最新刊期
      2010 年 第 30 卷 6 期

        试验研究

      • 张帆,康永林,杨柳青,丁瑞华
        2010, 30(6): 491-494.
        摘要：采用自主研发的锥桶式流变成形机（TBR）,研究了浇注温度、内锥桶转速及剪切温度对A356铝合金半固态组织的影响规律。结果表明,适当降低浇注温度、提高内锥桶转速或降低剪切温度,均有利于获得初生相颗粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为660℃、内锥桶转速为500r/min、剪切温度为590℃时,获得了理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径为41μm,形状因子为0.89;半固态组织的形成受到枝晶破碎和枝晶抑制生长两方面因素的共同影响。  
        关键词：TBR;半固态;A356铝合金;显微组织   
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        发布时间：2023-12-18
      • 张磊,尧军平,杨滨
        2010, 30(6): 495-497.
        摘要：采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺制备了原位TiB2颗粒增强Al-4.5Cu复合材料。通过XRD、光学显微镜,元素分析仪和维氏硬度计等研究了复合材料的凝固组织和固溶时效行为。结果表明,颗粒的引入使凝固组织得到明显细化。颗粒引入后材料的硬度明显提高,对TiB2颗粒含量为6.9%的复合材料经T6处理后,其硬度（HV）比基体的提高了1倍。颗粒的引入,抑制了合金的固溶扩散进程,加速了复合材料的时效进程。  
        关键词：原位合成;铝基复合材料;组织;固溶时效   
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        实用研究

      • 郭世杰,王家淳,刘金炎,吴文祥,王乐酉
        2010, 30(6): 498-501.
        摘要：采用常规铸造法和脉冲水冷却法对比研究了不同铸造工艺对400mm×1320mm工业纯铝扁锭底部翘曲的影响规律。在铸造温度为720℃,铸造速度为35～65mm·min-1,冷却水流量为20～50m3.h-1的工艺条件下,采用常规铸造和脉冲水冷却时扁锭的底部翘曲变形量分别为52mm和5～12mm。脉冲水冷却法对铸锭底部翘曲的抑制主要是由于脉冲水对铸锭的冷却强度降低,铸锭芯部和边部的冷却差异减小,在减小翘曲驱动力的同时增加了铸锭底部凝固壳的刚度,从而抑制了底部翘曲。  
        关键词：脉冲水冷却;半连续铸造;翘曲   
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      • 孟令楠,徐春杰,张忠明
        2010, 30(6): 501-503.
        摘要：采用合金化方法研究了微量Sb对185mm大截面A型和D型石墨的水平连铸灰铸铁型材基体组织及断面敏感性的影响。结果表明,微量Sb合金化可有效提高大断面D型或A型石墨铸铁型材基体组织中的珠光体含量,有利于提高型材断面硬度绝对值、抗拉强度,降低型材断面的硬度差,改善铸件的断面敏感性。  
        关键词：水平连铸;灰铸铁型材;断面敏感性   
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      • 潘利文,高永,高文理,胡治流,郑立静,张虎
        2010, 30(6): 504-507.
        摘要：应用铸造模拟软件ProCAST预测了精密铸造Ti-47Al-2Cr-2Nb合金叶片缩孔、缩松的形成情况,并与试验结果进行对照,吻合良好,表明ProCAST软件对缩孔、缩松的预测准确可靠。鉴于单独靠冒口的补缩作用无法全部消除叶片的缩孔缩松,因此通过模拟方法比较了底部铜板+型壳预热法、型壳纵向外加温度梯度法及型壳整体预热法对TiAl叶片缩孔缩松的消除效果。结果表明,最佳的工艺是模壳整体预热法,当型壳预热温度达到1000℃时,能够完全消除叶片的宏观缩孔缩松缺陷。  
        关键词：ProCAST;TiAl叶片;缩孔缩松;预测;工艺优化   
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        计算机应用技术

