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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 2023年

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

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al2O3-Cu/35Cr复合材料，在变形温度和试验速率分别为650～950 ℃和0.001～1-1下，采用Gleeble-1500D型试验机对材料进行热压缩，并通过其真应力-真应变曲线，分析了两种试验参数对流变应力的影... 详细信息

通过快速热压烧结和内氧化法相结合制备了Al2O3-Cu/35Cr复合材料，在变形温度和试验速率分别为650～950 ℃和0.001～1-1下，采用Gleeble-1500D型试验机对材料进行热压缩，并通过其真应力-真应变曲线，分析了两种试验参数对流变应力的影响。同时构建了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-Al2O3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145 HV。Al2O3-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是650～680 ℃、0.55～1 s-1和810～950 ℃、0.007～0.123 s-1。

关键词： Al O -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

行星式球磨工艺参数对SmCo_(5)粉体磁性能的影响研究

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功能材料 2024年第2期55卷 2224-2229页

作者：李奎安士忠李邦振赵金龙任凤章河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 龙门实验室河南洛阳471000 省部共建有色金属新材料与先进加工技术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

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的... 详细信息

纳米晶SmCo_(5)粉体具有高矫顽力和强磁耦合的优点,是制备纳米复合永磁材料使用最广泛的硬磁材料之一。采用表面活性剂辅助球磨法制备SmCo_(5)微纳米片,采用行星式球磨机,系统研究了球磨时间、球料比和表面活性剂含量对SmCo_(5)粉体的形貌和磁性能的影响。结果表明随着球磨时间和球料比的增加,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度减小并转化为微、纳米片,当球磨时间和球料比大于4 h和12∶1后,SmCo_(5)粉末的粒径和厚度变化不明显。选用球料比16∶1、球磨时间2 h、表面活性剂含量30%参数,SmCo_(5)粉体具有最优的磁性能,剩磁(Mr)为45.9 Am^(2)/kg,矫顽力(Hc)为1.13×10^(6) A/m。

关键词：表面活性剂行星式球磨球磨工艺 SmCo_(5)粉体形貌磁性能

Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金热压缩失效分析

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材料热处理学报 2022年第3期43卷 28-34页

作者：朱利敏李全安陈晓亚张清左君茹河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料及先进加工技术省部共建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

利用铸造法制备了Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金,绘制了合金在350~500℃、应变速率为0.002~1 s^(-1)时热压缩后的真应力-真应变曲线,构建了热加工图,研究了热压缩工艺对合金组织的影响,分析了其热压缩失效的原因。结果表明:Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合... 详细信息

利用铸造法制备了Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金,绘制了合金在350~500℃、应变速率为0.002~1 s^(-1)时热压缩后的真应力-真应变曲线,构建了热加工图,研究了热压缩工艺对合金组织的影响,分析了其热压缩失效的原因。结果表明:Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金在热压缩变形时发生了动态再结晶,适宜的热压缩温度为400~500℃,应变速率为0.004~0.05 s^(-1)。Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金热压缩失效的原因主要有3种:第一,热压缩温度偏低,应变速率高,造成变形不协调引起裂纹产生;第二,热压缩温度低、应变速率低,或者热压缩温度较高、应变速率也高造成晶界处细小动态再结晶晶粒呈链状分布引起变形不均匀造成失稳;第三,原始组织中粗大的化合物分布于晶界处,造成应力集中引起变形失稳。

关键词： Mg-8Gd-3Sm-0.5Zr合金热加工图动态再结晶裂纹

锐钛矿型La_(x)Ti_(1-x)O_(2)光电性质的第一性原理研究

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中国陶瓷 2023年第6期59卷 26-32,40页

作者：杨周亚马战红龙永强熊毅任凤章河南科技大学材料科学与工程学院洛阳471023 河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室洛阳471023

利用第一性原理计算,基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法,首先构建了x=0、03215、0.0625和0.125的La_(x)Ti_(1-x)O_(2)掺杂体系超胞模型,并分别对这4种模型进行了几何结构优化,然后计算了优化晶胞的能带结构分布和态密度分布。同时还... 详细信息

利用第一性原理计算,基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法,首先构建了x=0、03215、0.0625和0.125的La_(x)Ti_(1-x)O_(2)掺杂体系超胞模型,并分别对这4种模型进行了几何结构优化,然后计算了优化晶胞的能带结构分布和态密度分布。同时还计算了掺杂体系的载流子浓度、电子有效质量。计算结果表明,随着x值的增大,掺杂体系的杂质能级变多,且带隙值呈现减小的趋势;而当x过大时,将会导致TiO_(2)晶胞的体积的膨胀变大并且晶格表面缺陷数目增多,这些不利于TiO_(2)的光子吸收和发射,从而导致载流子浓度却呈现先变大后减小的现象,且在x=0.0625时得到最大值。从计算出的吸收光谱以及复介电函数可以看出,La掺杂后的TiO_(2)光吸收出现红移的现象,具有一定可见光的吸收能力,提高了光催化能力。理论计算结果与文献中实验结果一致。

关键词：锐钛矿TiO_(2) La掺杂第一性原理光催化

(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料载流摩擦磨损行为

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表面技术 2022年第1期51卷 33-42页

作者：林焕然国秀花宋克兴苏娟华李韶林冯江河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳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河南洛阳471023 河南科技大学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

