最新刊期
      2009 年 第 29 卷 6 期

        试验研究

      • 夏鹏举,蒋百灵,张菊梅,袁森
        2009, 29(6): 491-494.
        摘要：利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备研究了不同Al含量的Mg-Al合金的铸态共晶组织形貌,分析了不同共晶组织的形成机理及影响因素。结果表明,共晶生长时其领先相为β相;随着Al含量的增加,Mg-Al合金的共晶组织由离异共晶向粒状、纤维状和层片状共晶转变。随着冷却速度的加快,共晶组织细化,初生α相发达。初生α枝晶显著影响固溶区Mg-Al合金的共晶组织形貌。  
        关键词：Mg-Al合金;共晶组织;领先相   
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        发布时间：2023-12-18
      • 翟彦博,刘昌明
        2009, 29(6): 494-497.
        摘要：采用离心铸造工艺制备初生Si与Mg2Si颗粒混合增强梯度自生铝基复合材料筒状毛坯,并将毛坯加工成气缸套零件,该零件的内壁有2～3mm厚的颗粒增强层。微观组织显示,内壁增强层中混合颗粒的体积分数高达38%,而外壁没有增强颗粒;硬度与磨损试验表明,增强层具有较高的硬度与良好的耐磨性。磨损过程与复合增强机制表明,初生Si颗粒承担了主要的磨损载荷,Mg2Si相是提高增强效果必不可少的第二相颗粒。  
        关键词：气缸套;离心铸造;梯度自生复合材料;Mg2Si   
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      • 杨莉莉,黄燕,李小溅,郑立静,张虎
        2009, 29(6): 498-501.
        摘要：采用ANSYS软件模拟真空非自耗电弧炉熔炼TiAl基和NbSi基合金的熔炼过程,通过模拟得到熔炼过程中的温度场数据,同时计算合金锭不同位置的冷却曲线以及相应的冷却速度曲线。并结合实际熔炼的Ti-47Al-2Cr-2Nb及Nb-16Si-22Ti-2Al-2Cr-2Hf合金锭,分析不同冷却速度节点处的微观组织均匀性。结果表明,冷却速度不同,导致合金锭微观组织不均匀,说明真空非自耗电弧熔炼方法虽简单易行,但其组织不均匀性影响了较大尺寸高温合金铸件的品质。  
        关键词：真空非自耗电弧熔炼;温度场模拟;组织均匀性   
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        实用研究

      • 曹凤红,龙思远,廖慧敏,王宇,夏源明
        2009, 29(6): 501-504.
        摘要：采用光学显微镜对挤压态AZ61镁合金的显微组织进行了观察,利用Hopkinson杆杆测试技术对挤压态AZ61镁合金进行了高应变速率冲击拉伸试验,测定了该合金在不同应变速率下的完整动态应力-应变曲线;对该合金在高应变速率下动态应力-应变行为及其应变速率对挤压态AZ61镁合金的屈服行为及其断裂机制的影响进行了分析。结果表明,在整个加载过程中,材料的弹性模量变化很小;在拉伸过程中,该材料表现出明显的屈服点。随着应变速率的增加,材料的抗拉强度相应增大,失稳应变相应减小,但表现出的应变速率强化效应不明显。采用SEM对其断口进行分析,结果表明挤压态AZ61镁合金拉伸断口对应变速率不敏感,表现为以韧性为主伴有少量解理特征的混合断裂。  
        关键词：镁合金;力学行为;应变速率;断口   
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      • 李明照,王跃琪,李琮,许并社
        2009, 29(6): 505-507.
        摘要：对封闭式镁合金熔炼及浇注集成系统进行了较为详细的介绍,并对传统工艺和新工艺制备的镁合金进行了微观分析和力学性能测试。结果表明,新工艺集熔炼、处理、浇注于一体,整个过程封闭、连续进行,熔炼的AZ31-0.6Nd合金与传统工艺相比,Nd的吸收率提高了125.7%,显微组织得到细化,析出相数量增加,并有Mg12Nd化合物形成,且含Nd和不含Nd的AZ31合金的力学性能均明显提高。  
        关键词：镁合金;熔炼;浇注;力学性能   
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      • 王娜,周志敏,路贵民,赵大志
        2009, 29(6): 508-511.
        摘要：采用近液相线半连续铸造技术,制备了120mm×1600mm的6061铝合金半固态坯料,考察了铸造温度、铸造速度和冷却强度对铸锭组织的影响。结果表明,合金熔体在常规铸造温度（720℃）下获得的铸锭组织是粗大的枝晶,且组织极不均匀;在近液相线温度（657℃）下保温后铸造的铸锭组织均匀、细小、近球形。一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大均有利于均匀、细小的近球形组织的形成;铸造速度达到150mm/min时可以获得细小、均匀、近球形的6061半固态坯料组织。  
        关键词：6061铝合金;近液相线半连续铸造;半固态坯料;微观组织   
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        计算机应用技术

