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BFe10-1-1合金管材连续定向凝固制备工艺及组织力学性能

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金属学报 2010年第12期46卷 1549-1556页

作者：甘春雷刘雪峰黄海友谢建新北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

采用真空熔炼、Ar气保护下拉式连续定向凝固方法制备了BFe10-1-1合金管材,确定了可获得表面光洁合金管材的工艺参数范围,并对不同制备工艺下合金管材的组织和力学性能进行了研究.结果表明,当冷却水流量、冷却距离和冷却水温度保持不变(... 详细信息

采用真空熔炼、Ar气保护下拉式连续定向凝固方法制备了BFe10-1-1合金管材,确定了可获得表面光洁合金管材的工艺参数范围,并对不同制备工艺下合金管材的组织和力学性能进行了研究.结果表明,当冷却水流量、冷却距离和冷却水温度保持不变(分别为900 L/h,8 mm,25℃)时,在熔体温度1250—1280℃和下拉速度0.15—0.45 mm/s的范围内,合理匹配工艺参数,制备了直径10 mm、壁厚1.7 mm,内外表面光洁的柱状晶组织BFe10-1-1合金管材.微观偏析分析表明:主要合金元素中Ni和Fe是负偏析元素,主要富集于枝晶干,而Mn是正偏析元素,主要富集于枝晶间.与普通铸造相比,连续定向凝固方法制备的BFe10-1-1合金管材的偏析程度获得较大改善.合金管材室温拉伸呈典型的韧性断裂,延伸率达到49%,具有优良的塑性变形性能.试样的抗拉强度为212 MPa,显著低于普通铸造合金,有利于合金管材的后续加工成形.

关键词： BFe10-1-1合金连续定向凝固柱状晶微观偏析管材

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近年稀土钢研究进展与加速研发新思路

钢铁研究学报 2017年第7期29卷 513-529页

作者：朱健黄海友谢建新北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083

通过对近几年来稀土钢发展相关文献的调研,统计了稀土相关论文、专利增长数量和应用领域分布,分析了稀土钢的研发进展。结果表明,无论是基础研究还是应用领域拓展,稀土钢近年来都得到迅速发展,稀土电工钢和稀土TWIP钢成为最热门的研发钢... 详细信息

通过对近几年来稀土钢发展相关文献的调研,统计了稀土相关论文、专利增长数量和应用领域分布,分析了稀土钢的研发进展。结果表明,无论是基础研究还是应用领域拓展,稀土钢近年来都得到迅速发展,稀土电工钢和稀土TWIP钢成为最热门的研发钢种,但稀土添加工艺等关键技术的不足,以及有待发展的稀土钢研发方法,延缓了稀土钢的发展与应用。稀土钢生产实践表明各种稀土添加工艺中连铸结晶器喂线法是钢铁连铸生产最有效的稀土添加方法,稀土电渣重熔工艺对生产重大装备制造用大型铸件具有重要应用价值。介绍了有关引入材料基因组工程先进研究理念,发展高通量计算与模拟、高通量制备与表征研究方法,建立稀土钢数据库,加快稀土钢研发的新思路。

关键词：综述稀土钢材料基因组高通量

连续柱状晶组织Cu-12%Al合金在3.5%NaCl和10%HCl溶液中的腐蚀行为

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中国有色金属学报 2012年第9期22卷 2469-2476页

作者：黄海友聂铭君栾燕燕谢建新北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

采用静态浸泡腐蚀实验、电化学分析方法等研究连续定向凝固方法制备的具有连续柱状晶组织的Cu-12％A1（质量分数，下同）合金在3．5％NaCl（质量分数）溶液和10％HCI（体积分数）溶液中的耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明：Cu-12％A1合金... 详细信息

采用静态浸泡腐蚀实验、电化学分析方法等研究连续定向凝固方法制备的具有连续柱状晶组织的Cu-12％A1（质量分数，下同）合金在3．5％NaCl（质量分数）溶液和10％HCI（体积分数）溶液中的耐腐蚀性能及腐蚀机理。结果表明：Cu-12％A1合金在3．5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能可达到耐蚀级。虽然在40℃以下的10％HCl溶液中该合金的耐腐蚀性能可达到耐蚀级，但在40℃以上的10％HCl溶液中的耐腐蚀性能欠佳。连续柱状晶组织Cu-12％A1合金的耐腐蚀性能优于Al含量为5％-11％的传统铝青铜和QBe2合金的耐腐蚀性能，但劣于0Be2．15合金的耐腐蚀性能。在3．5％NaCl溶液和10％HCl中连续柱状晶组织Cu．12％A1合金的自腐蚀电位分别为-271mV（vsSCE）和-333mV（VSSCE）。腐蚀发生后试样表面的Al元素含量明显下降，腐蚀机制为脱铝腐蚀。

