金屬學報最新期刊目錄

納米ZrB₂增強CoNiCrAlY復合粉末的機械合金化制備及其涂層的組織與性能————作者：楊康;辛越;姜自滔;劉俠;薛召露;張世宏;

摘要：針對高溫爐輥在高溫重載環境下的氧化、磨損等失效問題，采用一步式和分步式機械合金化（MA）工藝分別合成了2種CoNiCrAlY-20%ZrB₂ （質量分數）復合粉末并制備成涂層，對其組織和性能進行了研究。結果表明，用分步式MA成功合成了納米ZrB₂增強的CoNiCrAlY復合粉末，較一步式球磨，分步式球磨的ZrB₂顆粒更加均勻地分布在...

中碳Nb合金化鋼液析碳化物的析出行為————作者：梁炫;侯廷平;張東;譚昕暘;吳開明;

摘要：液析碳化物嚴重影響鋼的力學性能。本工作利用SEM、TEM等手段表征和分析了液析碳化物的形貌及元素分布，研究Nb含量對中碳Nb合金化鋼液析碳化物的影響。基于密度泛函理論的第一性原理與準諧Debye模型相結合的方法，分析了不同溫度下NbC與晶格振動、電子相關的熱力學參數演變規律。建立了耦合凝固相變的微觀偏析模型，定量分析了凝固相變和Nb含量對溶質元素偏析的影響。結果表明，隨著Nb含量的增加，液析碳化物...

Sc在鎳基變形高溫合金BYG36真空感應熔煉中的燒損機制————作者：閆靜;張佳麗;鄧睿;何洋;文新理;章清泉;喬利杰;

摘要：添加稀土元素能有效改善鎳基高溫合金的多項性能，但其在熔煉過程中易燒損導致收得率難以精確控制。本工作以添加稀土Sc元素的鎳基變形高溫合金BYG36為研究對象，從真空感應熔煉系統中可能存在燒損或揮發產物的6個位置取樣，分析Sc元素的燒損位置和存在形式，明確Sc元素的燒損機制。結果表明，Sc主要殘留在坩堝壁內側殘渣、坩堝上緣和流鋼口殘渣中，在觀察鏡、爐膛和冒口磚內表面均未檢測到Sc元素存在。原子尺度分析...

集成電路芯片錫基微凸點電遷移：從物理本質到可靠性提升————作者：黃明亮;王勝博;尤海潮;劉厚麟;任婧;黃斐斐;

摘要：隨著先進封裝技術向微型化、高性能方向發展，集成電路芯片錫基微凸點直徑持續減小至微米尺度，通過單個凸點的電流密度隨直徑減小呈平方增加，其電遷移行為與機理研究對集成電路芯片互連可靠性評估與設計具有重要價值。本文歸納分析了芯片互連微凸點(焊點)電遷移現象的物理本質、主要影響因素和研究方法；系統綜述了微焊點固-固電遷移過程中的“極性效應”、“反極性效應”和“兩相分離”等電遷移行為特征與液-固電遷移過程中原...

選區激光熔化Ni₅₈Cr₂₃Fe₁₀W₅Ti₂Ta₁Nb₁多主元合金的裂紋形成機理及抑制————作者：林美;郭博靜;王志軍;李俊杰;王雷;王錦程;何峰;

摘要：利用選區激光熔化技術制備析出強化型高性能多主元合金存在難以成形的問題，極易開裂。本工作通過選區激光熔化制備Ni₅₈Cr₂₃Fe₁₀W₅Ti₂Ta₁Nb₁ （含0.02%B，質量分數）多主元合金，揭示其裂紋形成機理，探索抑制裂紋開裂的途徑。結果表明...

稀土合金化石油套管鋼精煉-連鑄-軋制過程夾雜物演變行為————作者：梁雨雨;倪培遠;劉麒麟;厲英;

摘要：非金屬夾雜物是影響石油套管鋼性能的重要因素之一，稀土能有效變質鋼中非金屬夾雜物。本工作開展了套管鋼精煉、連鑄和熱軋過程中稀土合金化改性夾雜物的工業實驗研究，利用SEM-EDS、FactSage 8.3熱力學計算軟件及全自動夾雜物分析，對鋼中夾雜物形貌、數量、尺寸等演變行為進行了研究。結果表明，鋼中稀土含量為4×10^-6時，石油套管鋼液全氧含量可降低到7×10^-6

超聲功率對W90/Sn/Mg接頭微觀組織和力學性能的影響————作者：張旭東;付偉;宋曉國;宋娜;孫浩;胡勝鵬;

摘要：為了實現W90鎢合金與AZ31B鎂合金的低溫釬焊，采用純Sn作為釬料，通過SEM及EDS對不同超聲功率下釬焊接頭的界面微觀組織進行了表征和分析，并對釬焊接頭的抗剪強度進行了測試，探究了超聲功率對接頭界面組織及力學性能的影響。結果表明，W90/Sn界面結合良好，焊縫中包含基體相β-Sn和Mg₂Sn化合物，Mg/Sn界面生成一層Mg₂Sn化合物。隨超聲功率增...