      • 刘陶,龙思远
        2010, 30(6): 508-510.
        摘要：运用DEFORM-3D有限元软件对铝合金筒形件旋压成形过程进行了数值模拟。通过在不同参数下的模拟,得出了一组较优的工艺参数,即:旋压温度为20℃,主轴转速为400r/min,壁厚减薄率为50%,旋轮进给率为0.75mm/r。同时分析了最优化模拟条件下工件变形区的应力、应变状态,即在毛坯与旋轮的接触区,等效应力和等效应变达到最大值。径向方向受到的力是旋压力的主要表现形式。  
        关键词：铝合金;旋压;数值模拟;Deform-3D   
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      • 刘晓峰,张敏刚,孙述利,孙钢,柴跃生
        2010, 30(6): 511-513.
        摘要：通过Gleeble-1500D热模拟机获得AZ31镁合金的应力-应变曲线,采用DEFORM-3D软件对其等径角挤压过程进行了模拟,并分析了不同内圆角半径对挤压过程的应力和应变影响。结果表明,随着内圆角半径的增大,试样表面变得光滑,在内圆角处所受平均应力减小,试样的平均等效应变随之增大,中间稳定变形区域减小。  
        关键词：等径角挤压;AZ31;内圆角半径;数值模拟   
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      • 庞盛永,陈立亮,陈涛,殷亚军,周建新,廖敦明
        2010, 30(6): 514-516.
        摘要：在铸造CAE后处理中,以平滑的方式对二值差分数据进行可视化是一个难题。基于Hamilton-Jacobi方程,建立了一种重构任意二值差分数据的数学模型,该模型能够将二值数据重构为一个连续的隐式函数,且该函数不依赖于任何原有的STL信息或数值计算信息,而仅与该二值数据所隐含的几何形状有关。同时提出了一种快速扫描方法来快速求解该模型,并采用Open MP指令对求解过程进行了并行化。结果显示,所提出的方法能够对任意复杂曲面铸件的二值差分数据进行快速重构,进而实现平滑绘制;另外,该方法同样可用于连续差分数据的三维重构。  
        关键词：铸造CAE;后处理;二值差分数据;平滑绘制;Hamilton-Jacobi方程;快速扫描方法   
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      • 陈长江,王渠东,胡志恒,尹冬弟,丁文江
        2010, 30(6): 517-519.
        摘要：运用Anycasting商用铸造软件对耐热稀土镁合金活塞的金属型铸造过程进行了数值模拟,研究了充型和凝固过程中的温度场分布,预测了铸造过程中出现的各种缺陷。发现在活塞头部易出现氧化夹杂,而在活塞的本体与补缩冒口连接处易出现缩孔疏松缺陷,模拟结果与实际浇注活塞的结果相符合。  
        关键词：耐热稀土镁合金;铸造活塞;数值模拟;缺陷   
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        半固态加工

      • 段兴旺
        2010, 30(6): 520-522.
        摘要：采用电磁搅拌和等温挤压的方法,研究了ZA27合金半固态成形的合理工艺参数,分析了电磁搅拌过程中输入电压、搅拌温度、冷却方式以及挤压过程中挤压温度对ZA27合金的半固态显微组织的影响。结果表明,输入电压为180～200V、搅拌温度为465～475℃和急冷的方式可得到近似球形和球形的细小显微组织;挤压温度为390～410℃时,挤压过程中发生动态再结晶,挤压后晶粒变得更加细小、均匀。  
        关键词：半固态成形;电磁搅拌;等温挤压;显微组织;动态再结晶;工艺参数   
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        压力铸造