关键词： Cu-12%Al合金连续柱状晶组织耐腐蚀性能脱铝腐蚀

连续柱状晶组织铜及铜合金的超延展变形行为与塑性提高机制

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中国有色金属学报 2011年第10期21卷 2324-2336页

作者：谢建新王宇黄海友北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室

以本文作者所在课题组近年来的工作为基础,介绍了高性能连续柱状晶组织纯铜的室温超延展性、热交换用连续柱状晶组织BFe10-1-1管材的高塑性以及高弹高导Cu-12%Al(质量分数)合金的室温塑性提升。研究发现,连续柱状晶组织的高取向性、平... 详细信息

以本文作者所在课题组近年来的工作为基础,介绍了高性能连续柱状晶组织纯铜的室温超延展性、热交换用连续柱状晶组织BFe10-1-1管材的高塑性以及高弹高导Cu-12%Al(质量分数)合金的室温塑性提升。研究发现,连续柱状晶组织的高取向性、平直的低能小角晶界以及在强塑性变形过程中高组分的(001)"软"取向织构及不同于普通多晶组织的动态回复、组织演化特征,是其塑性提升、具有超延展变形能力的主要原因,总结了连续柱状晶组织塑性提高与超延展变形性的相关机制。研究结果为改善材料尤其是脆性材料和难加工材料的室温塑性与可加工性能提供了理论依据和新思路。

关键词：连续柱状晶组织室温超延展性塑性提升变形机制织构晶界组织演化

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机器学习在材料研发中的应用

金属学报 2021年第11期57卷 1343-1361页

作者：谢建新宿彦京薛德祯姜雪付华栋黄海友北京科技大学新材料技术研究院北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

大数据和人工智能技术的快速发展推动数据驱动的材料研发快速发展成为变革传统试错法的新模式,即所谓的材料研发第四范式。新模式将大幅度提升材料研发效率和工程化应用水平,推动新材料快速发展。本文聚焦机器学习辅助材料研发这一新兴... 详细信息

大数据和人工智能技术的快速发展推动数据驱动的材料研发快速发展成为变革传统试错法的新模式,即所谓的材料研发第四范式。新模式将大幅度提升材料研发效率和工程化应用水平,推动新材料快速发展。本文聚焦机器学习辅助材料研发这一新兴领域,以材料预测和优化设计为主线,在简述材料特征构建与筛选的基础上,综述了机器学习在材料相结构、显微组织、成分-工艺-性能、服役行为预测等方面的研究进展;针对材料数据样本量少、噪音高、质量差,以及新材料探索空间巨大的特点,综述了机器学习模型与优化算法和策略融合,在新材料优化设计中的研究进展和典型应用。最后,讨论了机器学习在材料领域的发展机遇和挑战,展望了发展前景。

关键词：材料数据数据挖掘机器学习材料设计材料基因工程

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Cu基形状记忆合金的应用进展

中国材料进展 2016年第12期35卷 919-926页

作者：黄海友王伟丽刘记立谢建新北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

形状记忆合金作为一种智能型功能材料,自1962年首次获得应用以来,在众多相关领域得到了越来越多的关注和应用。Cu基形状记忆合金以其良好的形状记忆性能、优秀的导电导热性能、相变温度可调范围宽以及价格低廉等诸多优点,成为具有重要... 详细信息

形状记忆合金作为一种智能型功能材料,自1962年首次获得应用以来,在众多相关领域得到了越来越多的关注和应用。Cu基形状记忆合金以其良好的形状记忆性能、优秀的导电导热性能、相变温度可调范围宽以及价格低廉等诸多优点,成为具有重要发展潜力的一类形状记忆合金。近几年,智能系统的迅速发展和高性能Cu基形状记忆合金的开发较大的推动了Cu基形状记忆合金的应用。综述了近5年Cu基形状记忆合金在交通运输、机械制造、土木建筑、生物医疗等方面的最新应用实例,并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：综述 Cu基形状记忆合金超弹性马氏体相变应用