目的研究相同载流条件下纳米Al_(2)O_(3)颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面摩擦磨损性能的影响。方法采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,并利用HST-... 详细信息

目的研究相同载流条件下纳米Al_(2)O_(3)颗粒、微米WC颗粒和SiC晶须对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面摩擦磨损性能的影响。方法采用粉末冶金法和内氧化法相结合的方式,制备了(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,并利用HST-100高速载流摩擦试验机进行载流摩擦磨损性能测试。采用透射电镜和扫描电镜观察复合材料的显微组织和载流摩擦磨损表面形貌。研究不同的增强相对(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料磨损性能的影响,分析其磨损机理。采用AUTOGRAPH AG-I 250 kN拉伸设备对试样进行拉伸,并分析抗拉强度与磨损性能的变化关系。结果(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的硬度和极限抗拉强度相较于Cu-Al_(2)O_(3)复合材料分别提高了20.2%和12.7%。(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的摩擦系数最小,为0.33,相对Cu-Al_(2)O_(3)复合材料降低了42.1%。(1WC+2SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料表面磨损形貌最为光滑,无大面积电弧烧蚀现象,犁沟数量少且浅。结论(WC+SiC_(w))/Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的磨损机理主要是粘着磨损、磨粒磨损和电弧烧蚀;纳米级Al_(2)O_(3)颗粒、微米级WC颗粒和SiC晶须三者协同强化铜基体,提高了复合材料的强度和硬度,从而降低了铜基复合材料的摩擦系数和磨损率。WC颗粒和SiC晶须采用合适质量配比时,可以有效地改善Cu-Al_(2)O_(3)复合材料的磨损情况。

关键词： Cu-Al_(2)O_(3)复合材料摩擦磨损纳米Al_(2)O_(3)颗粒微米WC颗粒 SiC晶须协同强化

冷轧变形量对AlO/Cu复合材料组织性能的影响

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复合材料学报 2024年

作者：宋昊国秀花李韶林宋克兴徐国杨齐柯柯刘嵩河南省科学院材料研究所 4. 河南省先进导体材料重点实验室河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室河南科技大学材料科学与工程学院

为进一步提升Al2O3/Cu复合材料的力学性能，本文采用内氧化法制备了Cu-0.57wt%Al2O3复合材料，研究了不同冷轧变形量对Al2O3/Cu复合材料的显微组织、导电率、力学性能的影响，重点探讨了不同变形量下复合材料强化机制的贡献。结果表明... 详细信息

为进一步提升Al2O3/Cu复合材料的力学性能，本文采用内氧化法制备了Cu-0.57wt%Al2O3复合材料，研究了不同冷轧变形量对Al2O3/Cu复合材料的显微组织、导电率、力学性能的影响，重点探讨了不同变形量下复合材料强化机制的贡献。结果表明：随着冷轧变形量的增加，Al2O3/Cu复合材料的晶粒逐渐变为细长纤维状结构，平均晶粒尺寸由2.82 μm(原始态)减小到0.56 μm(90%变形量)。随着冷轧变形量的增加，Al2O3/Cu复合材料力学性能逐渐提升，60%变形量时达到峰值，强度和硬度分别为544 MPa和156 HV，分别提升了35% 和14%，而导电率仅从85%IACS减小到83%IACS。这是由于冷变形过程中，纳米级Al2O3颗粒与位错交互作用逐渐增强，晶界强化和位错强化对强度的贡献逐渐增大，分别由160 MPa增加到264 MPa和47 MPa增加到141 MPa。当变形量超过60%时，晶粒尺寸(0.56 μm)与位错密度(3.5×1014m-2)趋于稳定，位错强化与晶界强化对强度的贡献达到顶峰，力学性能最佳。

关键词： Al O /Cu复合材料冷轧变形力学性能晶界强化位错强化

Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金的动态再结晶生长动力学

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材料热处理学报 2024年第1期45卷 166-174页

作者：朱利敏李全安陈晓亚张清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 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

利用铸造法制备了Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金,并进行了525℃均匀化处理8 h,随后在温度为350~500℃及应变速率为0.002~1 s^(-1)的条件下进行热压缩试验,绘制并分析合金热压缩后的真应力-真应变曲线,构建其动态再结晶生长动力学双参数模型... 详细信息

利用铸造法制备了Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金,并进行了525℃均匀化处理8 h,随后在温度为350~500℃及应变速率为0.002~1 s^(-1)的条件下进行热压缩试验,绘制并分析合金热压缩后的真应力-真应变曲线,构建其动态再结晶生长动力学双参数模型,并分析了合金生长动力学曲线特点及显微组织特征。结果表明:两种合金在热压缩时均发生了动态再结晶,通过双参数模型绘制动态再结晶动力学曲线,发现在高温低应变速率热压缩时,在真应变约0.2时,合金的动态再结晶的体积分数迅速增加至90%以上。对比分析Sm元素添加后的动态再结晶动力学曲线,发现Sm元素促进动态再结晶的进行,尤其在高温低应变速率热压缩时,在变形初期Sm的促进作用更明显。

关键词： Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金热压缩动态再结晶

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