      • 刘宏磊,许斌,姬绍川,郑宝全
        2010, 30(6): 523-525.
        摘要：通过对低压铸造A356.2铝合金轮毂固溶后再分别进行人工时效、自然时效24、48h,然后做力学性能检测,并对经过涂装后的成品进行力学性能检测和对比分析。结果表明,T4（自然时效48h）热处理后比T6热处理后的屈服强度降低了20%～30%、抗拉强度降低了5%～10%、硬度降低了10%～20%,伸长率提高了70%～100%,但经过涂装烘箱烘烤后,合金伸长率有所下降,强度、硬度有所提高。T4（自然时效24h）热处理后比T6热处理后更能满足所需力学性能要求。  
        关键词：A356.2铝合金;轮毂;T4热处理;T6热处理;力学性能   
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      • 周照耀,曹文炅,何毅,吴苑标
        2010, 30(6): 525-528.
        摘要：压铸过程中金属液充型行为受型腔残余气体背压影响,为准确模拟金属液充型过程,需考虑背压条件。通过引入背压控制方程,计算了某汽车用铝合金滤清器压铸充型过程,并以计算结果为依据提出了改进方案。引入背压条件预测气孔缺陷位置与实际情况一致。通过调整排气口位置能够改变局部型腔背压,进而改变金属液充型行为,从而消除了铸件缺陷。  
        关键词：型腔背压;压铸;气孔;数值模拟   
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      • 王武,万里,黄志垣,陈亮,廖伟平,张孝水
        2010, 30(6): 528-530.
        摘要：体积和结构差异较大的铝合金零件在同一模具中压铸成形即一模多件时,会出现各自不同的压铸缺陷。对此,从浇注、工艺、模具等方面分析了不同缺陷产生的原因,提出了改进措施。结果表明,差异较大的铸件在同一模具中压铸生产时,要避免压射参数的冲突,平衡模具温度是获得高品质压铸件的关键。  
        关键词：压铸;模具;缺陷   
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      • 李淑玉,田福祥
        2010, 30(6): 531-532.
        摘要：针对圆筒形铸件外圆周有一环形凸缘,内壁有矩形和圆弧形截面的沟槽,矩形沟槽两端有内凸缘等特点,设计了二次分型拉断浇口余料斜滑块内抽芯压铸模。该模具采用环形浇口的浇注系统,拉钩定距二次分型拉断浇口余料和斜滑块内抽芯结构,模具分型时利用开模力自动拉断浇口余料,推件过程中实现斜滑块内抽芯,解决了内抽芯、铸件脱模和去除浇口余料问题。模具结构紧凑,操作方便,型腔填充良好,铸件脱模顺利,满足生产要求。  
        关键词：二次分型;斜滑块;定距拉板;压铸模   
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        精密铸造

      • 秦宝荣,王军锋,范金桃
        2010, 30(6): 533-535.
        摘要：熔模铸造薄壁复杂零件时,由于工艺参数选择不当,常常导致铸件出现缩松、裂纹和变形等缺陷,降低了成品合格率。针对熔模铸造工艺参数多且又相互影响的特点,运用有限元法对铸造过程进行数值模拟,研究各个工艺参数对铸造质量的影响,预测可能会出现的铸造缺陷,确定最佳工艺方案。以碎纸刀为例,介绍了熔模铸造充型凝固过程温度场和应力场的分布情况,研究合金充型速度对熔模铸造质量的影响。  
        关键词：熔模铸造;数值模拟;充型速度   
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      • 华德峻
        2010, 30(6): 536-537.
        摘要：精铸碳钢件中的气孔大多数属于反应性气孔,主要来源于钢水中的C和FeO的剧烈的氧化-还原反应。提出了控制反应性气孔的措施,例如合理的浇注系统设计和控制浇注温度、加强炉料管理等。  
        关键词：气孔;碳钢件;精铸   
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        消失模铸造

      • 高成勋,刘伟明,颜鹏远
        2010, 30(6): 538-539.
        摘要：介绍了利用消失模工艺生产阀门铸件的试制过程。对不锈钢阀门消失模铸造的浇注位置选择、浇注工艺的设计、模样组合、涂料涂挂、装箱浇注和过程控制等方面进行了论述。  
        关键词：消失模铸造;不锈钢阀门;阀体铸件   
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        连续铸造

      • 隋里,任政,房灿峰,吴友芳,张兴国
        2010, 30(6): 540-543.
        摘要：研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61（EMC）镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。  
        关键词：AZ61合金;固溶;时效;挤压;电磁场   
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        复合材料