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高性能Cu基形状记忆合金组织设计研究进展

中国材料进展 2016年第11期35卷 835-842页

作者：黄海友王伟丽刘记立谢建新北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

Cu基形状记忆合金以其良好的形状记忆性能、优秀的导电导热性能、相变温度可调范围宽以及价格低廉等诸多优点,成为具有重要发展前景的一类形状记忆合金。但普通多晶组织Cu基形状记忆合金在应用时存在塑性差、易发生晶界开裂、疲劳寿命... 详细信息

Cu基形状记忆合金以其良好的形状记忆性能、优秀的导电导热性能、相变温度可调范围宽以及价格低廉等诸多优点,成为具有重要发展前景的一类形状记忆合金。但普通多晶组织Cu基形状记忆合金在应用时存在塑性差、易发生晶界开裂、疲劳寿命短、马氏体相变临界应力低等问题,严重制约了其应用范围,通过合理的组织设计可有效解决这些问题。综述了近年来高超弹性、高马氏体相变临界应力Cu基形状记忆合金组织设计方面的研究进展。研究发现,按照获得具有高相变应变的晶粒取向、获得大的晶粒尺度、获得平直的低能晶界等组织设计原则制备的竹节晶组织和柱状晶组织Cu基形状记忆合金的超弹性可达到7%以上。再经热处理析出贝氏体强化相后,可获得超弹性大于5%,马氏体相变临界应力大于650 MPa的优秀性能。

关键词：综述 Cu基形状记忆合金组织设计超弹性贝氏体

连续柱状晶组织BFe10-1-1合金的电化学腐蚀性能

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北京科技大学学报 2011年第12期33卷 1492-1500页

作者：甘春雷刘雪峰黄海友谢建新北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083

采用线性极化、电化学阻抗谱等电化学方法研究了连续柱状晶组织BFe10-1-1合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能,并与普通铸造多晶组织BFe10-1-1合金进行了对比.极化曲线测试结果表明,两种合金具有相似的电化学行为,极化曲线都包括... 详细信息

采用线性极化、电化学阻抗谱等电化学方法研究了连续柱状晶组织BFe10-1-1合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能,并与普通铸造多晶组织BFe10-1-1合金进行了对比.极化曲线测试结果表明,两种合金具有相似的电化学行为,极化曲线都包括活性溶解区、活化-钝化转变区和极限电流区,但连续柱状晶组织合金腐蚀速率小于普通铸造多晶组织合金,主要是由于连续柱状晶组织BFe10-1-1合金的微观偏析程度较小,能有效避免枝晶间局部腐蚀的发生.电化学阻抗谱测试结果也表明,该合金的电荷传递电阻和腐蚀产物膜电阻均大于普通铸造多晶组织合金,具有更高的耐蚀性.

关键词：铜镍合金定向凝固显微组织偏析耐蚀性

面向显微影像的多聚焦多图融合中失焦扩散效应消除方法

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工程科学学报 2021年第9期43卷 1174-1181页

作者：印象马博渊班晓娟黄海友王宇李松岩北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 北京科技大学材料领域知识工程北京市重点实验室北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学顺德研究生院佛山528300 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京理工大学网络空间安全学院北京100081 郑州大学医学院临床医学系郑州450052

多聚焦图像融合是计算机视觉领域中的一个重要分支,旨在使用图像处理技术将同一场景下的聚焦不同目标的多张图像中各自的清晰区域进行融合,最终获得全清晰图像.随着以深度学习为代表的机器学习理论的突破,卷积神经网络被广泛应用于多聚... 详细信息

多聚焦图像融合是计算机视觉领域中的一个重要分支,旨在使用图像处理技术将同一场景下的聚焦不同目标的多张图像中各自的清晰区域进行融合,最终获得全清晰图像.随着以深度学习为代表的机器学习理论的突破,卷积神经网络被广泛应用于多聚焦图像融合领域,但大多数方法仅关注网络结构的改进,而使用简单的两两串行融合方式,降低了多图融合的效率,并且在融合过程中存在的失焦扩散效应也严重影响了融合结果的质量.针对上述问题,在显微成像分析的应用场景下,提出了一种最大特征图空间频率融合策略,通过在基于无监督学习的卷积神经网络中增加后处理模块,规避了两两串行融合中冗余的特征提取过程,实验证明该策略显著提高了多张图像的多聚焦图像融合效率.并且提出了一种矫正策略,在保证融合效率的情况下可有效缓解失焦扩散效应对融合图像质量的影响.

关键词：多聚焦图像融合失焦扩散效应深度学习卷积神经网路多图融合