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老挝固体钾盐尾矿低成本胶凝固化材料研究

矿业研究与开发 2024年第5期44卷 66-73页

作者：郑伯坤石勇黄腾龙彭亮郑博洋尹旭岩周晃江科长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012 湖南省矿山固废综合利用工程技术研究中心湖南长沙410012

为解决钾盐尾矿尾盐与老卤难固结以及固结成本高等难题,开展了传统常规胶凝材料与尾盐的强度配比试验,分析尾盐的固结特性,根据尾盐的特性,研发了两种新型胶凝材料,并探究了新型胶凝材料在不同灰砂比和质量浓度下与尾盐的固结强度。研... 详细信息

为解决钾盐尾矿尾盐与老卤难固结以及固结成本高等难题,开展了传统常规胶凝材料与尾盐的强度配比试验,分析尾盐的固结特性,根据尾盐的特性,研发了两种新型胶凝材料,并探究了新型胶凝材料在不同灰砂比和质量浓度下与尾盐的固结强度。研究结果表明,以氧化钙作为胶凝材料,当灰砂比较大时,其与尾盐混合后的固结效果差,试块抗压强度低,而随着灰砂比的降低,试块的最佳强度可达到1.20 MPa;氧化镁可以显著提升尾盐充填体的强度,试块28 d强度最高可达22.06 MPa;粉煤灰和钢渣作为胶凝材料时,尾盐和老卤无法实现固结,不宜作为尾盐的胶凝材料。1^(#)新型胶凝材料与尾盐混合固结后试块的强度偏低,最高强度仅达到1.20 MPa,不能满足充填体的强度要求,但其能降低充填体表面的粗糙程度;2^(#)新型胶凝材料在灰砂比为1∶8且料浆质量浓度为72%时,试块的28 d强度可以达到3.17 MPa;与氧化镁相比,当试块强度达到2.00~3.00 MPa时,胶凝材料的充填成本降低了50%以上。

关键词：钾盐尾矿尾盐胶凝固化材料充填体强度充填成本

含与不含LPSO相的Mg-Gd-Zn合金多向锻造过程中的显微组织演变及力学性能(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：黄静怡刘窈伶韩宇翔万迎春刘楚明陈志永中南大学材料科学与工程学院湖南镁宇科技有限公司中南大学轻合金研究院

对Mg-5.6Gd-0.8Zn (wt.%)合金进行均匀化水冷和均匀化炉冷两种热处理工艺，得到无14H长周期有序堆积(LPSO)相和有14H LPSO相的合金，随后对两种合金进行多向锻造。本文系统地研究了多向锻造过程中合金不同区域(中心、次边部和边部)的显... 详细信息

对Mg-5.6Gd-0.8Zn (wt.%)合金进行均匀化水冷和均匀化炉冷两种热处理工艺，得到无14H长周期有序堆积(LPSO)相和有14H LPSO相的合金，随后对两种合金进行多向锻造。本文系统地研究了多向锻造过程中合金不同区域(中心、次边部和边部)的显微组织和力学性能，并讨论了LPSO相对其的影响。结果表明: 在多向锻造过程中，合金的晶粒明显细化，各区域形成了再结晶程度不同的不均匀组织，导致了显微硬度的不均匀性;与不含LPSO相的合金相比，含LPSO相合金的再结晶程度和组织均匀性更高，综合力学性能更好。经18道次多向锻造的炉冷态合金的综合力学性能最佳，其抗压强度为488MPa，屈服强度为258MPa，断裂应变为21.2%。此外，多向锻造过程中的动态再结晶行为与LPSO相和锻造温度密切相关。扭折的LPSO相可以作为动态再结晶的潜在形核位点，而破碎的LPSO相则通过粒子刺激形核机制促进了动态再结晶。

关键词： Mg-Gd-Zn合金多向锻造 LPSO相孪生扭折动态再结晶

稀土Ce对X20Co马氏体耐热钢蠕变性能的影响

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材料研究学报 2024年

作者：向钰琳杨仁贤蔡欣胡小强李殿中中国科学技术大学材料科学与工程学院中国科学技术大学中国科学院赣江创新研究院中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心

在不同温度进行X20Co马氏体耐热钢的蠕变实验，用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)、场发射透射电子显微镜(STEM)等手段表征其微观组织和性能，研究了稀土Ce对其蠕变行为的影响。结果表明，在680～720℃和100～200 MPa条件下进行X20Co... 详细信息

