文章-世纪中文出版社

王立新《地球科学探索》 2019年7期

摘要:

矿产资源是社会发展的根本保障,为满足社会各领域的需求,矿山行业不断加大开发力度,在改善了供求关系的同时,也因人为或自然因素的影响导致了矿山环境的破坏,并产生了一系列的连锁反应,造成了矿山环境地质灾害问题的发生。基于此,本文就矿山安全生产的角度出发,对矿山环境地质灾害问题与勘查策略展开探索。

CCF浮选柱在钼和钨浮选的应用下载：54 浏览：433

卿林江《矿山工程与技术》 2018年12期

摘要:

CCF浮选柱采用径向等速喷枪式气泡发生器,气泡均匀,在分选钼矿以及低品位钨矿时,可取得很好的分选指标。与充气式浮选机相比,能耗降低25%以上,且自动化程度高、维修方便,现已在洛钼集团和金堆城集团等矿业公司得到了广泛的工业应用。

回火温度对两相区退火海工钢组织和性能的影响下载：57 浏览：18

张翔云1 李激光1 严玲2 何煦泽1 郭菁1 《材料科学研究》 2020年11期

摘要:

对690 MPa级海工钢进行"淬火+两相区退火+回火"三步热处理,研究了回火温度对其组织和性能的影响、分析了力学性能变化与组织演变和残余奥氏体体积分数之间的关系。结果表明:回火后实验钢的显微组织为回火贝氏体/马氏体、临界铁素体和残余奥氏体的混合组织。随着回火温度的提高贝氏体/马氏体和临界铁素体逐渐分解成小尺寸晶粒,而残余奥氏体的体积分数逐渐增加；屈服强度由787 MPa降低到716 MPa,塑性和低温韧性明显增强,断后伸长率由20.30%增至29.24%,-40℃下的冲击功由77 J提升至150 J。残余奥氏体体积分数的增加引起裂纹扩展功增大,是低温韧性提高的主要原因。贝氏体/马氏体的分解和残余奥氏体的生成,引起组织细化、晶粒内低KAM值位错的比例逐渐提高和小角度晶界峰值的频率增大,使材料的塑性和韧性显著提高。

Ti-62A合金动态软化速率异常的热力学解释及其应变补偿本构方程下载：72 浏览：460

王敬忠1,2 丁凯伦1 杨西荣1,2 刘晓燕1,2 《材料科学研究》 2020年8期

摘要:

使用Gleeble-3800热模拟试验机研究了Ti-62A合金在变形温度为800～950℃、应变速率为0.001～10 s-1条件下的热压缩变形行为。结果表明,随着变形温度的提高出现Ti-62A合金的动态软化率降低的反常现象。(α+β)双相钛合金中Mo、Cr等β稳定元素的原子活性随着温度的升高而逐渐降低和β相比例增大,Jmatpro软件的热力学计算表明(α+β)双相钛合金的这一现象与此有密切关系。而α钛合金和β钛合金出现动态软化速率降低,与加工温度升高β相比例增大的关系更密切。从800℃升高到950℃,Ti-62A合金中β相的比例由32.1%提高到84.3%,Mo、Cr活性的降幅均达到64%。这些因素使变形过程中Ti-62A合金的晶界迁移速度和动态软化速率均随变形温度升高而降低,其950℃的真应力-应变曲线多为典型的动态回复型。α相的含量随着变形温度的提高而降低,且在较高的变形温度下β相的晶粒尺寸也较为粗大。构建的基于应变补偿的Ti-62A合金Arrhenius变形抗力模型,能较好地预测合金的流变应力行为,其相关系数R达到0.990,预测值与实测值的平均相对误差为8.983%。

超细晶纯钛疲劳裂纹的扩展行为下载：64 浏览：466

刘晓燕柳奎君杨西荣王敬忠罗雷《材料科学研究》 2020年8期

摘要:

对纯钛进行2道次室温等径弯曲通道变形(ECAP)、等径弯曲通道变形加旋锻复合变形(ECAP+RS)并在旋锻后在300℃和400℃退火1 h,制备出4种具有不同组织的超细晶纯钛。对这4种超细晶纯钛进行疲劳裂纹扩展实验并观察分析超细晶纯钛的显微组织和疲劳断口的形貌,研究了裂纹的扩展行为。结果表明:显微组织对超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值和近门槛区有显著的影响；超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展门槛值随着塑性变形量的增大而增大,随着旋锻后退火温度的提高而降低；疲劳裂纹扩展速率曲线因超细晶纯钛晶粒尺寸和强度的影响出现转折,转折前ECAP+RS复合变形纯钛的抗疲劳裂纹扩展能力比ECAP变形强,且随着退火温度的提高而降低；转折后4种超细晶纯钛的疲劳裂纹扩展速率相差较小,呈现出相反的结果。疲劳裂纹扩展寿命中转折前近门槛区裂纹扩展寿命占绝大部分,因而转折前的门槛值与近门槛区的扩展速率对抗裂纹扩展能力更为重要。

潜流人工湿地生态结构优化及水质净化研究下载：83 浏览：493

范海青王凌文殷操王丹《环境科学研究》 2018年3期

摘要:

为了克服潜流人工湿地(SFCWs)在实际运行中脱氮、除磷及COD协同去除能力低下的问题,利用外加微生物及筛选脱氮、除磷的植物套种的方式优化了SFCWs的生态结构。通过连续稳定运行一个月的探究,发现优化过后的SFCWs对COD、氨氮和总磷的去除效果可以达到污水综合排放(GB8978-1996)一级标准。可为SFCWs的高效运行提供理论指导。

干摩擦应变诱导板条马氏体固态非晶化的能量分析及其模型下载：70 浏览：484

尹存宏1,2 李少波1,2 梁益龙1,2,3,4,5 《材料科学研究》 2020年6期

摘要:

使用定点离子束切割制样(FIB)并根据透射电镜(TEM)表征,分析了板条马氏体钢干摩擦层内部板条马氏体协调塑性变形、演变为纳米层片结构并发生非晶化的全过程。结果表明,高密度位错缠结和缺陷集中是纳米层片结构的典型特征,这种结构产生的界面在高应变驱动下发生非晶化。这些非晶产物,为进一步细化磨屑和形成表面自润滑层提供结构条件。基于上述实验结果并结合摩擦学和材料学理论建立了干摩擦过程中的非晶化形核模型,计算了发生非晶化的热力条件和能量壁垒。结果表明,根据经典形核理论和晶体向非晶转变的吉布斯自由能壁垒计算公式所建立的干摩擦非晶化形核能量模型,可用于计算发生非晶化必需的临界位错密度值。根据对应的计算结果,可控制摩擦条件用干摩擦应变诱导板条马氏体的固态非晶化。

耐磨铝基超疏水材料的制备及其动态冷凝行为下载：77 浏览：484

王芳1 周宝玉1 冯伟1,2 雷家柳1,2 姜玉凤1 王琦迪1,3 《材料科学研究》 2020年5期

摘要:

用水热法制备了铝基超疏水材料。SEM观测结果表明,这种材料表面有明显的微纳米复合结构；用动态摩擦试验机进行了循环摩擦实验,结果表明:这种材料的耐磨性能优异,2000次循环摩擦后样品表面变得略微平整,微米结构丢失,但是保留有大量ZnO纳米棒,仍保持超疏水特性。这种材料还具有良好的耐酸碱腐蚀能力。冷凝实验结果表明:冷凝液滴在微纳米复合结构中随机生成,有益的是凹槽中的冷凝液滴在长大和合并过程中逐渐脱离凹槽底部最终悬浮在粗糙结构的表面。这证实,冷凝液滴在样品表面保持Cassie态,为冷凝过程中频繁发生液滴合并自弹跳提供了条件。