      • 高红霞,崔晓康,杨改云,刘建秀,丁静
        2010, 30(6): 543-545.
        摘要：采用消失模铸渗工艺制造表面复合材料铸钢,研究了铸渗用耐磨涂料的组成。结果表明,耐磨涂料的主要固体组分（体积分数）为:55%～65%的WC（粒度为0.34mm）,8%的铬铁（Fe-60Cr）,1%的添加剂,余量为可挥发性聚苯乙烯（EPS）颗粒。测试了铸渗层的布氏硬度,并在ML-100型磨粒磨损试验机上测试了铸渗层的耐磨性。结果显示,铸渗层的硬度是基体的1.7倍,耐磨性是基体的2.8倍以上。通过对耐磨涂料的组成分析及铸渗层的组织观察,说明了铸渗层硬度及耐磨性提高的原因。  
        关键词：铸钢;消失模铸造;铸渗涂料;耐磨性;复合材料   
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      • 秦亚灵,杜文博,王旭东,王朝辉,李淑波
        2010, 30(6): 546-549.
        摘要：经多次循环塑性变形（RPW）、固相原位合成和挤压成型,制备了Mg2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料。多次循环塑性变形次数分别为100次、200次、300次和400次。通过XRD、SEM、OM和力学性能测试等方法,研究了RPW次数对复合材料组织、性能的影响规律。结果表明,随着RPW次数的增加,增强相粒子Mg2Si的尺寸不断减小、分布趋向均匀。当RPW次数为200次时,复合材料的综合性能最佳。其平均晶粒尺寸为1.8μm,较未经RPW加工试样降低了81.6%,晶粒的尺寸变化主要是冷变形过程的晶粒细化与高温反应以及热挤压过程中动态再结晶的晶粒长大相互作用的结果。其抗拉强度为394MPa,比未经RPW加工试样提高了25.4%,伸长率为5.5%。通过对增强机制的研究,发现多次循环塑性变形制备的复合材料的主要强化机制是晶粒细化。  
        关键词：复合材料;多次循环塑性变形;力学性能;微观组织   
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      • 李明伟
        2010, 30(6): 550-551.
        摘要：研究了基体中Si含量对铝基复合材料抗拉强度的影响,并对断口形貌与抗拉强度的关系进行了分析。结果表明,随着基体中Si含量的增加,以亚共晶、共晶和过共晶Al-Si合金为基体的SiCP增强铝基复合材料的抗拉强度是逐渐降低的。通过对断口形貌分析发现,随着基体中Si含量的增加,代表塑性断口特征的"韧窝"数量逐渐减少;代表脆性断口特征的"小平面"逐渐增多。通过对小平面进行能谱分析发现,小平面主要由3种相组成:SiCp、Si相、Al8FeMg3Si6相。  
        关键词：铝基复合材料;抗拉强度;断口形貌   
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      • 徐睿,欧阳求保,虞红,顾海麟,张荻
        2010, 30(6): 552-555.
        摘要：为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,通过混合盐法制备了原位TiB2颗粒增强A356复合材料。采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其阻尼性能进行了研究。结果表明,原位TiB2颗粒在基体中分布均匀,平均尺寸在300nm左右,TiB2颗粒对α-Al晶粒有显著的细化效果,复合材料的强度、弹性模量以及阻尼性能都明显高于基体合金。  
        关键词：铝基复合材料;原位复合;TiB2颗粒;阻尼性能   
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        发布时间：2023-12-18