      • 康茂东,李双明,刘林,傅恒志
        2009, 29(6): 512-515.
        摘要：采用元胞自动机法与有限差分（CA-FD）耦合计算,模拟了恒温度梯度定向凝固下DZ125高温合金枝晶竞争生长过程以及溶质分布。结果表明,模型能够动态演示DZ125高温合金微观组织演化的细节。在抽拉速度为10μm/s时,糊状区枝晶干中心从枝晶底部到尖端存在1%/mm的溶质梯度,其界面前沿液相溶质浓度从44.16%衰减为合金原始溶质浓度38.68%;而在抽拉速度为100μm/s时,糊状区枝晶干中心从枝晶底部到尖端溶质梯度很小,其界面处的液相溶质浓度为51.54%,比10μm/s时的值大。在抽拉速度为100μm/s时定向凝固枝晶间液相溶质浓度从底部到顶部逐渐减小,减小的幅度为20%/mm,其值与理论计算结果基本符合。  
        关键词：定向凝固;DZ125高温合金;元胞自动机;溶质分布   
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      • 韩雄伟,吴卫,冷真龙
        2009, 29(6): 516-518.
        摘要：结合实际生产,采用Procast软件对铝合金压铸模具的温度场及热应力场进行了数值模拟,选取了实际生产中容易出现裂纹的部位进行了模拟分析,得出了此区域在不同压铸工艺条件下热应力的变化情况。结果表明,浇注温度越高,模具易出现裂纹部位的表层热应力越大。另外,模具的预热温度越高,模具表层的温度梯度越小,产生的热应力也越小。  
        关键词：铝合金;压铸模具;温度场;热应力场;ProCAST   
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      • 蔡刚毅,邓鹏辉,马壮,吕广庶
        2009, 29(6): 518-521.
        摘要：对高强铝合金等通道转角挤压（ECAP）单次变形过程中摩擦力的作用进行了有限元模拟。结果表明,随着摩擦因数的增大,其变形载荷不断增大,所消耗的功也不断增大,心部应变不均匀程度增大,而材料平均等效应变保持基本不变。挤压过程中载荷-位移曲线可分快速增加、载荷稳定、快速增加、载荷稳定及快速下降5个阶段。当摩擦因数从0到0.30时,最大载荷提高了2.1倍,所消耗的功增加了1.3倍。因此在等通道转角挤压的过程中,应保证挤压凹模内壁表面光洁、使用合适的润滑剂,以减小摩擦和载荷,从而改善晶粒细化及组织的均匀性。  
        关键词：摩擦;高强铝合金;等通道转角挤压;有限元模拟   
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        发布时间：2023-12-18
      • 向寓华,周孑民,刘宏,李茂,王计敏
        2009, 29(6): 522-524.
        摘要：根据物料平衡方程、能量守恒方程、动量方程建立熔炼炉内熔炼过程中熔体温度的数学模型;以能量平衡测试中得到的数据为边界条件,通过重油燃烧过程的概率密度函数（PDF）仿真提供相关信息,运用Fluent6.3流体力学软件,对熔炼过程铝合金熔体温度场进行数值模拟,模拟结果与实际情况相符。  
        关键词：铝合金熔体;物理数学模型;温度场;数值模拟   
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        半固态加工

