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Mo-14Re合金热变形行为及热加工图

稀有金属材料与工程 2024年第10期53卷 2891-2896页

作者：王先俊杨俊宙王世臣王智轩胡卜亮王力白润高选乔张文胡平西安建筑科技大学冶金工程学院功能材料加工国家地方联合工程研究中心西安建筑科技大学机电工程学院西北有色金属研究院

利用Gleeble-3500热模拟试验机对Mo-14Re合金棒料进行了恒应变速率的压缩实验，研究Mo-14Re合金在1400、1500、1600℃和应变速率0.01、0.1、1、10 s-1时的高温流变行为。研究表明，在热变形过程中，流变应力随着变形温度的升高和应变速... 详细信息

利用Gleeble-3500热模拟试验机对Mo-14Re合金棒料进行了恒应变速率的压缩实验，研究Mo-14Re合金在1400、1500、1600℃和应变速率0.01、0.1、1、10 s-1时的高温流变行为。研究表明，在热变形过程中，流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低，这是由于加工硬化和动态软化这2个竞争机制在不同条件下的相对影响所导致的。基于Arrhenius模型和Zener-Hollomon函数，建立了Mo-14Re合金的流变应力本构方程，求得Mo-14Re合金的热变形激活能为588 310 J·mol-1。根据所建立的热加工图，得出Mo-14Re合金的合理成形工艺参数为温度在1400～1600℃，应变速率在0.0089～0.14 s-1，功率耗散系数不低于0.22。

关键词： Mo-14Re合金热变形行为本构方程热加工图

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镁熔体净化技术的研究进展

中国有色金属学报 2024年第1期34卷 229-253页

作者：余镕田阳杨斌徐宝强梁栋王立鹏昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093

镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大。而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如... 详细信息

镁作为新兴轻质材料在汽车、3C和航空航天领域的应用逐渐普及,伴随行业节能减排的要求提升以及材料行业的迭代更新,镁及其合金所涉及的产业领域将会进一步扩大。而镁及其合金在铸造与变形加工前,镁熔体纯净度会对其性能产生巨大影响,如熔体纯净度低会显著降低合金的抗拉强度、伸长率等力学性能,导致合金出现炸裂、破损现象。为此,镁熔体的高效除气除杂净化技术成为研究热点。镁熔体净化作为镁熔炼过程中的重要环节,一直是科研工作者不断改进优化的研究课题。本文在简要介绍镁熔体中夹杂物来源的基础上,归纳了适用于镁熔体的熔剂净化、无熔剂净化、复合净化法及其净化效果,且对真空蒸馏法净化镁熔体的相关研究进行了探讨,系统综述了镁熔体净化技术研究进展,展望了该技术的未来研究方向。

关键词：镁熔体夹杂物熔剂净化法无熔剂净化法复合净化法

Mo-14Re钼铼合金高温压缩耦合内变量的本构模型建立

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1343-1348页

作者：杨俊宙王世臣王先俊王智轩王力邢海瑞胡卜亮高选乔张文胡平王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055 西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055 西北有色金属研究院陕西西安710016

为研究Mo-14Re钼铼合金高温流变行为及其跨尺度表征,采用Gleeble热模拟试验机对钼铼合金棒材进行了高温压缩试验,选取的温度为1400、1500、1600℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)。结果表明,高温和低应变率变形时,应变率敏感因子逐... 详细信息

为研究Mo-14Re钼铼合金高温流变行为及其跨尺度表征,采用Gleeble热模拟试验机对钼铼合金棒材进行了高温压缩试验,选取的温度为1400、1500、1600℃,应变速率为0.01、0.1、1、10 s^(-1)。结果表明,高温和低应变率变形时,应变率敏感因子逐渐增大,材料塑性流动性能也就越好,且变形过程中应力硬化和软化2种现象同时存在。在此基础上,建立了跨尺度本构模型,流变应力表征考虑了与不动位错的阻力、热激活、晶界效应的微观剪切应力,微观组织演变考虑了晶粒尺寸、位错密度、动态再结晶率以及裂纹体积分数等微观组织演变。随后基于遗传算法确定了模型中的材料参数,屈服应力、晶粒尺寸和流变应力的模型计算值与试验结果吻合,可知该模型可以描述Mo-14Re钼铼合金在高温变形时流变行为及其微观组织演变。

关键词： Mo-14Re合金压缩变形本构方程跨尺度

铁矿氧化球团低温还原粉化性能的影响因素评述

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工程科学学报 2024年第11期46卷 1978-1988页

作者：杨聪聪夏光辉朱德庆潘建郭正启李思唯中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学低碳与氢冶金研究中心长沙410083 中南大学金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心长沙410083

在高炉和气基竖炉工艺中,为使炉况良好,应保证上升还原气能快速且均匀地穿过料柱,而含铁炉料的低温还原粉化和还原膨胀是恶化料柱透气性的两大主要原因.本文主要综述了影响铁矿氧化球团低温还原粉化性能的因素,并在此基础上讨论了改善... 详细信息