        特种合金

      • 王勇,郭喜平,张超峰,张平
        2010, 30(6): 556-561.
        摘要：采用真空自耗电弧熔炼技术制备了Nb-Ti-Si-Cr-Hf-Al-B-Y超高温合金,并测定了其室温断裂韧度及拉伸性能。采用XRD,SEM,EDS等方法对母合金锭不同部位的相组成、微观组织、成分分布以及试样的断口形貌进行了分析。结果表明,母合金锭不同部位的组织均由初生（Nb,X）5Si3（X代表Ti、Hf和Cr元素）以及Nbss/（Nb,X）5Si3共晶团（Nbss表示铌基固溶体）组成。初生（Nb,X）5Si3以横截面为规则的多边形块状不连续分布在基体上,而Nbss/（Nb,X）5Si3共晶团则呈典型的层片状或花瓣状形貌。母合金锭的成分分布特点为Si含量由锭边缘向中央呈增加的趋势,Nb、Ti含量则由锭边缘向中央呈减少的趋势;Cr、Al倾向于固溶在Nbss中,而Hf则倾向于固溶在（Nb,X）5Si3中。经过多元合金化的Nb-Ti-Si基合金的室温断裂韧度为10.72MPa·m1/2,抗拉强度为297.12MPa,室温断裂韧度及拉伸试样的失效模式均为脆性准解理断裂。  
        关键词：Nb-Ti-Si基合金;电弧熔炼;共晶;断裂韧度   
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        发布时间：2023-12-18

        轻有色合金

      • 刘扭参,李俊青,刘忠侠,杨明生
        2010, 30(6): 561-563.
        摘要：采用20目的石英板式过滤器对电热法生产Al-30Si粗合金配制的ZL102合金进行二次过滤后,合金中的Fe含量由过滤前的1.14%下降到0.43%,Fe相形状由过滤前的大块状和花瓣状改变为细小的块状,合金的抗拉强度和伸长率分别达到182MPa和4.3%,与未过滤合金相比,分别提高了38%和290%。ZL102合金的力学性能已经接近纯Al配制合金,完全可以满足工业生产需要。  
        关键词：Al-30Si粗合金;ZL102合金;过滤;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 秦红英,刘赵铭,张英波,刘书梅
        2010, 30(6): 564-565.
        摘要：采用表面熔渗技术在AZ91D镁合金浇注过程中同步形成了富Al表面熔渗层,并对熔渗层的厚度、微观组织和微区成分进行了分析。结果表明,镁合金表面富Al熔渗层与基体组织为冶金结合;随模具表面Al粉涂敷层厚度的增加,镁合金表面熔渗层逐渐变得连续、致密,且厚度也不断增加,但对各微区化学成分影响较小;镁合金表面熔渗层中Al含量从表面向内部逐渐降低。  
        关键词：镁合金;Al粉;表面;熔渗   
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        发布时间：2023-12-18
      • 贺素霞,刘忠侠
        2010, 30(6): 566-569.
        摘要：研究了铝合金中RE含量及热处理工艺对Al-Mg-Si合金板材的显微组织、力学性能的影响。研究表明,添加一定量的RE可以明显改善板材的力学性能,在T4P+烘烤状态下,RE含量为0.2%的合金具有最高的强度,屈服强度达到281MPa,比不含RE的合金高出约40MPa;抗拉强度达到373MPa。表明加入0.2%的RE后合金的强度和塑性都有很大的提高。对于RE含量为0.2%的合金,T4+烘烤条件下,虽然板材伸长率较高,但板材的屈服强度和抗拉强度分别较T6态低120MPa和40MPa;T4P+烘烤处理后,组织中出现了细密的析出相,抗拉强度非常接近于T6态,伸长率较T6态提高了4%,表明预时效处理后更能发挥RE对合金性能的有益作用。  
        关键词：Al-Mg-Si合金;板材;RE;预时效   
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        发布时间：2023-12-18
      • 姚建洮,陈明,马跃洲,郑浩,许文卜
        2010, 30(6): 570-572.
        摘要：在单极性脉冲、双极性脉冲、带放电回路的脉冲形式下分别对AZ91D镁合金进行微弧氧化试验。研究不同脉冲形式下微弧氧化的负载电压及电流波形,以及脉冲形式对铸造AZ91D镁合金微弧氧化过程及效率的影响。结果表明,带放电回路的脉冲形式能消除负载电容的影响。其微弧氧化过程稳定,弧点均匀,膜层表面光滑,孔洞均匀、密布,有效提高了成膜效率。  
        关键词：镁合金;微弧氧化;脉冲形式   
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        发布时间：2023-12-18
      • 李慧,张静武,要天开
        2010, 30(6): 573-574.
        摘要：提出一种断口-金相方法,研究了Al-Si系合金复合变质后共晶Si的形态、α-Al树枝晶尺寸对合金力学性能的影响。结果表明,复合变质处理试样由于α-Al树枝晶细小、共晶Si良好的形态及分布,使材料在拉断过程中,阻碍裂纹扩展,断裂单元小,吸收更多的能量,穿晶断裂时裂纹扩展途径增加,使材料的综合力学性能提高,其屈服强度、抗拉强度、伸长率和硬度分别比Sr变质的试样提高了60%、28.3%、94.3%和7.4%。  
        关键词：Al-Si系合金;复合变质;断口-金相;共晶Si相;α-Al树枝晶;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 胡慧芳,李华基,薛寒松
        2010, 30(6): 575-578.
        摘要：研究了La、Ce混合稀土对过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si形态的影响。采用不同的腐蚀、萃取方法,得到未变质和La、Ce混合稀土变质的过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si相完整的立体形貌,借助扫描电镜和能谱仪对其进行形貌观察和物相分析。结果表明,在Al-24Si合金结晶过程中,La、Ce通过在Si/Al界面前沿合金液中的富集作用,一方面抑制了Si相的长大,另一方面通过成分过冷影响Si相的长大方式,使其以非小平面即粗糙界面方式长大,改变初生Si和共晶Si相的形貌;对合金中形成的稀土化合物进行能谱分析表明,化合物中Si的摩尔分数较高,证明在稀土化合物的形成过程中部分消耗了Si原子,使初生Si和共晶Si长大时组织中Si含量减少,有效阻碍了初生Si和共晶Si的长大。  
        关键词：La、Ce混合稀土;Al-24Si合金;Si相生长   
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        发布时间：2023-12-18

