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弥散铜/35Cr电触头材料的热变形行为

中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1589-1598页

作者：马紫鹏田保红殷婷周孟李恒景柯刘勇河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471023 河南科技大学河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471023

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应... 详细信息

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料,在变形温度和试验速率分别为650~950℃和0.001~1 s^(-1)下,采用Gleeble−1500D型试验机对材料进行热变形试验,通过其真应力−真应变曲线分析了两种试验参数对流变应力的影响,并构建了复合材料的本构方程和热加工图,分析其热加工参数。结果表明:复合材料的Cr颗粒均匀分布在纳米γ-Al_(2)O_(3)弥散强化Cu基体上,其烧结态致密度、导电率和显微硬度分别为98.9%、44.4%IACS和145HV。Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料具有热敏感性和正应变速率相关性,并且在变形量为0.3~0.5时最佳变形温度和应变速率参数分别为650~680℃、0.55~1 s^(-1)和810~950℃、0.007~0.123 s^(-1)。

关键词： Al_(2)O_(3)-Cu/35Cr复合材料热变形本构方程热加工图

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稀土永磁材料的氧化和腐蚀防护研究进展

稀土 2024年第1期45卷 36-46页

作者：肖滕龙吕贵红马峥李孝森刘夏琳安士忠河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023

稀土永磁材料因其特殊的能量转换作用,在航空航天、新能源汽车和风力发电等领域有重要而广泛的应用。然而,由于稀土元素本身比较活泼,稀土永磁材料在高温、潮湿等环境下服役时容易发生氧化和腐蚀,导致其磁性能会急剧下降乃至失效。针对... 详细信息

稀土永磁材料因其特殊的能量转换作用,在航空航天、新能源汽车和风力发电等领域有重要而广泛的应用。然而,由于稀土元素本身比较活泼,稀土永磁材料在高温、潮湿等环境下服役时容易发生氧化和腐蚀,导致其磁性能会急剧下降乃至失效。针对常用的Sm-Co永磁材料和Nd-Fe-B永磁材料,归纳了Sm-Co永磁材料在高温条件下的氧化过程及其模型,总结了Nd-Fe-B永磁材料在高温、湿热环境下发生的氧化、吸氢腐蚀和电化学腐蚀特性,综述了提高磁体自身耐蚀性和涂层防护方面的新进展,并展望了其未来发展的方向。

关键词：稀土永磁材料氧化腐蚀防护

Ni含量对高强度低合金钢淬透性影响的晶体学认识

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金属学报 2024年第6期60卷 789-801页

作者：苏帅韩鹏杨善武王华金耀辉尚成嘉北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 鞍钢集团海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室鞍山114000

Ni作为可以同时提高强度和韧性的合金元素被广泛应用于高强度钢的生产中,但是当Ni的质量分数低于5%时,Ni元素的添加对于基体性能的改善不明显。然而对于低碳低合金钢而言,添加Ni会引起淬透性的变化,以及由此带来的协变相变产物的演变是... 详细信息

Ni作为可以同时提高强度和韧性的合金元素被广泛应用于高强度钢的生产中,但是当Ni的质量分数低于5%时,Ni元素的添加对于基体性能的改善不明显。然而对于低碳低合金钢而言,添加Ni会引起淬透性的变化,以及由此带来的协变相变产物的演变是不可忽略的。本工作设计了2种不同Ni含量的高强度低合金钢(0.92Ni钢和2.94Ni钢),通过末端淬火实验和热模拟实验研究了Ni含量对0.92Ni钢和2.94Ni钢淬透性及相变温度的影响,利用SEM和EBSD表征了0.92Ni钢和2.94Ni钢协变相变产物的显微组织和晶体学特征。结果表明,Ni含量的增加可以显著提高2.94Ni钢的淬透性,降低其相变温度。在0.5℃/s的低冷速下,2.94Ni钢的组织为板条贝氏体和少量呈薄膜状弥散分布的马氏体/奥氏体岛(M/A岛),形成以密排面分组(CP分组)为主导的相变模式,大角晶界密度、板条束(block)边界密度和V1/V2变体对含量较高,硬度也较高;而0.92Ni钢的组织为粒状贝氏体和呈粗大块状分布的M/A岛,形成以Bain分组为主导的相变模式,大角晶界密度、block边界密度和变体对含量较低,硬度较低。热力学和动力学分析表明,在0.5℃/s的低冷速下,Ni含量增加显著提高了2.94Ni钢的相变驱动力,转变速率更快;提高了未转变奥氏体中最大C含量的上限,促进了贝氏体的完全转变,减少M/A岛的含量。

