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Sr+Er复合变质对AlSi10MnMg合金微观组织、导热及力学性能的影响

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材料导报 2023年第6期37卷 127-133页

作者：刘文憬李元东宋赵熙毕广利杨昊坤曹杨婧兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

本工作以AlSi10MnMg为基础合金,通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理,研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律,力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明:在金属型铸造... 详细信息

本工作以AlSi10MnMg为基础合金,通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理,研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律,力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明:在金属型铸造工艺下,添加Sr能够有效改善合金中共晶Si形貌,在此基础上添加稀土元素Er能够在改善共晶Si形貌的同时进一步细化共晶Si。此外,Sr、Er能够细化AlSi10MnMg合金中α-Al的二次枝晶间距,进而提升合金的导热性能及力学性能。当添加0.05%Sr+0.3%Er时,合金变质效果及性能提升最显著,相比未变质的合金,其二次枝晶间距降幅达到67.3%,共晶Si长宽比降幅达到46.1%。性能方面,合金导热率提升17.4%,达到179.32 W/(m·K);磨损性能提升11.2%;抗拉强度提升34.58%,达到221.96 MPa;伸长率提升104.48%,达到15.97%。

关键词： AlSi10MnMg铝合金 Sr+Er 导热性能力学性能

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La元素对铸造Al-4.8Cu合金力学和导热性能的影响

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稀有金属 2024年第6期48卷 786-795页

作者：宋赵熙李元东刘文憬杨昊坤曹杨婧毕广利兰州理工大学材料科学与工程学院省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室甘肃兰州730050

以Al-4.8Cu合金为基体,通过加入稀土元素La,研究其对合金组织形貌、力学性能以及热导率的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机、热传导系数测量仪等分析手段,并结合第一性原理进行表征。结果表明... 详细信息

以Al-4.8Cu合金为基体,通过加入稀土元素La,研究其对合金组织形貌、力学性能以及热导率的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机、热传导系数测量仪等分析手段,并结合第一性原理进行表征。结果表明,随着La元素含量的增加,晶粒形貌由树枝晶向等轴晶转变,晶粒尺寸减小,当La元素的含量为0.38%时晶粒的细化现象较为明显,晶粒平均尺寸由不含La元素时的149μm降至69μm。随着La元素含量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和热导率呈现先增大后减小的趋势,La元素含量为0.38%时,合金的抗拉强度、屈服强度达到最大,分别为175.69 MPa和115.20 MPa;La元素含量为0.29%时,合金的延伸率达到最大,为10.04%;La元素含量为0.78%时,合金的热导率达到最大,为210.70 W·m^(-1)·K^(-1),相比未添加La元素时分别提升了43.9%,43.5%,60.9%和10.3%。La元素加入过量后产生的Al4La,Cu5La相会对合金的力学性能和热导率产生较大危害。

关键词：铝合金 La元素热导率力学性能第一性原理

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铝/镁双金属铸造复合材料的组织与性能

中国有色金属学报 2022年第6期32卷 1591-1604页

作者：杨昊坤邱谨周宏伟李元东刘文憬宋赵熙兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室兰州730050

以6061铝合金为液态浇注金属,以AZ31B镁合金为固态基板,采用固−液复合铸造法制备了Al/Mg双金属复合材料。研究了6061铝合金熔体浇注温度对复合材料界面组织、宽度、相组成和力学性能的影响。结果表明:随着6061铝合金液浇注温度的升高,... 详细信息

以6061铝合金为液态浇注金属,以AZ31B镁合金为固态基板,采用固−液复合铸造法制备了Al/Mg双金属复合材料。研究了6061铝合金熔体浇注温度对复合材料界面组织、宽度、相组成和力学性能的影响。结果表明:随着6061铝合金液浇注温度的升高,复合材料界面过渡区宽度增加,从360μm增加到1120μm,且金属间化合物体积分数增加;当6061铝合金液的浇注温度在660~700℃时,可获得良好的6061和AZ31B双金属冶金结合界面;界面附近可分为五个不同区域,铝合金基体区,镁合金基体区,靠近铝合金侧区域主要由α(Al)和Al_(3)Mg_(2)相组成,靠近镁合金侧区域主要由α-Mg和Mg_(17)Al_(12)相组成,中间过渡区由Mg_(17)Al_(12)和Al_(3)Mg_(2)相组成,在中间过渡区中发现了AlMg_(4)Zn_(11)相,该相可以有效提高复合材料的结合性能;当6061铝合金液浇注温度为680℃时,复合材料界面强度达到最大,其中剪切强度为39 MPa,抗拉强度为49.5 MPa。

