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粉末冶金Mo–14Re合金热变形行为及微观组织演变

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粉末冶金技术 2024年第3期42卷 297-303页

作者：薛建嵘林小辉李延超梁静张新高选乔杨毅超张文西北有色金属研究院西安710016

通过Gleeble 1500热模拟试验机对粉末冶金法制备的Mo–14Re合金进行了恒应变速率压缩实验,分析了变形温度(1100~1400℃)和应变速率(0.100~0.001 s-1)对流变应力及组织演变的影响,并采用双曲正弦型Arrhenius模型建立了Mo–14Re合金的本... 详细信息

通过Gleeble 1500热模拟试验机对粉末冶金法制备的Mo–14Re合金进行了恒应变速率压缩实验,分析了变形温度(1100~1400℃)和应变速率(0.100~0.001 s-1)对流变应力及组织演变的影响,并采用双曲正弦型Arrhenius模型建立了Mo–14Re合金的本构方程。结果表明:随着变形温度升高或者应变速率降低,粉末冶金Mo–14Re合金在热变形过程的流变应力也随之减小,真应力–真应变曲线表现出明显的加工硬化和动态软化现象。动态软化行为主要归结于粉末冶金Mo–14Re合金热压缩变形处于低应变速率(0.010 s-1和0.001 s-1)或较高变形温度(>1200℃)时发生的动态再结晶,形核方式为晶界凸出形核,随着应变速率的降低或温度的升高,再结晶程度不断增加,晶粒不断长大,当温度为1400℃,应变速率为0.001 s-1时,完全再结晶完成。

关键词： Mo–14Re合金热变形本构方程显微组织

简单退火和多重热处理对激光熔覆成形Ti-5321合金断裂韧性的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第4期53卷 970-977页

作者：刘国政赵永庆贾蔚菊张艳宋硕毛成亮周伟东北大学辽宁沈阳110819 西北有色金属研究院陕西西安710016

为满足航空航天领域对快速制备高强韧复杂钛合金零件的需求,采用激光熔覆成形新型高强韧Ti-5321(Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe)合金,具有成形快、效率高、成形构件性能良好等优势。通过对Ti-5321合金进行简单退火和多重热处理(β相区... 详细信息

为满足航空航天领域对快速制备高强韧复杂钛合金零件的需求,采用激光熔覆成形新型高强韧Ti-5321(Ti-5Al-3Mo-3V-2Zr-2Cr-1Nb-1Fe)合金,具有成形快、效率高、成形构件性能良好等优势。通过对Ti-5321合金进行简单退火和多重热处理(β相区固熔缓冷加时效,BASCA),揭示了其显微组织的演变规律,并探究不同组织对断裂韧性的影响。结果表明:简单退火后,合金呈细长针片状α交织成的网篮组织,其抗拉伸强度为1102 MPa,断裂韧性为68.1 MPa·m^(1/2)。经BASCA热处理后,细长针片状α相全部转变为粗大的片层α相和超细针状α相,且合金的抗拉伸强度提高至1309 MPa,而断裂韧性降低至45.5 MPa·m^(1/2)。BASCA热处理能够提高合金强度,但会降低合金韧性。这是由于网篮组织中细长的针片状α相能够大大增加裂纹扩展阻力,增大裂纹扩展路径曲折程度,从而提高合金的韧性。而BASCA热处理组织中大片层α相具有一定的方向性,裂纹只有在穿过不同β晶粒的大片层α相时才会发生偏转;且裂纹扩展主要发生在超细针状α相中,而超细针状α相尺寸过于细小,不能阻碍裂纹的发展或使裂纹偏转,因此经BASCA热处理后合金的韧性变差。

关键词：激光熔覆成形 Ti-5321合金多重热处理断裂韧性

纳米晶Al_(x)CrCoNi高熵合金薄膜的组织结构及耐腐蚀性能

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材料热处理学报 2024年第3期45卷 63-71页

作者：孙朔张文薛建嵘高选乔王晖林小辉西北有色金属研究院陕西西安710016

选用高纯Al靶和CrCoNi靶,采用磁控溅射共沉积的方法制备了不同Al含量的Al_(x)CrCoNi(x=0.08、0.3和0.7)高熵合金薄膜。对薄膜的表面形貌、成分及内部微观结构进行了表征,并采用纳米压痕及电化学测试分析了薄膜的力学性能和腐蚀性能。结... 详细信息