        重有色合金

      • 陈绍广,孙洪波,戴扭乾
        2010, 30(6): 579-581.
        摘要：研究了稀土Ce加入量对挤压态纯铜杆的电导率、硬度和疲劳性能的影响。结果表明,加入稀土元素Ce的挤压铜杆晶粒明显比未加稀土的细小,起到细化晶粒的作用;加入稀土Ce能提高纯铜的电导率和硬度,改善挤压纯铜杆的疲劳性能,稀土Ce加入量为0.04%时,挤压纯铜杆的综合性能最好。  
        关键词：纯铜;电导率;硬度;疲劳性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 于宝义,乔刚,陈岩,苏薄,刘春雨
        2010, 30(6): 581-583.
        摘要：采用热浸镀方法研究了助镀剂KF在热浸镀中促进Cu/Al液固复合方面的作用,并且分析了热浸镀中Al液温度、浸镀时间对冶金反应层成分和厚度的影响。结果表明,试样经过表面处理,在助镀剂中浸泡4min,浸镀温度为720℃,浸镀时间为25s时得到的复合效果最好。  
        关键词：热浸镀铝;助镀剂;铜铝复合材料;液固复合   
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        发布时间：2023-12-18
      • 顾冬青,邵红红,纪嘉明
        2010, 30(6): 584-586.
        摘要：通过合金成分的改变制备了新型高铝锌基合金。研究了铸态、固溶处理、时效处理条件下该合金的显微组织、力学性能、热膨胀系数。结果表明,稀土的加入可显著提高合金的力学性能,同时提高了合金的尺寸稳定性,且尺寸稳定性明显优于ZA27合金。  
        关键词：高铝锌基合金;固溶处理;时效处理;热膨胀系数   
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        发布时间：2023-12-18

        海外文献速报

      • 2010, 30(6): 589.
          
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        发布时间：2023-12-18

        专利文献信息

      • 2010, 30(6): 590.
          
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        发布时间：2023-12-18
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