关键词： 6061铝合金 AZ31B镁合金双金属复合铸造界面组织力学性能

微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响

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中国有色金属学报 2022年第2期32卷 332-342页

作者：刘文憬李元东宋赵熙罗晓梅杨昊坤毕广利兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

以AlSi10MnMg铝硅合金为基础,研究微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:在金属型铸造条件下,Sr、Ce的添加有效改善了AlSi10MnMg合金中共晶Si形貌,降低了Si相尺寸,提高了Si相圆整度,进而提... 详细信息

以AlSi10MnMg铝硅合金为基础,研究微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:在金属型铸造条件下,Sr、Ce的添加有效改善了AlSi10MnMg合金中共晶Si形貌,降低了Si相尺寸,提高了Si相圆整度,进而提升了合金导热率及力学性能。添加0.05%Sr+0.02%Ce(质量分数)时合金变质效果最优,与未变质的AlSi10MnMg合金相比,其导热率提升了14.86%,达到181.68 W/(m•K);抗拉强度提升了42.4%,达到228.94 MPa;伸长率提升了101.5%,达到14.62%,实现了导热性能与力学性能的良好结合。而当稀土元素Ce添加量超过0.04%(质量分数)后,合金的导热率及力学性能呈降低趋势。针对复合变质后合金中可能出现的金属间化合物进行建模、优化,并采用第一性原理和Cahill模型对其导热率进行计算,研究发现Sr+Ce复合变质后,合金中出现的Sr-RE金属间化合物会降低AlSi10MnMg合金的导热性及力学性能。

关键词： AlSi10MnMg铝合金 Sr+Ce复合变质导热率力学性能第一性原理

不同工艺制备的 Al-5Sr-5Sb 变质剂对 AlSi10MnMg 合金显微组织、导热性能及力学性能的影响(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：刘文憬李元东王梓臣罗晓梅周宏伟毕广利兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室

本研究采用金属型铸造（PMC）、受控扩散凝固（CDS）和轧制制备了三种不同的Al-5Sr-5Sb变质剂。通过DSC曲线评估熔化焓和第一原理计算，研究了三种制备方法对Al-5Sr-5Sb的影响。此外，通过PMC将三种Al-5Sr-5Sb添加至AlSi10MnMg合金中，... 详细信息

本研究采用金属型铸造（PMC）、受控扩散凝固（CDS）和轧制制备了三种不同的Al-5Sr-5Sb变质剂。通过DSC曲线评估熔化焓和第一原理计算，研究了三种制备方法对Al-5Sr-5Sb的影响。此外，通过PMC将三种Al-5Sr-5Sb添加至AlSi10MnMg合金中，以研究三种变质剂的变质效果和机理。结果表明，CDS制备的Al-5Sr-5Sb是AlSi10MnMg合金中最有效的改性剂，可将共晶Si相从片状结构转变为细小的珊瑚状或纤维状结构。在性能方面，用Al-5Sr-5Sb改性的AlSi10MnMg 合金的显微组织被细化，宏观上则展示出更优的性能，其中CDS制备的变质剂效果最优。与未变质的合金相比，经CDS制备的Al-5Sr-5Sb变质后合金的导热率提高了 24.14% ，达到189.63 W/(m-K)，伸长率提高了 59.15% ，达到10.87%，抗拉强度提高了 66.9% ，达到 254.98 MPa。

关键词：受控扩散凝固复合变质 AlSi10MnMg 第一性原理导热性能力学性能

热处理对复合变质AlSi10MnMg合金组织、导热及力学性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年第9期44卷 1153-1160页