在高炉和气基竖炉工艺中,为使炉况良好,应保证上升还原气能快速且均匀地穿过料柱,而含铁炉料的低温还原粉化和还原膨胀是恶化料柱透气性的两大主要原因.本文主要综述了影响铁矿氧化球团低温还原粉化性能的因素,并在此基础上讨论了改善球团矿低温还原粉化性能的主要措施.影响球团矿低温还原粉化性能的主要因素包括:球团矿的化学成分(碱度、SiO_(2)、MgO、Al_(2)O_(3)含量等)、物相组成、微观结构和碳沉积等.在实际生产中,可以通过优化球团矿成分(适当提高碱度或MgO含量等)和固结形式(发展部分液相固结)、调控球团矿孔隙结构(喷洒或涂层降低球团孔隙率)等来降低还原速率,减少还原过程产生的内应力,从而改善球团矿的低温还原粉化性能.

关键词：铁矿球团焙烧行为高炉气基竖炉低温还原粉化冶金性能

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有色冶金汞污染控制及资源回收技术进展

有色金属（冶炼部分） 2024年第11期 51-61页

作者：柴立元刘恢邬俊沈锋华向开松陈昊中南大学冶金与环境学院长沙410083 有色金属强化冶金新技术全国重点实验室长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083

汞是国际公约重点管控的重金属,其原生矿产开采即将全面禁止,但汞及其化合物在化工、军工等领域中发挥着重要作用。有色冶金行业是我国主要的汞排放源之一,面临巨大的汞污染减排压力,将汞污染物转化为汞资源,不仅能够最大限度地减少汞... 详细信息

汞是国际公约重点管控的重金属,其原生矿产开采即将全面禁止,但汞及其化合物在化工、军工等领域中发挥着重要作用。有色冶金行业是我国主要的汞排放源之一,面临巨大的汞污染减排压力,将汞污染物转化为汞资源,不仅能够最大限度地减少汞污染物的危害,而且能够有效保障国家汞资源安全及相关产业可持续发展。本文结合团队在有色冶金“高温、高硫”烟气中高浓度汞污染物控制与资源回收方面的最新研究成果,全面梳理总结了国内外有色冶金行业汞污染排放控制和资源回收技术现状及研究进展,旨在为有色冶金行业绿色发展和汞资源经济性循环利用提供参考和指导。

关键词：有色金属冶金汞污染控制含汞废物资源回收

基于界面固相反应的软磁复合铁芯成分定制策略及磁性能优化研究

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过程工程学报 2024年第10期 1196-1207页

作者：王锐孔辉王海川周乐君樊希安吴朝阳安徽工业大学冶金流程与系统科学-安徽省国际联合研究中心中南大学冶金与环境学院武汉科技大学材料与冶金学院

因具有高饱和磁化强度、高磁导率和相对较低的磁芯损耗等优异性能，软磁复合铁芯被认为是最具发展潜力的电磁转换器件。但软磁复合铁芯的能量损耗和导磁性作为保证电磁器件有效运行的关键性能参数，却往往呈制约关系。因此，通过调控粉... 详细信息

因具有高饱和磁化强度、高磁导率和相对较低的磁芯损耗等优异性能，软磁复合铁芯被认为是最具发展潜力的电磁转换器件。但软磁复合铁芯的能量损耗和导磁性作为保证电磁器件有效运行的关键性能参数，却往往呈制约关系。因此，通过调控粉末基体与包覆层分布特征，增加软磁复合铁芯内部的铁磁填充因子，实现绝缘层的原位包覆，有助于达到同时限制能量损耗和提高导磁性的目的。本工作设计了一种新的界面固相反应策略，首先通过水热法将乙酸钙均匀地包覆在Fe-Si-Al软磁合金粉末表面，再利用热压烧结制备Fe-Si-Al基软磁复合铁芯，研究了烧结温度和包覆层相变对制备的软磁复合铁芯形貌、微观结构和磁性能的影响。结果表明，通过水热法乙酸钙被成功包覆在Fe-Si-Al合金粉末表面，形成了以Fe-Si-Al合金粉末为核、乙酸钙为壳的核壳异质结构；烧结温度的提高消除了软磁复合铁芯内部的孔隙，促使绝缘层发生从乙酸钙到碳酸钙再到Al2O3·SiO2·CaSiO3的转变，最终为软磁复合铁芯提供了高质量的复合绝缘层；在850℃下高温烧结制备的软磁复合铁芯绝缘包覆层致密均匀，磁稀释效应被降到最低，在10 mT、100 kHz时拥有最高的磁导率（67.2）、最低的损耗(9.24×10-5kW/cm3)和相对更高的饱和磁化强度（129.0 emu/g），综合性能最优，为制约传统软磁材料中导磁性与损耗间的反向关系提供了解决方案。因此，基于有机盐类化合物热分解氧化的绝缘包覆方法有望成为基于界面固相反应工程的软磁复合铁芯性能优化策略的重要补充。