选用高纯Al靶和CrCoNi靶,采用磁控溅射共沉积的方法制备了不同Al含量的Al_(x)CrCoNi(x=0.08、0.3和0.7)高熵合金薄膜。对薄膜的表面形貌、成分及内部微观结构进行了表征,并采用纳米压痕及电化学测试分析了薄膜的力学性能和腐蚀性能。结果表明:Al_(x)CrCoNi薄膜均表现出较好的均匀性和致密性,且随着Al含量的增加,薄膜的微观结构由纳米晶结构逐渐转变成纳米晶和非晶混合的双相结构;在相同的纳米压痕测试条件下,Al-0.3薄膜的硬度值最高。电化学测试结果表明,Al-0.7薄膜的腐蚀电流密度最低,拟合电路的总电阻最高,表现出较为优异的耐腐蚀性能。理论分析可知,一定体积分数的非晶可以有效提高薄膜的硬度,且非晶的存在可以有效阻碍腐蚀离子的扩散,因此显著改善薄膜的耐腐蚀性能。

关键词：高熵合金组织结构力学性能耐腐蚀性

Ti基Ru-Ir-Ti电极在稀氯化钠溶液中的电解失效行为

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材料导报 2024年第13期38卷 168-172页

作者：杨瑞锋贾波郭敏武晨航李金岳郝小军冯庆西安泰金工业电化学技术有限公司西安710021 西北有色金属研究院西安710016

金属钛电极具有高催化活性、高耐久性能、易加工生产等优点,可应用于氯碱工业、饮用水消毒、循环冷却水处理等方面,在许多领域拥有广阔的发展前景。然而,其失效机理大多在硫酸溶液中进行,不能真实反映电极在氯化钠环境下工作的实际状况... 详细信息

金属钛电极具有高催化活性、高耐久性能、易加工生产等优点,可应用于氯碱工业、饮用水消毒、循环冷却水处理等方面,在许多领域拥有广阔的发展前景。然而,其失效机理大多在硫酸溶液中进行,不能真实反映电极在氯化钠环境下工作的实际状况。鉴于此,本工作采用电化学与表面物理方法对Ru-Ir-Ti电极在稀氯化钠溶液中的加速电解过程进行了研究。对加速电解不同阶段的研究表明:电极的失效是一个渐变过程,电解前期,涂层表面钌的溶解速率较快,之后电极呈现均匀腐蚀,活性物质Ru、Ir逐渐减少。涂层在表面和内部的电解消耗导致涂层疏松、结构被破坏,当活性物质减少到临界点时,起导电性的电催化活性物质缺失,反应进行缓慢,槽电压升高,这是电极失效的主要原因,研究过程尚未发现电极基底发生钝化现象。同时研究表明,电解产生的次氯酸钠不会对电极性能造成影响。

关键词：钛电极氯化钠溶液失效机理均匀腐蚀电极失效次氯酸钠

Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结可见光催化降解四环素

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无机材料学报 2024年第3期39卷 321-329,I0005-I0008页

作者：叶茂森王耀许冰王康康张胜楠冯建情西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 西北有色金属研究院西安710016

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现... 详细信息

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现,复合材料的最佳组成为25%ABOBM(Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6)的质量比为1:4)。在可见光照射下25%ABOBM对四环素(TC)的降解效率可达85.6%,明显高于Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6),而且三次循环实验后仍具有良好的稳定性。25%ABOBM光催化性能的提高可归因于Ag_(2)O、Bi_(2)O_(3)以及Bi_(2)MoO_(6)之间异质结的构建和特殊形貌的形成。自由基捕获实验和电子顺磁共振谱(EPR)结果表明,h+和·O2-在TC的降解过程中发挥着主要作用,而·OH和1O2发挥着次要作用。实验还探索了相关光催化机理,并利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对TC可能的降解路径进行了分析。本研究为双异质结光催化剂的制备及其在有机污染物降解应用方面提供了新的思路。

关键词： Bi_(2)MoO_(6) Ag_(2)O Bi_(2)O_(3) 光催化降解四环素异质结

射频超导腔用高纯铌板的力学性能与微观组织演变

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中国有色金属学报 2024年第9期34卷 3024-3036页

作者：成佳鹏任军帅高婷宋健西北有色金属研究院稀有金属材料公司西安710016

射频超导加速是现代粒子加速器的关键技术,高纯铌板主要用于制造射频超导腔直线加速器用谐振腔,其性能与组织将直接影响射频超导腔的加工难度与腔体质量。本文对高纯铌板进行不同方式轧制变形,并对其进行热处理,随后测试其力学性能,结... 详细信息