在不同温度进行X20Co马氏体耐热钢的蠕变实验，用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)、场发射透射电子显微镜(STEM)等手段表征其微观组织和性能，研究了稀土Ce对其蠕变行为的影响。结果表明，在680～720℃和100～200 MPa条件下进行X20Co的蠕变实验，Ce的添加使其蠕变寿命提高，且随着Ce含量的提高X20Co的蠕变寿命显著延长。在700℃/150 MPa条件下进行蠕变实验，添加质量分数为0.005.%和0.012%Ce的X20Co其蠕变断裂时间分别为77.6 h和119.0h，比不添加Ce的蠕变断裂时间(58.3 h)分别提高33%和104%以上。不添加Ce和添加质量分数为0.005%、0.012%Ce的X20Co，对应的蠕变应力指数分别为5.05和4.76、4.49，蠕变激活能分别为572.3、595.0、642.1 kJ/mol，蠕变门槛应力分别为58.3、87.8、82.5 MPa。Ce含量不同的三种X20Co，其蠕变机制均为位错攀移控制机制。Ce的添加并不改变X20Co的蠕变机制，但是使其蠕变激活能和门槛应力显著提高。蠕变前和断裂后X20Co的微观组织中出现三类析出相：沿晶界分布的富W大尺寸M6C、富Cr的较大尺寸M23C6和弥散分布在晶内的富V细小MC。Ce的添加，使X20Co中大尺寸块状M6C的数量减少和使其蠕变性能提高。

关键词： X20Co马氏体耐热钢稀土元素析出相蠕变性能微观组织

间隙强化FeMnCoCr亚稳高熵合金及其低温/临氢服役性能研究进展

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中国有色金属学报 2024年第2期34卷 422-442页

作者：耿赵文李湘龙柏春燕罗晋如宋淼陈超周科朝苏州实验室苏州215004 中南大学粉末冶金研究院长沙410083

以马氏体/孪晶相变为主要变形机制的FeMnCoCr系亚稳高熵合金以其优异的综合力学性能,倍受结构材料研究领域的关注,在氢能储运、吸能保护和深空深海等领域极具应用潜力,尤其是深低温/临氢等复杂服役场景增多,复杂的场景对金属结构材料提... 详细信息

以马氏体/孪晶相变为主要变形机制的FeMnCoCr系亚稳高熵合金以其优异的综合力学性能,倍受结构材料研究领域的关注,在氢能储运、吸能保护和深空深海等领域极具应用潜力,尤其是深低温/临氢等复杂服役场景增多,复杂的场景对金属结构材料提出了更严苛的性能要求。非金属元素间隙/置换强化是进一步提升该体系力学性能的主要手段,马氏体相变诱导塑性变形机制和多种复杂界面结构为拓展其在低温/临氢环境服役带来可能。本文围绕显微组织、精细结构和力学性能的最新研究进展,首先概述了近年来FeMnCoCr亚稳高熵合金发展动态,然后总结了几类常用非金属元素间隙/置换亚稳高熵合金调控方法和强化机理,最后概括了FeMnCoCr系亚稳高熵合金在低温/临氢服役环境中的影响机制,并展望了FeMnCoCr系亚稳高熵合金未来的研究方向和发展趋势。

关键词：亚稳高熵合金间隙强化孪生/相变诱导塑性低温氢脆

热处理工艺对Nb-Ti-Al基低密度铌合金力学性能及组织形貌的影响

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湖南工业大学学报 2024年第3期38卷 102-106页

作者：李福成国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心宁夏石嘴山753000 西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室宁夏石嘴山753000 中色(宁夏)东方集团有限公司宁夏东方钽业股份有限公司宁夏石嘴山753000

将Nb-Ti-Al基低密度铌合金在不同的高温条件下进行热加工处理,并对合金涂层后的试样在1300℃高温熔烧30 min,利用INSTRON4505型万能试验机、金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对热处理后试样的室温(25℃)力学性能(抗拉强度бb、屈服强度... 详细信息

将Nb-Ti-Al基低密度铌合金在不同的高温条件下进行热加工处理,并对合金涂层后的试样在1300℃高温熔烧30 min,利用INSTRON4505型万能试验机、金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对热处理后试样的室温(25℃)力学性能(抗拉强度бb、屈服强度б0.2和延伸率)、金相组织、断口形貌等进行了对比分析。结果表明,当熔烧温度(t≥900℃)每升高100℃,抗拉强度下降9.23%,屈服强度下降9.11%,延伸率下降9.59%,晶粒度增大比例为21.43%,在熔烧温度高于1200℃时试样仅测出抗拉强度值就断裂了,表现出铌合金试样随着熔烧温度梯度的升高,样品基材的力学性能下降,晶粒度和硬度不断增大,塑性和韧性不断下降的规律。

