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碱熔-氟硅酸钾滴定法测定复合脱氧剂中硅

冶金分析 2024年第4期44卷 73-78页

作者：张丽伟高立红权龙海徐艳艳王晓佳包头稀土研究院稀土冶金及功能材料国家工程研究中心

快速、准确测定炼钢用复合脱氧剂(成分复杂)中硅含量对于有效控制炼钢技术和产品质量具有重要意义。样品分解采用混合熔剂氢氧化钾和过氧化钠进行碱熔，碱熔温度850℃,碱熔时间为15 min,加入15 mL硝酸、50 mL热水浸取熔融物，加过氧化... 详细信息

快速、准确测定炼钢用复合脱氧剂(成分复杂)中硅含量对于有效控制炼钢技术和产品质量具有重要意义。样品分解采用混合熔剂氢氧化钾和过氧化钠进行碱熔，碱熔温度850℃,碱熔时间为15 min,加入15 mL硝酸、50 mL热水浸取熔融物，加过氧化氢掩蔽钛元素，加入氟化钾生成氟硅酸钾沉淀。经过15 min陈化，向过滤后沉淀中加入热水，分解成氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液进行滴定，建立了碱熔-氟硅酸钾滴定法测定复合脱氧剂中硅的方法。按照实验方法测定4个复合脱氧剂中硅，结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.15%～0.25%;加标回收率为99.3%～99.7%。

关键词：复合脱氧剂氟硅酸钾滴定法碱熔融硅

高频燃烧红外吸收法测定氟化镨钕-氟化锂电解质中碳

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冶金分析 2024年

作者：郝慧聪杨帆张秀艳范小龙任旭东 1.包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室 2.瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心

准确测定和控制氟化镨钕-氟化锂电解质中的碳含量，对监测镨钕合金中生产工艺流程及最终产品的质量具有重要意义。控制分析时间为35 s，称样量为0.20～0.30 g，用钢铁标准样品进行单点校正曲线，选择钨、锡、铁为助熔剂，建立了高频燃... 详细信息

准确测定和控制氟化镨钕-氟化锂电解质中的碳含量，对监测镨钕合金中生产工艺流程及最终产品的质量具有重要意义。控制分析时间为35 s，称样量为0.20～0.30 g，用钢铁标准样品进行单点校正曲线，选择钨、锡、铁为助熔剂，建立了高频燃烧红外吸收法测定氟化镨钕-氟化锂电解质中碳含量的测定方法。以钨质量、锡质量、铁质量，助熔剂和试样的加入顺序为考察因素，设计了4因素3水平的正交试验，确定助熔剂和试样的加入顺序为纯铁+试样+钨、锡，助熔剂用量为0.60 g纯铁、1.20 g钨、0.40 g锡。方法检出限为0.002 55%（质量分数，下同），定量限为0.000 85%。按照实验方法对3个不同批次的氟化镨钕-氟化锂电解质试样进行测定，11次测定结果的相对标准偏差（RSD）为2.8%～3.3%。使用格拉布斯异常值判断法进行异常值判别，3个试样测定结果的格拉布斯GMax分别为1.463、1.503、1.335，GMin分别为1.704、1.639、1.669，均小于格拉布斯临界值G（0.05，11）=2.234（显著水平α=0.05），表明所得次测定结果均不存在异常值。在这个试样中加入钢铁标准样品进行加标回收试验，回收率介于96%～105%之间。

关键词：高频燃烧红外吸收法氟化镨钕电解质钨锡铁碳

铈添加对Al-Mn靶材物相转变及应用性能的影响

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中国稀土学报 2024年第2期42卷 330-338,I0005页

作者：鲁飞刘树峰许亿李慧张帅温永清包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室稀土冶金及功能材料国家工程研究中心内蒙古包头014030 中国科学院力学研究所北京100190 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

采用真空感应炉制备不同Ce含量AlMn-Ce合金靶材。利用X射线衍射仪、GSAS软件、扫描电镜、能谱仪、万能力学试验机和布氏硬度仪分析靶材物相组成、含量、分布规律及合金塑韧性。同时选用Al_(85)Mn_(15)-10%Ce(质量分数)合金靶材进行镀膜... 详细信息