射频超导加速是现代粒子加速器的关键技术,高纯铌板主要用于制造射频超导腔直线加速器用谐振腔,其性能与组织将直接影响射频超导腔的加工难度与腔体质量。本文对高纯铌板进行不同方式轧制变形,并对其进行热处理,随后测试其力学性能,结合高纯铌板的微观组织以及织构与断口形貌分析,研究高纯铌板在不同轧制变形下的力学性能与微观组织演变。结果表明:高纯铌材在轧制变形中,晶面择优由{111}向{100}转动,晶向择优依据变形方式的不同由〈112〉分别转为〈100〉与〈110〉,晶面或晶向的择优转变会影响高纯铌板的再结晶方式产生。在拉应力载荷下,轧制方式可改变高纯铌板的Schmid因子分布与断裂行为;经不同的轧制变形时,高纯铌板可产生微孔聚集型断裂、滑移剪切型断裂及混合型断裂。

关键词：射频超导腔高纯铌力学性能织构断裂行为

定向凝固Al_(7)(CoCrFeMnNi)_(93)高熵合金微观组织演化及单晶生长

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1616-1625页

作者：王强力钟宏李斗郑晗煜胡忠武高选乔张文李双明西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用定向凝固技术研究了Al_(7)(CoCrFeMnNi)_(93)高熵合金微观组织的演化规律,以自然竞争生长法制备出胞状和树枝状亚结构单晶体,并研究了亚结构和取向对高熵合金单晶体纳米力学性能的影响。结果表明,Al_(7)(CoCrFeMnNi)_(93)高熵合金... 详细信息

采用定向凝固技术研究了Al_(7)(CoCrFeMnNi)_(93)高熵合金微观组织的演化规律,以自然竞争生长法制备出胞状和树枝状亚结构单晶体,并研究了亚结构和取向对高熵合金单晶体纳米力学性能的影响。结果表明,Al_(7)(CoCrFeMnNi)_(93)高熵合金在定向凝固过程中界面更容易失稳,其平-胞界面转变速率小于1μm/s,胞-枝界面转变速率范围约为2~5μm/s。合金的一次、二次枝晶间距均随着定向凝固速率增加而逐渐减小,并分别与抽拉速率满足指数关系。定向凝固后,该合金枝晶干区域富集Co、Cr和Fe元素,而熔点较低的Mn、Ni和Al元素倾向于富集枝晶间区域。以自然竞争法获得的胞状、树枝状亚结构单晶的取向分别为[214]和[213]。纳米力学性能数据表明偏析行为造成的亚结构对单晶体的弹性模量和硬度影响较小,而晶体取向对单晶体的弹性模量影响较大,对硬度值影响较小。

关键词：定向凝固高熵合金微观组织演化亚结构单晶生长

122体系铁基超导单晶的制备及其化学掺杂研究进展

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材料研究学报 2024年第5期38卷 321-329页

作者：余启航杨芳刘吉星贺一轩张胜楠闫果张平祥西北工业大学超导材料与应用技术研究院西安710072 西北有色金属研究院西安710016 西安聚能医工科技有限公司西安710028

制备铁基超导体122体系的高质量、大尺寸单晶较为容易,对于研究铁基超导机理有重要的意义。122铁砷超导体母相没有超导性,进行化学掺杂在体系中引入电子、空穴或加化学压力,可诱导出超导性。本文总结了助熔剂法、布里奇曼法和光学浮区... 详细信息

制备铁基超导体122体系的高质量、大尺寸单晶较为容易,对于研究铁基超导机理有重要的意义。122铁砷超导体母相没有超导性,进行化学掺杂在体系中引入电子、空穴或加化学压力,可诱导出超导性。本文总结了助熔剂法、布里奇曼法和光学浮区法等几种122体系铁基超导单晶的制备方法,并介绍了相关方法和研究进展。本文还概述了电子掺杂、空穴掺杂、等价掺杂等几种122铁砷超导体的化学掺杂以及相关研究进展。

关键词：评述铁基超导体单晶制备方法化学掺杂

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11体系铁基超导材料实用化研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2059-2066页

作者：晏晨杨芳刘吉星贺一轩张胜楠王大友闫果张平祥西北工业大学超导材料与应用技术研究院陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016 西安聚能医工科技有限公司陕西西安710028

自被发现以来,铁基超导体因其较高的临界电流密度、较低的各向异性以及极高的上临界磁场而受到科学家们的广泛关注,具有极好的应用前景,同时也是研究高温超导机制的重要抓手。“11”体系作为结构最简单的铁基超导材料,其不含有毒元素As... 详细信息

自被发现以来,铁基超导体因其较高的临界电流密度、较低的各向异性以及极高的上临界磁场而受到科学家们的广泛关注,具有极好的应用前景,同时也是研究高温超导机制的重要抓手。“11”体系作为结构最简单的铁基超导材料,其不含有毒元素As以及对掺杂敏感等特点使其成为领域内的研究热点。本文从线带材、涂层导体和薄膜2个角度综述了“11”体系铁基超导材料实用化的研究进展。

关键词：铁基超导线带材薄膜材料