作者：刘文憬李元东罗晓梅王梓臣周宏伟毕广利兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

采用挤压铸造结合Sr+Ce复合变质制备AlSi10MnMg合金试样,研究热处理工艺对合金组织及性能的影响规律。结果表明,热处理后合金组织变得更规则,其中共晶Si相由蠕虫状、珊瑚状转变为更加细小的颗粒状,边界形貌更加圆整,电子传递效率增高,... 详细信息

采用挤压铸造结合Sr+Ce复合变质制备AlSi10MnMg合金试样,研究热处理工艺对合金组织及性能的影响规律。结果表明,热处理后合金组织变得更规则,其中共晶Si相由蠕虫状、珊瑚状转变为更加细小的颗粒状,边界形貌更加圆整,电子传递效率增高,合金热导率有所上升。经540℃×0.5 h固溶处理后,合金热导率达到最高,为194.53 W/(m·K),相比Sr+Ce复合变质合金提升了7.07%;T6热处理后,由于部分共晶Si析出以及晶格畸变的影响,合金热导率存在下降趋势。随着固溶时间延长,合金抗拉强度整体呈下降趋势,伸长率呈上升趋势。T6热处理后,合金抗拉强度及屈服强度得到进一步增强,伸长率则由于合金元素的析出降幅明显。当热处理工艺为530℃×0.5 h固溶+180×6 h时效时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到348.26 MPa、263 MPa和14.92%,相比Sr+Ce复合变质后合金的分别提升了52.1%、205.8%和2.1%。

关键词： AlSi10MnMg铝合金热处理导热性能力学性能

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Sb变质对Al-Si-Mg-Cu合金组织、导热及力学性能影响

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特种铸造及有色合金 2024年第9期44卷 1176-1182页

作者：王梓臣李元东刘文憬刘雅婷罗晓梅毕广利兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

通过添加Sb对Al-7Si-0.4Mg-0.4Cu合金进行变质处理,研究Sb添加量对Al-7Si-0.4Mg-0.4Cu合金显微组织、导热性能、力学性能的影响。结果表明,在金属型铸造中下,添加Sb能够改善合金中共晶Si形貌并细化共晶Si。此外,Sb能够细化α-Al的二次... 详细信息

通过添加Sb对Al-7Si-0.4Mg-0.4Cu合金进行变质处理,研究Sb添加量对Al-7Si-0.4Mg-0.4Cu合金显微组织、导热性能、力学性能的影响。结果表明,在金属型铸造中下,添加Sb能够改善合金中共晶Si形貌并细化共晶Si。此外,Sb能够细化α-Al的二次枝晶间距,进而提升合金的导热性能和力学性能。添加0.2%的Sb时,合金的变质效果最为明显,二次枝晶间距减小了63.78%,共晶Si的平均长度和宽度减小了60.92%和54.42%。热导率、抗拉强度和伸长率分别达到了149.56 W/(m·K)、234.56 MPa和8.86%,较未变质合金提高了8.49%、35.66%和257.26%。

关键词： Al-Si-Mg-Cu合金 Sb变质导热性能力学性能

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Mn/Fe比对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

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铸造 2024年第5期73卷 587-595页

作者：刘雅婷李元东刘文憬王梓臣罗晓梅毕广利兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点试验室甘肃兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点试验室甘肃兰州730050

以Al-Mg-Si合金为研究对象,采用金属型铸造研究Mn/Fe比对其组织和性能的影响。结果表明:Al-Mg-Si铸态合金组织中枝晶间存在α-Al基体和大量析出相,主要以Mg_(2)Si相为主,还存在少量的共晶Si相、AlFeSi相和Al(FeMn)Si相。随Mn/Fe比的增大... 详细信息

以Al-Mg-Si合金为研究对象,采用金属型铸造研究Mn/Fe比对其组织和性能的影响。结果表明:Al-Mg-Si铸态合金组织中枝晶间存在α-Al基体和大量析出相,主要以Mg_(2)Si相为主,还存在少量的共晶Si相、AlFeSi相和Al(FeMn)Si相。随Mn/Fe比的增大,合金中的晶粒逐渐变得细小圆整,且由树枝晶向等轴晶发生转变。Mn可以促进铝合金中针状的β-AlFeSi相向骨骼状、颗粒状或块状的α-Al(FeMn)Si相的转变。当Mn/Fe比为0.5时,合金的热导率达到最大值181.08 W·m^(-1)·K^(-1)。当Mn/Fe比为1.0时,合金的晶粒尺寸最小且具有最佳的力学性能,抗拉强度、伸长率和硬度相较于Mn/Fe为0.2时分别提升17.45%、49.57%和27.48%,达到167.35 MPa、17.23%、HV 62.86。