采用真空感应炉制备不同Ce含量AlMn-Ce合金靶材。利用X射线衍射仪、GSAS软件、扫描电镜、能谱仪、万能力学试验机和布氏硬度仪分析靶材物相组成、含量、分布规律及合金塑韧性。同时选用Al_(85)Mn_(15)-10%Ce(质量分数)合金靶材进行镀膜试验,利用X射线衍射仪和动电位极化曲线测试涂层相结构和耐腐蚀性能。结果表明:未添加Ce的Al_(85)Mn_(15)合金中Al-Mn化合物形成粗大树枝晶组织,硬度高,脆性大,镀膜过程靶面开裂,无法使用;加入Ce后,Ce与Al,Mn优先化合形成Al_(10)CeMn_(2)初生相,能够有效制约Al-Mn化合物粗化生长,改善组织均匀性。Ce含量为10%时,合金压缩应变率达2.05%,塑韧性最好,镀膜过程靶面完整;进一步增加Ce含量(20%以上),过多的Ce与Al化合形成板条状Al_(11)Ce_(3)初生相,靶材塑韧性下降。Al_(85)Mn_(15)-10%Ce靶材镀膜后形成非晶涂层,自腐蚀电位为-0.49V,自腐蚀电流密度为5.1×10^(-8)A·cm^(-2),表现出良好的耐腐蚀性能。Ce添加能够改善Al_(85)Mn_(15)合金脆性,确保靶材磁控溅射镀膜使用要求;同时有助于促使Al-Mn基涂层在相对较低Mn(Mn=15%(原子分数))含量条件下形成非晶结构,提升涂层耐蚀性能。

关键词： AlMn-Ce 合金靶材塑韧性非晶耐蚀性

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

冷喷摩擦复合增材制造制备ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料组织与磨损性能

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塑性工程学报 2024年第2期31卷 105-112页

作者：王俣豪乔柯张兵王快社王文孙琦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

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔... 详细信息

采用冷喷涂增材制造和冷喷摩擦复合增材制造技术制备了ZrO_(2)颗粒增强钛基复合材料,使用SEM和EBSD等表征了微观组织特征,研究了模拟体液环境下的磨损性能和磨损机制。结果表明:相较于冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样中孔洞缺陷消失,组织明显致密化,ZrO_(2)均匀分布于Ti基体中,试样的致密度达99.1%。冷喷摩擦复合增材制造过程中发生了连续动态再结晶,平均晶粒尺寸均匀化至2.5μm。相较冷喷涂增材制造试样,冷喷摩擦复合增材制造试样显微硬度显著提升(由221 HV 0.2提升至544 HV 0.2)。在模拟体液环境下,冷喷摩擦复合增材制造试样具有较低的磨损率(1.09×10^(-3)mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)),表现出较好的耐磨性。磨粒磨损和粘着磨损是冷喷涂增材制造试样的主要磨损机制,而磨粒磨损是冷喷摩擦复合增材制造试样的主要磨损机制。

关键词：冷喷涂搅拌摩擦加工钛基复合材料微观组织磨损性能

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钕铁硼粉体的表面改性技术及应用研究进展

表面技术 2024年

作者：张超黄光伟王亚娜陆通石银冬郑立允河北工程大学材料科学与工程学院稀土永磁材料与应用河北省工程研究中心钢铁研究总院功能材料研究所

钕铁硼磁体因具有高矫顽力、高剩磁、高磁能积等优异磁性能被广泛应用于新能源汽车、风力发电、航空航天等领域，但由于钕铁硼磁体的温度稳定性差、易氧化腐蚀、电阻率低等缺点，限制了其应用推广。在块体钕铁硼磁体制备前对钕铁硼磁粉... 详细信息

钕铁硼磁体因具有高矫顽力、高剩磁、高磁能积等优异磁性能被广泛应用于新能源汽车、风力发电、航空航天等领域，但由于钕铁硼磁体的温度稳定性差、易氧化腐蚀、电阻率低等缺点，限制了其应用推广。在块体钕铁硼磁体制备前对钕铁硼磁粉进行表面改性是解决钕铁硼磁体自身缺点的有效途径。然而，目前对钕铁硼磁粉表面改性工作的研究比较零散，缺乏系统的总结。基于此，本文对钕铁硼磁粉表面改性技术及其研究进展进行全面梳理。首先介绍了烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体、热压/热变形钕铁硼磁体的制备流程以及不同类型钕铁硼磁粉的制备方法，归纳了沉积包覆处理、酸洗活化钝化处理、硅烷偶联剂处理表面改性的机理。其次，重点阐述了沉积包覆处理、酸洗活化钝化处理、硅烷偶联剂处理表面改性技术对钕铁硼磁体磁性能、抗氧化性、抗腐蚀性以及电阻率等的影响，探讨了不同表面改性技术与不同类型钕铁硼磁体性能优化之间的关联。最后，对钕铁硼磁粉表面改性技术进行了总结和展望，提出钕铁硼磁粉表面改性工作未来的发展方向。

关键词：钕铁硼磁粉表面改性技术沉积包覆处理酸洗活化处理硅烷偶联剂处理

等离子区域熔炼提纯金属Y过程中的杂质迁移规律（英文）

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稀有金属材料与工程 2024年第6期 1543-1548页