鋼包靜置過程夾雜物去除的工業試驗與數值模擬————作者：段豪劍;謝忠研;李占魁;徐學軍;黃財德;溫瀚;張立峰;

摘要：在高品質鋼的生產過程中，二次精煉的最后階段通常是鋼包靜置過程，以促進夾雜物的上浮去除，從而提高鋼液的潔凈度。首先通過工業試驗調研了鋼包吹氬密封成分調整（CAS）精煉生產SPHC低碳鋼時，鋼包靜置過程中夾雜物數密度和面積分數的演變。結果表明，隨著靜置時間的增加，夾雜物逐漸上浮并被去除，其數密度和面積分數分別從靜置開始時的52.8#/mm²和279×10^-6...

高性能超高壓鎂合金研究進展————作者：付輝;孫勇;鄒國棟;張帆;楊許生;張濤;彭秋明;

摘要：鎂合金作為最輕的金屬結構材料，在減重領域具有廣闊的應用前景。但鎂合金的強度偏低、塑性較差、耐腐蝕性能不佳，這些缺點限制了鎂合金的廣泛應用。超高壓處理技術能夠使鎂合金獲得在常壓條件下無法制備的微觀結構和新相，壓力和溫度的結合為調控鎂合金的微觀結構提供了巨大潛力，為打破鎂合金綜合性能之間的瓶頸提供了新途徑。本工作聚焦于高性能鎂合金超高壓研究進展，概述了超高壓處理制備工藝和技術特點；重點闡述了超高壓處理...

先進鎂合金專刊前言————作者：劉勇;

摘要：<正>鎂合金作為一種極具應用潛力的輕質結構材料，在航空航天、汽車、電子等領域展現出廣闊的應用前景。然而，鎂合金的復雜性也給其研究和應用帶來了諸多挑戰。在工程應用中，鎂合金的晶體結構、相組成以及織構特征對其性能有著深遠的影響，其耐腐蝕性能、塑性加工性能以及高溫穩定性等問題亟待解決。因此，深入研究鎂合金的結構與性能關系，開發高性能鎂合金材料，已成為材料科學領域的關鍵課題

Yb含量對Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微觀組織與力學性能的影響————作者：王升;朱彥丞;潘虎成;李景仁;曾志浩;秦高梧;

摘要：為了研究添加Yb元素對變形鎂合金的作用，本工作研究了Yb含量(0%～1.0%，質量分數)對Mg-9Gd-4Y-1.2Zn-0.3Zr (GWZK)合金微觀組織、室溫和高溫力學性能的影響。對固溶、擠壓和時效處理后鎂合金樣品進行力學性能測試和微觀組織表征。結果表明，GWZK-0.2Yb合金綜合力學性能最佳，室溫下屈服強度為456 MPa，抗拉強度為509 MPa，與GWZK-0Yb合金相比其屈服強度提...

可降解鎂基復合材料的制備及其在骨科領域的研究進展————作者：歐陽思慧;佘加;陳先華;潘復生;

摘要：可降解鎂基材料因與骨相匹配的彈性模量和優良的成骨性能，成為21世紀極具前景的骨科植入材料。本工作總結了鎂基復合材料在骨修復中的應用現狀和發展趨勢。首先，介紹了鎂基復合材料的制備工藝及其優/缺點，著重分析了增強體選擇對力學性能和降解行為的影響，并闡述了鎂基復合材料在骨折固定、骨缺損修復等領域所取得的臨床前研究進展，證實了其生物活性和臨床安全性。隨后，討論了鎂基復合材料在降解過程中對干細胞成骨分化的影...

Yb-Gd改性Si粘結層的高通量制備與腐蝕性能————作者：王曄晗;呂熙睿;石金瑜;雷一明;張潔;王京陽;

摘要：新一代高推重比航空發動機對環境障涂層的服役壽命和溫度提出更高要求，向Si粘結層中摻雜稀土元素有望提升其耐高溫和耐腐蝕性能，而成分變化是稀土改性Si粘結層材料相組成及性能變化的根本原因。本工作通過多靶磁控濺射共沉積等方法，高通量制備、表征了Yb-Gd稀土改性Si粘結層材料芯片，研究了Yb-Gd硅化物的不同成分組合在1100、1300℃空氣氣氛和1300℃水蒸氣-空氣氣氛下的相組成及微觀形貌變化。結果...

