中熔区的温度梯度分布特征,并进行了实验验证。模拟的熔区长度与实际的熔区长度吻合良好。在区域熔炼次数为3次、氢气流量为0.5 L/min、熔区移动速度分别为0.51.0 mm/min条件下,开展了区域熔炼提纯碲的实验研究。结果表明,Ca和Cu等杂质的脱除率可达95%以上,杂质P的脱除率可达70%上,碲的纯度达到6N
  • 邹 琳, 陈国龙, 查国正, 蒋文龙, 徐宝强, 杨 斌, 刘大春
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 649-658.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66988-3
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    研究了在623~773 K10~10000 Pa条件下砷的挥发特性和动力学机制。结果表明,砷的蒸发速率随温度升高系统压力降低而增加。在低压条件下(<100 Pa)蒸发过程主要受表面反应控制,而在高压条件下(>5000 Pa)扩散控制占主导地位。蒸发行为可分别通过温度依赖性的Arrhenius 模型与压力依赖性的Logistic模型精确描述。获得了临界压力、最大蒸发速率与蒸发系数关键动力学参数。其中,蒸发系数在0.010~0.223之间,临界压力随温度在281~478 Pa范围内变化。
  • 王 维, 赵洪亮, 刘风琴, Hong Yong SOHN
    中国有色金属学报(英文版). 2026, 36(2): 659-676.
    https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)66989-5
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    采用基于CFD数值模型定量分析了双侧吹气液流的流动特性。通过提取关键参数,并使用Spearman相关分析量气泡行为、循环流动和液相晃动之间的关系。结果表明,稳定喷吹下的周期性气泡行为驱动液体两侧的循环流动。两侧气泡行为的不对称导致循环流动强度的交替变化,显著提高200220 mm特定液位下的气液混合效率。基于循环流动对穿透深度的影响,双侧吹气过程的流动模式被分为弱循环、强弱交替循环和强循环模式。在强弱交替循环模式下,穿透深度通常大于单侧吹气过程。两侧循环强度的不平衡导致液面在喷吹方向形成稳定的波动,这揭示熔池中出现周期性晃动。此外,还研究了液位和气体流速等参数对液相晃动的影响。