      • 薛克敏,韩国民,黄科帅,喻佳,李晓
        2009, 29(6): 524-527.
        摘要：引入等径角挤压（ECAP）法替代传统半固态坯料制备方法——应变诱导熔体激活（SIMA）法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响。结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605℃,保温时间为55min。  
        关键词：AlSi30合金粉末;ECAP法;SIMA法;正交试验;半固态坯料   
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      • 张志强,乐启炽,崔建忠
        2009, 29(6): 528-531.
        摘要：采用近液相线法制备了新型高强耐热镁合金GW103K（Mg-10Gd-3Y-0.6Zr）半固态浆料,并与高于液相线温度浇注锭坯的组织进行对比,同时,考察了近液相线浇注时静置时间和不同铸模浇注时冷却速率对铸造组织的影响。结果表明,近液相线温度浇注所获得的GW103K镁合金半固态组织与高于液相线温度浇注的相比发生了明显的变化,近液相线法浇注有利于含Zr的GW103镁合金晶粒的球化,圆整度也大大提高,但晶粒发生了明显的融合长大;近液相浇注时随静置时间的延长,晶粒变得比较粗大,圆整度显著降低,同时晶界变得比较细,分布在晶界上的金属间化合物明显减少;增加冷却速率有利于组织细化,也促进了球化的趋势。对于新型高强耐热镁合金GW103K,在近液相线温度不需静置浇注至冷却能力较强的铸模中即可获得理想的半固态浆料。  
        关键词：镁合金;近液相线制浆;微观组织   
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        压力铸造

      • 赵章焰,罗继相,骆国建,陈云
        2009, 29(6): 531-534.
        摘要：利用CAD分别建立了不同运动类型挤压铸造模具的装配模型;运用FLASH和3DMax两个软件强大的仿真功能,对挤压铸造模具进行运动仿真,模拟了模具开模、合模及卸料等运动过程,在仿真过程中实时观察模具各部件运动情况。结果表明,通过对模具运动仿真,能真实而直观地再现模具工作过程。发现了模具的早期设计问题并及时进行修正和改进,保证了模具结构的准确性与合理性,有效提高了设计效率,降低了设计成本。  
        关键词：挤压铸造;模具;运动仿真   
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        消失模铸造

      • 马吉芳,胡爱国,万国庆,田少华
        2009, 29(6): 535-536.
        摘要：介绍了一种具有封闭型腔的大型铸件的实型铸造工艺。其主要方法是,先造好上、下两个铸型,然后开箱,再将封闭位置的EPS切掉、填砂、最后再合箱浇注。该工艺方法不但提高了铸件的外观品质,同时也提高了铸件的内在品质。  
        关键词：实型铸造;封闭型腔铸件   
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        连续铸造

      • 王云龙,俞国强,周俊芳
        2009, 29(6): 537-539.
        摘要：对生产实践中遇到的铜液泄漏事故进行分析,发现出现铜液泄漏事故与人、机、法、料有很大的关系。总结发生铜液泄漏事故的各种可能原因,发现铜液条件不好、工模具处理不当、管坯横向裂纹及人为操作不当均可引起铜液泄漏,并提出相应的预防措施,主要是认真操作、随时检测铜液和工模具等,从而避免水平连铸过程中发生铜液泄漏事故。  
        关键词：水平连铸;铜液泄漏;事故;分析   
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        精密铸造

      • 张淑芳,苏有,景凤霞
        2009, 29(6): 540.
          