关键词：软磁复合铁芯绝缘包覆界面固相反应磁性能优化策略

磁铁精矿性质对铁矿粉烧结特性的影响机理分析

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钢铁 2024年第10期 20-31页

作者：朱德庆宋刘刚杨聪聪潘建郭正启李思唯中南大学资源加工与生物工程学院中南大学低碳与氢冶金研究中心中南大学金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心

磁铁精矿是常用的烧结原料之一，而不同产地的磁铁精矿通常具有不同性质，将其配入烧结混合矿中必然会对烧结过程及烧结矿的质量产生影响。通过烧结杯试验，对比了粒度较细的高镁国产磁铁精矿（DM）和粒度较粗的高硅澳洲某磁铁精矿（AM... 详细信息

磁铁精矿是常用的烧结原料之一，而不同产地的磁铁精矿通常具有不同性质，将其配入烧结混合矿中必然会对烧结过程及烧结矿的质量产生影响。通过烧结杯试验，对比了粒度较细的高镁国产磁铁精矿（DM）和粒度较粗的高硅澳洲某磁铁精矿（AM）对赤铁矿-针铁矿-磁铁矿型混合料的烧结性能及其烧结矿冶金性能的影响，着重从原料性质和烧结矿微观矿相结构角度分析了磁铁精矿性质对铁酸钙生成特性及对烧结矿低温还原粉化性能的影响。结果表明，随着AM矿替代DM矿的比例从0提高到30%，烧结矿转鼓指数从59.87%降低至57.35%，成品率从63.69%降低至60.92%，利用系数从1.49 t/（m2·h）降低至1.30 t/（m2·h），固体燃耗从76.62 kg/t升高至78.86 kg/t，还原度指数IR从86.64%降低至83.08%，低温还原粉化指数IRD>3.15mm从68.69%降低至49.40%。从烧结矿矿相上看，随着AM矿替代DM矿比例的提高，烧结矿中复合铁酸钙含量明显减少，结晶和发育情况变差，从针状向短柱状或板状转变，同时硅酸盐玻璃相和不规则骸晶状赤铁矿含量增加。这是因为粒度较细的DM矿较粒度较粗的高硅AM矿具有更高的自熔性和更优的氧化性，从而有利于生成初生液相，促进核颗粒同化，形成黏结强度高的黏结相。

关键词：磁铁精矿氧化性能混合矿烧结低温还原粉化

Cu和Ni中间层对铝/钢异种金属搅拌摩擦搭接焊接头界面微观组织及剪切性能的影响

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 214-221页

作者：王元一乔柯张婷郝政扬王佳王文王快社西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 功能材料加工国家地方联合工程研究中心陕西西安710055

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间... 详细信息

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间的元素扩散,接头金属间化合物(IMCs)种类为Al Cu和Al_(3)Cu_(2),无Al-Fe IMCs生成;Ni粉无法完全阻隔Al-Fe之间的反应, IMCs种类为Al_(3)Ni_(2)和Al Fe_(3)。Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的平均错配度低于Al-Cu-Fe接头中IMCs与基之间的平均错配度,表明Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度优于Al-Cu-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度,因此Al-Ni-Fe接头剪切强度(7.86 k N)优于Al-Cu-Fe接头剪切强度(4.62 k N)。

关键词：搅拌摩擦搭接焊铝/钢界面金属间化合物错配度剪切性能

SPS制备SPTAs块体过程的有限元模拟及其微观组织分析

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粉末冶金材料科学与工程 2024年第2期29卷 83-92页

作者：吕旷谭晓月涂清波丁杰马英群罗来马吴玉程中国科技开发院广西分院南宁530022 合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009 有色金属材料与加工国家地方工程研究中心合肥230009

本文结合实验和模拟,系统研究了放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)制备自钝化钨合金(self-passivation tungsten alloys,SPTAs)块体时的温度场、电流场对其组织均匀性的影响,建立烧结温度、时间、电流密度与块体微观组织的... 详细信息

本文结合实验和模拟,系统研究了放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)制备自钝化钨合金(self-passivation tungsten alloys,SPTAs)块体时的温度场、电流场对其组织均匀性的影响,建立烧结温度、时间、电流密度与块体微观组织的关系。结果表明:不同尺寸SPTAs块体在SPS固结时的温度沿径向分布不均,致使测量温度远低于样品实际温度。结合显微组织表征,发现提高样品烧结时的电流密度可缩短烧结时间,对获得细晶、均质结构样品有积极作用,但需要考虑样品因径向温度梯度引起的晶粒尺寸差异。本研究可为大尺寸SPTAs块体的SPS制备工艺设计提供参考。

关键词：自钝化钨合金放电等离子体烧结核聚变有限元电热耦合模型

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