作者：徐明磊卢文礼张小伟陈德宏李金颖余创杨文晟王志强有研稀土高技术有限公司有研稀土新材料股份有限公司稀土国家工程研究中心北京科技大学冶金与生态工程学院

利用等离子体区域熔炼提纯金属钇，获得了区熔提纯过程中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的迁移规律。计算结果表明，金属钇中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等常见杂质的平衡分配系数分别是0.2173、0.2201、0.5065、0.1586、0.1742和0.8576。由... 详细信息

利用等离子体区域熔炼提纯金属钇，获得了区熔提纯过程中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的迁移规律。计算结果表明，金属钇中Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等常见杂质的平衡分配系数分别是0.2173、0.2201、0.5065、0.1586、0.1742和0.8576。由于上述杂质平衡分配系数小于1，杂质在液相中的溶解度大于固相溶解度，所以从理论上可判断出Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质将随着熔区移动富集在金属钇锭的尾端，也就是最后凝固区。实验结果证明了该理论预判的准确性。此外，探究了区熔次数与杂质迁移的内在联系，结果表明：随着区熔次数由5次增加至10次，杂质在金属钇锭尾端富集程度增加，即去除率升高。10次区熔后，Al、Si、Fe、Ni、Cu和Mo等杂质的去除率分别为45.71%、61.54%、33.98%、64.15%、52.14%和46.28%。由于上述杂质饱和蒸气压与金属钇接近，所以很难通过常规方法予以去除。等离子体区域熔炼提纯金属钇的研究为制备高纯钇提供了一种新方向。

关键词：迁移规律等离子体区域熔炼分配系数钇去除效率

修正Zerilli-Armstrong模型预测Cu-Sn合金的高温流变应力

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材料热处理学报 2024年第5期45卷 180-185页

作者：李清阳蔡军李冲冲鱼祎雯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陕西西安710055

在变形温度为823~973 K,应变速率为0.001~1 s^(-1)及真应变为0.9的条件下,采用Gleeble-3500热模拟实验机对Cu-Sn合金进行了热压缩实验,分析了其热变形行为。基于Cu-Sn合金的热压缩实验结果,利用多元线性回归建立了描述合金热变形特征的... 详细信息

在变形温度为823~973 K,应变速率为0.001~1 s^(-1)及真应变为0.9的条件下,采用Gleeble-3500热模拟实验机对Cu-Sn合金进行了热压缩实验,分析了其热变形行为。基于Cu-Sn合金的热压缩实验结果,利用多元线性回归建立了描述合金热变形特征的修正Zerilli-Armstrong模型。引入了相关系数(R)和平均相对误差(AARE)对模型的精度进行评估。结果表明:Cu-Sn合金的流动应力受变形温度和应变速率的影响显著,流动应力随应变速率的增大和变形温度的降低而增大,流动应力呈现锯齿状抖动是加工硬化与流动软化之间竞争的结果;修正Zerilli-Armstrong模型的预测应力值与实验应力值的R和AARE值分别为0.986和7.12%,表明该模型的精度较高,能够准确地描述Cu-Sn合金的高温流动行为。

关键词： Cu-Sn合金热压缩实验本构方程热变形行为

基于磁粉纹法与Ansoft-Maxwell模拟法快速探究平面阴极靶的磁场分布

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机械设计与制造 2024年第5期399卷 307-312,319页

作者：王誉娄树普辛博张茂彩包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014030 钢铁研究总院功能材料研究所北京100081 瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司内蒙古包头014030 内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室内蒙古呼和浩特010080

利用磁粉纹法结合少量的磁场实测值确定了平面阴极靶内永磁体的位置、分布及尺寸,结合阴极靶的其他主要结构参数,进一步建立了阴极靶的磁场计算模型。利用Ansoft-Maxwell软件模拟了该阴极靶整体、重要截面、重要路径的磁场大小和磁场矢... 详细信息

利用磁粉纹法结合少量的磁场实测值确定了平面阴极靶内永磁体的位置、分布及尺寸,结合阴极靶的其他主要结构参数,进一步建立了阴极靶的磁场计算模型。利用Ansoft-Maxwell软件模拟了该阴极靶整体、重要截面、重要路径的磁场大小和磁场矢量的分布及其变化规律,利用高斯计实测了靶材表面重要路径不同方向上的磁场分量。通过模拟值与实测值的对比表明:模拟计算出的靶面磁场与实测磁场的误差在5%以内,进一步说明利用磁粉纹法结合磁场模拟的方式可以较为准确和快速地预测未知平面磁控溅射阴极靶的磁场分布。

关键词：磁粉纹法 Ansoft-Maxwell 磁场分布仿真模拟阴极靶