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      • 吴博,刘忠奎
        2009, 29(6): 541-542.
        摘要：低温蜡全自动射蜡生产线的投产,实现低温蜡制模的自动化生产,不仅大大提高蜡模的合格率和生产效率,取消了修模工序,而且改善制模车间的劳动环境,减轻员工的劳动强度,减少制模的用工量。  
        关键词：低温蜡;射蜡机;蜡模   
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        复合材料

      • 鞠新庆,王树奇,杨子润,陈康敏
        2009, 29(6): 542-545.
        摘要：研究了Mg对Al-Ti体系反应、产物形貌和相对致密度的影响,并制备出Mg基复合材料。结果表明,Al-Ti体系的反应合成产物主要是Al3Ti。Mg的作用是降低了Al-Ti体系反应合成的起始温度,延迟了Al-Ti体系反应合成的起始时间;随着Mg含量的增加,Al-Ti体系产物的相对致密度不断提高,Mg的含量为75%时反应产物的相对致密度达到97.0%。Mg的存在使生成的Al3Ti颗粒细化,且颗粒圆整,分布均匀,采用Al-Ti体系原位反应生成的颗粒状Al3Ti增强Mg基复合材料,其颗粒尺寸为1～3μm,相对均匀分布在Mg基体上。  
        关键词：Al-Ti体系;Mg基复合材料;反应合成;显微组织;致密度   
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      • 王武孝,亢春生,范志康,董志乔
        2009, 29(6): 546-549.
        摘要：采用无压浸渗技术制备了Al2O3f/Mg-9Al-0.5Nd复合材料,利用扫描镜、X射线衍射仪、电脑伺服材料试验机,研究了复合材料的微观组织变化、压缩性能和断口形貌。结果表明,复合材料组织中出现了Mg2Si新相和少量的粒状和杆状稀土相;热处理后Mg2Si有增多的趋势,尺寸略有增大;复合材料经过T4和T6处理后压缩强度有所下降,由铸态的346.5MPa下降到250.5MPa和327.5MPa;经T6处理后,复合材料的压缩断裂方式由准解理断裂变为混合断裂,存在少量纤维从基体中拔出的现象。  
        关键词：镁基复合材料;Nd;热处理;显微组织;Mg2Si;压缩性能   
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      • 艾桃桃
        2009, 29(6): 549-552.
        摘要：利用Ti-Al-TiO2体系的放热反应,采用热压工艺原位合成了Al2O3/TiAl复合材料。研究了Nb2O5加入量对复合材料结构与力学性能的影响。结果表明,相组成中有γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相。随Nb2O5加入量的增大,复合材料的密度、相对密度和硬度逐渐增大;抗弯强度和断裂韧度在加入量为6%时达到最大,分别为398.5MPa和6.99MPa.m1/2,此后随其含量增大而降低。组织分析表明,随Nb2O5加入量的增加,Al2O3粒子团聚度减弱,沿晶界弥散分布,双相γ+α2片层组织不断细化,结构更加均匀。Nb2O5对力学性能的影响主要表现在调节相含量和细化组织。  
        关键词：Al2O3/TiAl复合材料;原位反应;微观结构;力学性能   
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      • 董鹏,严彪,陈兴
        2009, 29(6): 553-556.
        摘要：采用机械合金化的方法,以纳米级的TiO2粉末与B2O3和Al为原料,通过原位反应的方法,成功制得了TiB2+Al2O3+Al3Ti颗粒增强铝基复合材料。对球磨前后TiO2粉末的XRD衍射图谱进行了对比分析,得到球磨后TiO2粉末的晶粒尺寸和晶格畸变量,并对球磨后的粉末进行了ESEM和TEM分析;同时对原料在不同的球磨时间下（1h、2h、3h）的XRD衍射图谱和ESEM形貌进行对比,得到了原位反应过程中各物相的变化情况。最后把球磨得到的粉末进行压制烧结,对最终得到的复合材料进行了ESEM形貌、TEM和相关力学研究,发现陶瓷颗粒相在基体里分布细小均匀,与基体结合良好,尺寸有几个微米,而压制烧结后试样的最终抗拉强度达到了327.4MPa。  
        关键词：机械合金化;高能球磨;原位反应;陶瓷颗粒增强;铝基复合材料   
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        轻有色合金