固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb合金显微硬度的影响下载：87 浏览：491

贾建波1 鹿超1 杨志刚1 董添添1 顾勇飞1 徐岩1,2 《材料科学研究》 2020年4期

摘要:

采用放电等离子烧结技术(SPS)在950℃/80 MPa/10 min条件下制备粉末冶金Ti-22Al-25Nb(原子分数,%)合金作为初始材料,将其分别在940～1100℃、10～120 min和800℃/8 h条件下进行固溶处理和时效处理,研究了固溶+时效处理对粉末冶金Ti-22Al-25Nb (原子分数,%)合金的微观组织和显微硬度的影响,并建立了显微硬度的演变模型。结果表明,随着固溶温度的提高和保温时间的延长B2相的晶粒尺寸增大、均匀度提高,在940～1010℃晶粒长大的速率最低,在1100℃晶粒尺寸的均匀度达到最大值0.84。板条O相的尺寸和数量对合金的性能有显著影响。在(B2+O)两相区时效后,其尺寸和数量显著影响合金性能的次生板条O相的体积分数提高、尺寸减小,尤其是相互交叉、缠结的O/O相数量的增多,使合金的显微硬度提高；在1060℃/60 min/Water cooling(WC)+800℃/8 h/Furnace cooling(FC)条件下处理的合金,其显微硬度达到最大值434.92 HV。

热处理时间对透辉石系尾矿微晶玻璃析晶及其性能的影响下载：80 浏览：479

李红霞李保卫徐鹏飞刘中兴《材料科学研究》 2020年4期

摘要:

使用金尾矿和铁尾矿为主要原料,采用熔融法和一步法析晶热处理制备了透辉石系尾矿微晶玻璃。将其分别在低温段720℃和高温段820℃保温,使用DSC、XRD、Raman光谱、SEM和综合力学性能仪等手段研究了保温时间对透辉石系尾矿微晶玻璃析晶过程及性能的影响。结果表明:该系微晶玻璃的主晶相为单斜结构的透辉石晶体(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al0.5)O6(JCPDS 72-1379),晶体的生长过程包括玻璃的分相、成核和晶体生长过程。热处理温度为低温段720℃时透辉石晶体的成核温度为720℃,随着保温时间的延长透辉石晶体逐渐长大且由球状晶向枝状晶演变,透灰石晶体的析出量逐渐增加；热处理温度为高温段820℃时透辉石晶体的形貌均为尺寸较大的枝状晶,但是随着保温时间的延长透辉石晶体的形貌和尺寸变化不大。综合性能最优的热处理制度为在820℃保温45 min,制备出的微晶玻璃密度为2.97 g/cm3,抗折强度为211.0 MPa,硬度为789.0 MPa,耐酸性99.3%,耐碱性99.1%。

钛增强Cu40Zn黄铜合金的粉末冶金制备及其力学性能下载：85 浏览：498

马晨张鑫潘登郑飞洋李树丰《材料科学研究》 2020年3期

摘要:

采用粉末冶金法将合金元素Ti加到Cu40Zn基体中制备钛黄铜,研究了Ti的添加量对黄铜微观组织、界面结构、相组成以及力学性能的影响。结果表明:Ti在基体中固溶析出并与Cu40Zn反应生成了亚微米级的Cu2Ti4O颗粒和Ti纳米团簇,随着Ti含量的提高钛黄铜的屈服强度、抗拉强度和硬度呈提高的趋势。增大位错运动阻力产生的第二相强化、钉扎产生的细晶强化以及加工硬化,使Cu40Zn的力学性能提高。综合性能良好的Cu40Zn-1.9Ti,其屈服强度、抗拉强度、延伸率和硬度分别达到375 MPa、602 MPa、17.7%和163HV。

Cu含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能的影响下载：91 浏览：506

石磊1 赵齐1 罗成1 陈浩1 杨继彪1 张晓东2 李贤斌2 《材料科学研究》 2020年3期

摘要:

研究了铜含量和烧结温度对Fe-Cu基粉末冶金复合材料摩擦磨损性能影响。结果表明,Cu含量为20%～60%,随着Cu含量的提高耐磨性能先随之提高,Cu含量为40%时耐磨性能达到最优值,平均摩擦系数最小为0.172,磨损量为0.007 g；随着Cu含量的进一步提高耐磨性能反而降低。烧结温度为1096～1296℃时,随着烧结温度的提高耐磨性能随之提高,温度达到1196℃时耐磨性能达到最优,平均摩擦系数最小为0.123,磨损量为0.0018 g；烧结温度再提高耐磨性能反而降低。在最优工艺烧结过程中液相Al分别与Fe和Cu基体生成固溶体,使材料的密度和强度提高。MnS分解后,Mn与Fe基体生成固溶体,部分C也与Fe基体生成固溶体,两者促进了合金的固溶强化。其余的单质C,使合金的润滑性能提高。烧结后,Cu晶粒组织变得均匀细小,在Fe基中以网状形式存在。以上各组元的特殊作用使Fe-Cu基复合耐磨材料具有优异的耐磨性能。

超高强度船体结构钢焊接性的研究现状和趋势下载：92 浏览：500

雷玄威1,2 周栓宝2 黄继华2 《材料科学研究》 2020年2期

摘要:

基于对超高强度船体结构钢及其焊接接头力学性能的总结和讨论,揭示了超高强度船体结构钢的焊接性问题,即在大线能量焊接条件下热影响区粗晶区的低温韧性较差。从马-奥(M-A)组元的生成和粒状贝氏体的生成两方面,分析了产生该焊接性问题的本质原因。总结了改善超高强度船体结构钢焊接性的途径:应用氧化物冶金技术、引入Cu沉淀强化和提高Ni含量。综合对当前超高强度船体结构钢研究现状的分析,认为超低C和高Ni含量的设计可成为进一步改善超高强度船体结构钢焊接性的思路。

微合金钢碳氮化物析出的热力学仿真下载：61 浏览：456

李维刚1，2 杨威1 刘超1 严保康1 《建模与系统仿真》 2019年8期

摘要:

建立热连轧过程中复合微合金钢碳氮化物析出的热力学模型,考虑碳氮化物和AlN的相互作用。针对该模型求解变量多、方程非线性、初始条件难确定等问题,采用耦合问题特征的牛顿拉夫森数值求解算法,确定不同成分下的碳氮化物和AlN的析出开始温度与析出顺序,获得奥氏体相中各元素平衡成分、碳氮化物析出成分及质量分数等随轧制温度的变化规律。对某轧钢厂生产的微合金钢进行仿真分析,模型计算结果符合冶金机理,对钢材组织性能进行有效的控制具有重要的指导意义。

终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响下载：53 浏览：391

张可1 赵时雨1 隋凤利1 李昭东2 叶晓瑜3 孙新军2 黄贞益1 雍岐龙2 《材料科学研究》 2019年12期

摘要:

采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体；随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV；铁素体晶粒的平均尺寸由3.44μm减小到3.05μm；(Ti, V, Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti, V, Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti, V, Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。

铜在碳钢中扩散及其对碳钢耐腐蚀性的影响下载：55 浏览：400

马涛李慧蓉高建新李运刚《材料科学研究》 2019年11期

摘要:

用水溶液电沉积法在碳钢表面电镀铜并进行高温扩散退火,用Den-Broeder法计算铜在碳钢中的扩散系数,研究了铜在碳钢中的扩散行为及其对碳钢耐腐蚀性的影响。结果表明,铜在碳钢中的扩散主要沿晶界进行,铜的扩散抑制了热处理过程中碳钢晶粒的长大。铜在碳钢中的扩散系数为1.11×10-16～3.03×10-11 cm2/s,扩散系数随着退火温度的提高而升高,随着铜浓度的提高而降低。铜在碳钢高温奥氏体区中扩散所需的激活能为126～167 kJ/mol,在高于低温铁素体+奥氏体混合区中激活能为90～108 kJ/mol。通过铜在碳钢中的扩散制备的Cu-Fe梯度材料,具有优良的耐腐蚀性。