关键词：高强度低合金钢淬透性贝氏体变体 M/A岛

时效Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的组织与性能

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材料热处理学报 2024年第4期45卷 70-77页

作者：郭密雪周孟张毅景柯田保红刘勇河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南洛阳471023

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.6Zr-0.3Fe合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射和电子万能试验机等对合金的显微组织及元素分布、物相及力学性能进行了分析测试。结果表明:铸态Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的晶粒较... 详细信息

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.6Zr-0.3Fe合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射和电子万能试验机等对合金的显微组织及元素分布、物相及力学性能进行了分析测试。结果表明:铸态Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的晶粒较为粗大,同时晶间存在黑色球状、长条状共晶组织;经930℃固溶处理60 min后的晶粒组织变得细小,并且共晶组织由长条状转变为球状,经30%冷变形及时效后晶粒基本保持着冷轧形貌;时效初期合金的硬度先迅速升高达到峰值,而后随着时效时间的延长开始降低,最后趋于平缓或下降,抗拉强度变化趋势与之相同;在本次实验条件下合金的最佳时效工艺参数为450℃时效120 min,此时其显微硬度、抗拉强度和导电率分别为152.6 HV0.3、495.4 MPa和55.5%IACS。

关键词： Cu-0.6Zr-0.3Fe合金热处理工艺显微组织力学性能

氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结纳米阵列的构建及其光电性能

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2308-2315页

作者：周龙杰王航刘硕李丽华黄金亮河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳... 详细信息

高性能的电子传输传输层对提升钙钛矿太阳能电池的光电转化效率具有至关重要的作用。基于表面修饰的方法,采用旋涂法在ZnO纳米阵列上制备Zn_(2)SnO_(4)钝化层,再通过水热法原位自生长SnO_(2)构建出ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列。利用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电子显微镜对异质结的物相、形貌进行了观察和分析,并通过电化学工作站对其光电性能进行了测试。结果表明:Zn_(2)SnO_(4)和SnO_(2)都成功负载在ZnO上,三者之间交错的能带结构所形成的双Ⅱ型异质结进一步提高了光生电子–空穴对分离效率,使得ZnO/Zn_(2)SnO_(4)/SnO_(2)双异质结纳米阵列的电流密度以及光电流较ZnO得到了明显的改善,同时电荷转移电阻从22403Ω降低至3131Ω,载流子浓度从1.22×10^(19)cm^(–3)降低至1.18×10^(18)cm^(–3),光电性能提升明显。

关键词：氧化锌/锡酸锌/二氧化锡双异质结载流子分离光电性能

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Sn-8.8Zn-x Bi合金在烧结NdFeB上的润湿过程及界面反应行为

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有色金属（冶炼部分） 2024年第7期 109-115页

作者：周俊宏王容岳袁章福北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

采用座滴法研究了在Ar-5%H_(2)气氛中Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB基体上的润湿性和润湿界面形貌。结果表明,Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB基板上润湿过程分为两个阶段:以范德华力和扩散力为驱动力的非反应性润湿阶段及由界面反应产物和反应产... 详细信息

采用座滴法研究了在Ar-5%H_(2)气氛中Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB基体上的润湿性和润湿界面形貌。结果表明,Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB基板上润湿过程分为两个阶段:以范德华力和扩散力为驱动力的非反应性润湿阶段及由界面反应产物和反应产物的吸附作用影响的反应性润湿阶段。Sn-8.8Zn-x Bi合金中随着Bi含量提高,合金的润湿性得到改善,相同加热条件下润湿时间缩短,其中Sn-8.8Zn-7Bi在NdFeB基板表面接触角为120.11°。Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB基板上的润湿类型为反应性润湿,反应产物为ζ-FeZn_(13)相。ζ-FeZn_(13)相提高了Sn-8.8Zn-x Bi合金在NdFeB表面的黏结强度,证明Sn-8.8Zn-x Bi合金可作为NdFeB表面焊料。

关键词：润湿性 NdFeB Sn-8.8Zn-x Bi合金界面行为

喷射成形工艺对M3高速钢碳化物特征及力学性能的影响

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金属学报 2024年

作者：刘继浩迟宏宵武会宾马党参周健谷金波钢铁研究总院特殊钢研究所北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心

喷射成形是一种先进的材料制备工艺，具有成本低、流程短、绿色化等技术优势。我国虽已基本实现喷射成形工模具钢的规模化生产，但对喷射成形高速钢组织和性能特征的掌握仍不够深入。本工作以喷射成形、电渣重熔和粉末冶金3种制备技术... 详细信息