      • 李小松,蔡安辉,陈华,曾纪杰
        2009, 29(6): 557-560.
        摘要：研究了热处理温度和保温时间对B细化Al-7Si合金中的α相形态与硬度的影响,并确定了最佳热处理工艺。结果表明,在450℃下,随着保温时间由3h延长到12h,初生α相的形态由不规则的树枝晶向均匀的粒状等轴晶、再向蔷薇状组织转变,保温6h时晶粒形态最理想;在300～540℃之间保温8h时,随着温度的升高,初生α相逐渐由发达的树枝晶向蔷薇状枝晶和粒状晶转变;在400℃和450℃时,可得到尺寸较小、分布均匀的粒状初生α相;在450℃以上保温时,初生α相又开始向粗大、无规则形态演变。通过正交试验可知,最佳热处理工艺温度为（540±10）℃,保温6h。  
        关键词：B细化;Al-7Si合金;硬度   
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        发布时间：2023-12-18
      • 王国军,熊柏青,张永安,李志辉,李培跃
        2009, 29(6): 560-563.
        摘要：采用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射物相分析（XRD）、差示量热法（DSC）等方法,研究了2D70铝合金铸态组织的相组成,对比观察了该合金铸态、常规均匀化态、高温均匀化态的显微组织。研究结果表明,该合金铸态组织由Al2CuMg、Al2Cu、Al9FeNi、Al7Cu2Fe、Al7Cu4Ni等相组成。DSC和XRD分析表明,单级均匀化处理后可使Al2CuMg基本熔入合金基体中,然而合金中仍存在部分高熔点共晶相,但其起始溶解温度已提高,这为双级均匀化创造了条件。合金铸锭经双级均匀化后高熔点的共晶相回溶的更充分。铸锭中的Al9FeNi、Al7Cu2Fe、Al7Cu4Ni等相在均匀化处理过程中基本不变。  
        关键词：2D70铝合金;组织;均匀化处理;高温均匀化   
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        发布时间：2023-12-18
      • 徐云龙,陈刚,赵玉涛,万鹏,姚宏博,张道理
        2009, 29(6): 564-566.
        摘要：通过向AZ91D合金中添加Ca、Ba、Sr3种碱土元素,熔炼制备了铸态镁合金,利用OM、SEM、EDS和XRD等手段研究了合金的铸态组织和物相组成,测试了其力学性能。结果表明,Ca、Ba、Sr的综合作用可以显著细化镁合金的铸态组织,并使网络状β-Mg17Al12相以球块状弥散分布,室温抗拉强度从AZ91D合金的156.3MPa提高到AZ91D-0.5Ca-0.2Ba-0.1Sr合金的187.6MPa。  
        关键词：AZ91D镁合金;合金化;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 李慧平,卢德宏,潘亮星,周明,魏绍生
        2009, 29(6): 567-570.
        摘要：研究了高温摩擦条件下铝硅合金摩擦表层组织中Si相的同时细化和球化现象。在330℃下,将AlSi7、AlSi12、AlSi30合金试样分别与H13钢试样进行高温摩擦试验。结果发现,铝硅合金试样摩擦表层中,Si相颗粒都获得了同时细化和球化,其中3种合金Si相颗粒平均直径分别达到0.89、0.98、1.05μm,形状因子分别达到0.79、0.71和0.67。  
        关键词：硅相;细化;球化;高温摩擦;铝硅合金   
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        发布时间：2023-12-18
      • 张建林,呼应海,崔万利
        2009, 29(6): 571-572.
        摘要：分析滚柱轴承座原铸造工艺产生缺陷的原因,针对性地改变浇注方式,增加补帖、浇口杯,采用泡沫陶瓷过滤器、带缝隙浇口的开放式浇注系统和整体环形冒口,并在砂型表面喷涂料、烘干等措施,使该铸件实现了顺序凝固,有效避免了缩孔、缩松、砂眼等内部缺陷,铸件合格率超过90%。  
        关键词：补帖;浇口杯;泡沫陶瓷过滤器;缝隙浇口;整体环形冒口   
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        发布时间：2023-12-18
      • 王明,杨湘杰,金华兰,叶寒
        2009, 29(6): 573-575.
        摘要：利用磷酸盐溶液在AZ31镁合金挤压型材表面获得转化膜。用扫描电镜（SEM）,X射线衍射（XRD）和质量损失检测等试验手段,对膜层生长和形貌特征进行了研究,对其表面膜层的成膜机理进行了探讨。结果表明,膜层生长初期基材腐蚀溶解迅速,质量损失超过整个损失的2/3;磷酸盐呈双膜层结构,底层为鳞片条带状相间分布,具有方向性。由于底层由微结构差异较大膜组成,这种微结构的差异使得两类膜之间结合处出现明显的狭缝,成为影响底层膜耐蚀性的根本原因之一;基材的微观组织特点和化学状态直接影响底层膜层的生长特征。  
        关键词：镁合金;磷酸盐;转化膜;生长特征   
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        发布时间：2023-12-18
      • 毕秋,李克,高挺,郭峰
        2009, 29(6): 576-579.
        摘要：采用熔体超声处理及底部水冷工艺,在不同功率参数条件下制备了AZ31B镁合金铸锭,用定量金相系统测定和比较凝固组织中初生α-Mg相的晶粒尺寸。结果表明,随着超声功率的增加,声空化的形核作用增强,晶核数量增多。同时,声流速度加快,对结晶潜热和二次枝晶臂根部溶质的扩散、破碎枝晶的分散作用更强,α-Mg相形态由枝晶状向蔷薇状和球状转变。超声功率为600W时,对α-Mg初生相的细化效果最佳,晶粒平均尺寸细化到93μm。当功率升高到800W时,由于热效应超过了对流散热作用,晶粒又变得粗化。  
        关键词：镁合金;超声振动;晶粒细化   
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        发布时间：2023-12-18