一種含稀土新型第四代鎳基單晶高溫合金的高溫氧化行為和γ'相穩定性————作者：郭世佳;李健樂;袁圣云;李志剛;于連旭;張勇;

摘要：為了解決第四代鎳基單晶高溫合金W、Mo含量較高導致高溫抗氧化性能下降的問題，本工作深入研究了一種稀土元素復合添加的新型第四代單晶高溫合金在1100℃下的氧化行為與γ'相退化規律。結果表明，氧化前3 h時，樣品表面迅速形成NiO層和不連續針狀Al₂O₃層，并在NiO層下方形成一層稀土氧化膜。稀土氧化膜抑制O元素向內擴散與難熔金屬元素反應形成尖晶石氧化物，降...

綜述：合金設計中物理模型與人工智能的集成與發展————作者：王晨充;徐偉;

摘要：隨著第四科學范式數據驅動方法的興起，其在合金設計領域中對物理模型驅動的第三科學范式構成了顯著的沖擊。但2種范式均無法在合金設計，尤其是宏觀力學性能設計層面打破模型準確性與可解釋性間的互斥關系，因而無法滿足材料基因工程領域，尤其是針對塊體金屬結構材料設計的高效率、高合理性要求，這一困境也催生了第五范式AI4Sci在該領域的興起。本文綜述了物理冶金原理指導人工智能方法體系下的諸多案例，從數值數據指導、...

Zn-Pb偏晶合金微量界面活性元素選取————作者：楊林潔;張麗麗;趙九洲;江鴻翔;何杰;

摘要：為了選取有效Zn-Pb偏晶合金微量界面活性元素、調控Zn-Pb合金液-液相變過程、促進Zn-Pb合金形成彌散型凝固組織，通過實驗和理論計算研究了微量元素對Zn-4.0%Pb (質量分數)偏晶合金凝固組織的影響。結果表明，微量元素Sn、In能夠顯著細化凝固組織中的富Pb相粒子，而微量元素Cu、Bi對富Pb相粒子尺寸影響較小。建立了描述Zn-Pb合金液-液相變過程中微量元素在富Zn基體與富Pb液滴間液...

生物可降解純Mg表面BA+Alg@Ca復合涂層的制備及其體外生物相容性————作者：梁濤;杜云波;陳協輝;潘浩波;

摘要：感染性骨缺損一直是臨床骨科治療中的重點性疾病，設計抗菌和成骨性能兼具的骨組織工程生物材料對感染性骨缺損修復具有重要意義。針對上述問題，本工作通過水熱處理和浸涂法兩步處理在純Mg表面構建BA+Alg@Ca復合涂層，系統研究了復合涂層形成機制及體外生物相容性。研究結果表明，該復合涂層由3層結構組成，內層為Mg（OH）₂，中間過渡層為MgB₂O（OH）

Zr含量對Al-Mg-Si鑄軋薄板再結晶行為和力學性能的影響研究————作者：孫玉崇;劉志敏;徐振;田雙永;田爽;

摘要：在鋁合金鑄軋成型過程中，通過促進或抑制粒子刺激形核（PSN）效應調控鋁合金再結晶行為，改善鋁合金的組織結構，是生產高質量鑄軋板的技術關鍵和難點。本文制備了6種不同Zr含量的Al-Mg-Si鑄軋薄板，旨在從PSN角度揭示Zr含量對Al-Mg-Si鑄軋薄板再結晶行為和力學性能的影響機理。研究結果表明，隨著Zr含量的增加，晶粒尺寸呈先增大后減小再增大的變化趨勢。Zr元素可與Al元素結合形成L1_...

鎳基高溫合金GH4738氧累積程度對疲勞性能與晶界損傷的影響及表征————作者：趙曉;徐超;江河;姚志浩;董建新;

摘要：為了研究氧累積程度對晶界損傷的影響規律及其表征方法，本文設計了一系列不同參數的時效實驗以導入不同氧累積程度變量。對時效后的鎳基高溫合金GH4738試樣進行室溫疲勞裂紋擴展實驗，通過疲勞斷口由穿晶模式完全轉變為沿晶模式對應的應力強度因子范圍ΔK對合金氧累積程度致晶界損傷進行評估，并通過分子動力學理論計算驗證實驗得到的沿晶斷裂模式轉折點的變化規律。結合實驗研究和理論計算表明，隨著氧累積程度增加，疲勞裂...

第一性原理研究合金元素對α-Fe中H原子溶解及擴散的影響————作者：寶爾根;王建韜;徐文靜;馬會;陳星秋;

摘要：氫脆會導致暴露在含H環境中的金屬變脆并開裂，對能源、制造、運輸和航空航天等行業構成嚴重風險，理解氫與鋼的相互作用在控制氫脆問題中起著至關重要的作用。本工作利用基于密度泛函理論的第一性原理方法，計算了不同合金元素對H原子溶入完整的及有空位缺陷的α-Fe基固溶體的影響，并根據晶體軌道Hamilton布居分析了H原子與合金元素、Fe原子的相互作用，還用CI-NEB方法計算了合金元素對H原子在α-Fe基固...

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