关键词： Nb-Ti-Al基低密度铌合金热处理工艺力学性能金相组织断口形貌

复合亚固溶热处理对一种新型镍基粉末高温合金涡轮盘锻态显微组织的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 768-777页

作者：刘朝峰程俊义马向东肖磊郭建政冯干江中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518035

研究了复合亚固溶热处理工艺对一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)γ’相组织的影响。结果表明,大尺寸锻造态涡轮盘件锻后冷速较低,γ’相的尺寸在100~4500 nm之间分布。在盘件上取小试样进行热处理试验,试样升温至1000和1050℃时... 详细信息

研究了复合亚固溶热处理工艺对一种新型镍基粉末高温合金FGH4113A(WZ-A3)γ’相组织的影响。结果表明,大尺寸锻造态涡轮盘件锻后冷速较低,γ’相的尺寸在100~4500 nm之间分布。在盘件上取小试样进行热处理试验,试样升温至1000和1050℃时,γ’相总占比下降,Oswald熟化机制及PAM机制同时存在。试样升温至1100℃时,晶内γ’相完全回溶。使用复合亚固溶热处理工艺,先将试样升温至1120℃保温2 h,快速冷却后再分别升温至1000、1050和1100℃时,γ’相总占比均下降,晶内γ’相演变以Oswald熟化机制为主导,其形貌及尺寸在升温过程中相对稳定。在盘件上取性能试棒分别进行锻造态+1000℃(不保温)+时效热处理和锻造态+1120℃/2h,80℃/min+1000℃+815℃/8h进行550℃拉伸测试,后者的屈服强度和抗拉强度显著高于前者,可为大尺寸涡轮盘件的双性能热处理工艺的制定提供参考。

关键词：镍基粉末高温合金热处理显微组织 γ’相

选择性激光熔化打印等原子比NiCoCr中熵合金力学性能与温度的相关性

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第5期34卷 1547-1557页

作者：罗亚君张卫东彭飞刘胜李忠涛吴正刚湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湖南工程学院新能源汽车轻量化湖南省工程研究中心湘潭411104

研究工艺参数对选择性激光融化制备的等原子比NiCoCr中熵合金致密度、显微组织和力学性能的影响,以及该合金的力学性能与温度的相关性。结果表明,显微组织和力学性能不与激光的体积能量密度呈线性相关,其主要是受扫描速度和激光功率影... 详细信息

研究工艺参数对选择性激光融化制备的等原子比NiCoCr中熵合金致密度、显微组织和力学性能的影响,以及该合金的力学性能与温度的相关性。结果表明,显微组织和力学性能不与激光的体积能量密度呈线性相关,其主要是受扫描速度和激光功率影响。扫描速度为800 mm/s且激光功率为250W为最佳的工艺参数,但是在该工艺参数下的体积能量密度仅为57 J/mm^(3),低于最高能量密度68 J/mm^(3)。以最佳工艺制备的样品在77、200和293 K温度下测得的屈服强度分别为~819、~709和~618 MPa。通过计算揭示力学性能的温度相关性方程,并得到实验验证。

关键词：选择性激光熔化中熵合金 NiCoCr 低温力学性能

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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

稀土改性Fe-Al层表面Al2O3薄膜的物相分布（英文）

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稀有金属材料与工程 2024年第6期 1549-1554页

作者：尹琦袁晓明张建通冯凡杨洪广中国原子能科学研究院

在760℃下采用稀土改性包埋渗铝以及原位氧化方法制备Fe-Al/Al2O3复合涂层，研究了渗铝层和氧化膜的微观组织和相分布。结果表明，稀土改性渗铝层可分为3层：外层渗铝层、过渡层和内扩散层。渗铝层主要由FeAl相和Fe3Al相组成。FeAl相主... 详细信息

在760℃下采用稀土改性包埋渗铝以及原位氧化方法制备Fe-Al/Al2O3复合涂层，研究了渗铝层和氧化膜的微观组织和相分布。结果表明，稀土改性渗铝层可分为3层：外层渗铝层、过渡层和内扩散层。渗铝层主要由FeAl相和Fe3Al相组成。FeAl相主要集中在渗铝层的外层，为Al2O3氧化膜的选择性氧化提供了有利条件。氧化膜表面呈α-Al2O3脊状结构。此外，表面氧化铈的存在是由于氧化初期Ce向外扩散且与O2的优先反应。氧化膜可分为2层，即纯α-Al2O3层和主要由α-Fe（Al）和Al、Fe、Ce的混合氧化物组成的过渡层。

关键词：稀土改性渗铝层氧化膜物相分布