        特种合金

      • 温丽华,寇宏超,王一川,常辉,李金山,胡锐,周廉
        2009, 29(6): 579-581.
        摘要：采用X射线衍射、扫描电镜和压缩试验等手段,研究了不同条件下AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的组织与力学性能。结果表明,铸态合金为典型的树枝晶组织,枝晶间存在明显的Cu富集;随着Al含量的增多,FCC相含量减少,BCC相含量增多,从而导致AlxCoCrCuFeNi具有较高的屈服强度,而且塑性应变量超过5.8%。  
        关键词：多主元高熵合金;微观结构;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 丁雨田,胡立杰,胡勇,曹文辉
        2009, 29(6): 582-584.
        摘要：通过对自制单晶铜键合丝进行球键合工艺试验,并对键合后焊点分别进行键合拉力（BPT）和剪切力（BST）测试,以及对键合点的组织、界面进行观察和显微硬度测试。结果表明,单晶铜键合丝进行球键合后,焊点所能承受的拉断力和剪切力均为近似正态分布,具有较高的可信度,50μm的单晶铜键合丝的CPK值达到1.8以上,属于优质的过程能力指数。焊点经过可靠性试验后,界面依然清晰、较为平直,没有发现界面处形成微量弥散分布的金属间化合物和Kirkendall空洞,表现出稳定的电学和界面组织性能。  
        关键词：单晶铜键合丝;球键合;可靠性   
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        发布时间：2023-12-18

        重有色合金

      • 李荣徳,曹修生,曲迎东,白彦华,李润霞
        2009, 29(6): 585-586.
        摘要：在超过1GPa的高压作用下,ZA27合金的晶体结构发生较为明显的变化。通过X射线衍射分析,揭示了不同压力作用下ZA27合金晶体结构变化规律。试验结果表明,随着压力的升高,常压与5GPa压力相比较,富铝相在（200）、（220）及（311）晶面处,晶面间距减小的比率分别为1.07%、1.15%和1.43%,且相的晶格常数由常压下的4.04800减小到5GPa下的4.00468。  
        关键词：超高压;ZA27合金;晶体结构;X射线衍射   
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        发布时间：2023-12-18

        海外文献速报

      • 2009, 29(6): 593.
          
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        发布时间：2023-12-18
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