核用SA508-4N钢粗晶区再热裂纹敏感性评价下载：71 浏览：444

陈重毅麻永林邢淑清白庆伟刘永珍《材料科学研究》 2019年8期

摘要:

采用等温恒速拉伸方法评价了核用SA508-4N钢焊接粗晶区(CGHAZ)的再热裂纹敏感性。使用激光共聚焦、扫描电镜和透射电镜观测和分析粗晶区和断口处的组织、裂纹以及断口形貌,结果表明:SA508-4N钢的母材为回火马氏体,较高含量的碳和铬影响碳化物的大小和分布状态,粗晶区马氏体的形成不利于抑制再热裂纹的产生。碳化物的析出使晶内和晶界的强度不同,当晶内强度大于晶界强度时形成沿晶脆性断裂；当晶内和晶界强度的差距较小时断裂形式包括穿晶和沿晶断裂。SA508-4N钢粗晶区对再热裂纹不敏感,成分A粗晶区的抗再热裂纹能力比成分B的高。在实际生产中,优选的工艺参数为:成分A、焊接t8/5为25 s、焊后热处理温度580℃。

狭缝式化学气相沉积制备SiC涂层及其抗氧化性能研究下载：64 浏览：455

廖超前1,2 王昊3 齐绍忠1 任兵1 刘桦3 何雨恬3 黄东1,4 张明瑜4 《材料科学研究》 2019年7期

摘要:

为了改善SiC涂层试样的均匀性,同时提高制备效率,利用石墨材料为沉积基体,通过狭缝式化学气相沉积法制备SiC涂层,同时分析并研究了SiC涂层的微观结构和抗氧化性能.研究结果表明:与普通化学气相沉积工艺相比,狭缝式化学气相沉积工艺沉积速率更大,沉积1 h后涂层厚度为17.3μm；狭缝式化学气相沉积工艺制备的SiC涂层晶粒更细,涂层均致密无缺陷,与基体相容性较好.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层在1500℃时下具有较好的氧化防护能力,在静态空气中恒温氧化24 h后,氧化失重仅为4.01 mg/cm2.狭缝式化学气相沉积的SiC涂层表面裂纹的尺寸很小,在氧化过程中更容易被氧化产生的SiO2玻璃态物质封填,而发生自愈合效应,从而使涂层具有良好抗氧化性能.

航空航天用粉末钛合金的热等静压工艺研究下载：71 浏览：475

刘文彬1 梁超2 陈伟2 王铁军2 王磊3 裴新军1 《材料科学研究》 2019年6期

摘要:

以等离子旋转电极法制备的Ti6Al4V球形粉为原料,通过热等静压使之致密,研究了热等静压温度、升温速率、保温时间等工艺参数对材料显微组织和力学性能的影响.结果表明,热等静压温度对材料组织和性能影响很大,当热等静压温度为880℃时,获得组织细小、综合性能优异的合金.通过试样的EBSD图谱分析可知,热等静压制备的钛合金具有各项同性、组织均匀、性能波动小.

反应物浓度诱导CVD SiC结构的转变下载：77 浏览：487

黄东1,2 王昊3 何雨恬3 王秀连3 刘桦3 邓畅光3 林松盛3 张明瑜2 《材料科学研究》 2019年6期

摘要:

利用低密度的C/C复合材料为沉积基体,通过化学气相沉积法制备气相生长SiC,分析并研究了不同沉积位置和反应物浓度下气相生长SiC的微观形貌和物相组成.结果表明,随着反应物气体浓度的降低,多孔C/C复合材料基体上气相生长的SiC的微观结构呈区域性变化,SiC薄膜依次向SiC薄膜和颗粒、SiC短棒、SiC纳米线转变.探讨了不同反应物浓度气氛中过饱和度诱导原子迁移和气相分子吸附的过程,并提出一个SiC的生长模型.

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