喷射成形是一种先进的材料制备工艺，具有成本低、流程短、绿色化等技术优势。我国虽已基本实现喷射成形工模具钢的规模化生产，但对喷射成形高速钢组织和性能特征的掌握仍不够深入。本工作以喷射成形、电渣重熔和粉末冶金3种制备技术生产的M3高速钢为研究对象，系统对比、研究了制备工艺对M3高速钢组织特征和力学性能的影响。结果表明，在退火组织方面，喷射成形和粉末冶金高速钢横、纵截面中的碳化物均呈弥散的颗粒状分布，但喷射成形高速钢的碳化物尺寸较大；电渣重熔高速钢横截面碳化物呈网状分布，纵截面碳化物呈带状分布。在力学性能方面，粉末冶金高速钢优于电渣重熔高速钢优于喷射成形高速钢，钢中碳化物分布越均匀、尺寸越细小，相应的硬度、抗弯强度和冲击韧性越高。在耐磨性能方面，喷射成形高速钢最优，钢中大尺寸的MC型碳化物不仅具有优异的抗磨效果，而且能够改变氧化层的形成方式，减少裂纹在基体中的扩展，提高耐磨性能。基于喷射成形M3高速钢的微观组织特征，分析了M3高速钢在喷射成形过程中的碳化物析出行为。

关键词：喷射成形 M3高速钢碳化物力学性能

基于摩擦-温度双修正的Al_(2)O_(3)/Cu烧结坯热变形行为

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特种铸造及有色合金 2024年第5期44卷 656-662页

作者：肖振朋李韶林贾淑果国秀花王旭刘嵩宋克兴河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471000 有色金属共性技术河南省协同创新中心洛阳471000 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471000 河南省科学院郑州450000

为精准描述热变形行为,对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯流变应力进行修正。对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯进行热模拟试验,获得变形温度为923~1223 K、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的流变应力曲线,根据摩擦、温度修正原理进行流变应力修正,建... 详细信息

为精准描述热变形行为,对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯流变应力进行修正。对Al_(2)O_(3)弥散铜烧结坯进行热模拟试验,获得变形温度为923~1223 K、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的流变应力曲线,根据摩擦、温度修正原理进行流变应力修正,建立基于双曲正弦本构关系Arrhenius流动应力模型的本构方程并进行误差分析。结果表明,随着变形温度降低和应变速率升高,摩擦和温升效应对流变应力的影响逐渐显著。通过数据拟合建立了各影响因素关于摩擦和温升效应修正的定量描述。基于修正后的流变应力数据建立本构方程,平均误差从修正前的9.11%降至5.20%,相关系数由0.95735提高至0.99756,修正后的本构方程更为精准。

关键词：流变应力曲线摩擦修正温度修正 Al_(2)O_(3)弥散强化铜

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好氧堆肥污泥农用后溶解性有机质释放特征

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1011-1017页

作者：时聪慧张瑞昌朱书法李欣彤周新全张宁荣亮杨丽珍魏学锋河南科技大学化学化工学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 中国五洲工程设计集团有限公司北京100053

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝... 详细信息

研究污泥农用后溶解有机质(DOM)的释放特征,有助于评价和预测土壤中共存污染物的环境行为和效应。以河南省洛阳市某污泥处理厂好氧堆肥后的市政污泥作为样本,利用扫描电子显微镜(SEM)、总有机碳分析仪、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱(GPC)、三维荧光光谱(3D-EEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(NMR)等表征技术,研究污泥农用后释放DOM的浓度、分子量、组成和结构等性质的演变特征。结果表明,污泥还田60 d内,释放的DOM微观形貌上存在较大变化,由致密块状物变为不规则松散物质;污泥农用后释放溶解性有机碳(DOC)量在4.25~6.22 mg·g^(-1)污泥范围,呈现先上升后稳步下降的趋势;释放过程中,污泥DOM的分子量和芳香性等性质也存在显著的变化:污泥DOM重均分子量由0.5 d时2674 g·mol^(-1)的逐渐升高为60 d的129026 g·mol^(-1);污泥还田后释放的DOM分子中芳香性物质逐渐积累;3D-EEM结合平行因子分析(PARAFAC)模型分析污泥释放DOM中的荧光物质,发现DOM中荧光物质主要为类富里酸和类腐殖质,释放过程中,类腐殖质逐渐积累,DOM整体上呈现腐殖化趋势;FTIR图谱表征污泥DOM脂肪族烷烃类物质的减少和芳香烃物质生成。污泥还田后释放DOM数量和性质变化,显著改变土壤中共存污染物环境行为和生态效应。该研究可为评估和预测污泥农用后产生的环境影响提供理论依据,也对市政污泥的资源化利用具有一定指导意义。

关键词：污泥农用溶解性有机质释放特征分子量芳香性