关键词： Al-Mg-Si合金 Mn/Fe比金属型铸造力学性能热导率

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蓝布正总酚酸的体内外成分分析及其促急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用

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中国实验方剂学杂志 2025年第3期 156-167页

作者：孔熙贤田广环吴桐胡少伟赵洁潘福竺刘憬曈邓勇欧阳意吴宏伟中国中医科学院中药研究所遵义医科大学药学院中国中医科学院医学实验中心

目的：鉴别蓝布正总酚酸体内、外化学成分，结合药效学和网络药理学分析明确蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用及机制。方法：采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-Q-Orbitrap-MS）鉴定蓝布正总... 详细信息

目的：鉴别蓝布正总酚酸体内、外化学成分，结合药效学和网络药理学分析明确蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成的作用及机制。方法：采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法（UPLC-Q-Orbitrap-MS）鉴定蓝布正总酚酸的化学成分及外用给药后体内吸收成分；120只ICR小鼠随机分为模型组、重组人表皮生长因子（rhEGF）组(4 mg·kg-1)、蓝布正总酚酸低、中、高剂量组(3.5、7、14 mg·kg-1)，每组24只。构建全皮层切除模型，各给药组分别于伤口处涂抹给药，模型组涂抹等体积生理盐水，连续30 d，期间于给药6、12、30 d后每组随机处死8只小鼠，观察小鼠创面愈合情况，苏木素-伊红（HE）、马松（Masson）、天狼星红染色动态观察皮肤组织病理变化，酶联免疫吸附测定法（ELISA）动态测定皮肤组织中的白细胞介素（IL）-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、血管内皮生长因子A（VEGFA）、基质金属蛋白酶（MMP）-3和MMP-9含量。利用网络药理学预测蓝布正总酚酸促进急性伤口愈合与抑制瘢痕形成相关靶点，并进行关键成分和靶点的分子对接，对相关靶点进行基因本体（GO）生物过程分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析，构建“药材-化合物-靶点-通路-药理作用-疾病”网络图，进一步探讨其潜在机制。结果：鉴定出蓝布正总酚酸共含有146个化合物，包括苯丙素类28个、鞣质类31个、三萜类23个、黄酮类49个、其他类15个，从小鼠血清中发现入血原型成分16个。药效学结果显示，与模型组比较，蓝布正总酚酸各剂量组相对伤口愈合率、相对瘢痕抑制率增加（P<0.05），新生毛细血管数量、成纤维细胞数量、新生皮肤附属器数量、表皮再生率、胶原纤维比例、Ⅲ型胶原/Ⅰ型胶原明显改善（P<0.05,P<0.01），皮肤组织中IL-6、TNF-α、MMP-3、MMP-9水平不同程度降低，VEGFA水平增高。网络药理学分析筛选出肿瘤蛋白53（TP53）、非受体酪氨酸激酶（SRC）、蛋白激酶B1（Akt1）、信号传导与转录活化因子3（STAT3）、表皮生长因子受体（EGFR）等10个核心靶点，涉及糖基化终末产物（AGE）/AGE受体（RAGE）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等75条通路；经分子对接验证，关键成分老鹳草素、染料木素、木麻黄鞣质与TP53、SRC、Akt1、STAT3、EGFR结合能力较好。结论：该研究较全面地反映了蓝布正总酚酸的化学成分及外用给药后的入血成分，并验证了其可促进急性伤口愈合，抑制瘢痕形成。其中的关键成分可能与TP53、Akt1和EGFR等靶点结合通过免疫炎症、血管再生等相关通路发挥治疗作用。

关键词：超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UPLC-Q-Orbitrap-MS) 蓝布正总酚酸成分鉴定入血成分伤口愈合瘢痕修复网络药理学

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