最新刊期
      2024 年 第 44 卷 第 10 期

        专题·复合材料

      • “在复合材料制备领域，专家提出了一种新型工艺方法，优化了浸渗过程，制备出密度更低、强度更高的复合材料。”
        贠康,李小博,周计明,齐乐华
        2024, 44(10): 1297-1301. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.001
        摘要：提出一种挤压头与板件截面积之比小于1的复合材料制备工艺方法，对浸渗过程进行了分析，并探究了不同工艺参数对浸渗质量的影响。优选的工艺参数：浇注温度为950 ℃，预热温度为560 ℃、挤压压力为35 MPa。采用此参数制备了浸渗良好的环形薄板件。所制备的复合材料密度比基体合金降低了14.8%，抗拉强度为125 MPa，比基体提高了58%。  
        关键词：液固挤压浸渗;碳纤维铝基复合材料;板件;挤压头   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在新材料领域，研究人员采用接触搅拌法制备了TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料，研究了稀土Ce含量对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，添加Ce改善了TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料中增强颗粒在基体中的分散效果，抑制了复合材料中颗粒的团聚，并细化了晶粒尺寸。稀土含量为0.1%时，颗粒分散均匀性良好，晶粒尺寸细化最明显。挤压后TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料的抗拉强度、伸长率分别为426.3 MPa、1.56%，为高性能复合材料研究提供了新思路。”
        丰翔,柏瑶一,卢德宏
        2024, 44(10): 1302-1306. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.002
        摘要：以钛粉、碳化硼粉、铝粉和ZL205A为原料，采用接触搅拌法制备了TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料，研究了稀土Ce含量对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，添加Ce改善了TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料中增强颗粒在基体中的分散效果，抑制了复合材料中颗粒的团聚，并细化了晶粒尺寸。稀土含量为0.1%时，颗粒分散均匀性良好，晶粒尺寸细化最明显。挤压后TiCp+TiB2p/ZL205A复合材料的抗拉强度、伸长率分别为426.3 MPa、1.56%。  
        关键词：铝基复合材料;接触搅拌;显微组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究人员采用连续固-液复合方法制备了锡青铜/10号钢双金属层状复合材料。通过微观组织分析和力学性能测试，验证了复合材料界面的全冶金结合和优异的结合强度，为解决材料界面结合问题提供新方案。”
        彭博,于凤云,邓佳男,接金川,李廷举
        2024, 44(10): 1307-1312. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.003
        摘要：使用连续固-液复合的方法制备了锡青铜（Tin bronze， TB）/10号钢（1010 steel）双金属层状复合材料。通过金相显微镜、电子探针显微镜和透射电镜分析了复合材料的微观组织和界面结合机制。使用硬度和拉伸-剪切测试的方法分别研究了锡青铜/10号钢复合板的力学性能和界面结合强度。结果表明，复合板中锡青铜微观组织均匀，而钢由于冷却过程中复杂的温度场，形成了铁素体+珠光体+贝氏体的复杂微观组织。复合材料具有优异的界面结合性能，实现了界面的全冶金结合。TEM结果表明，在锡青铜和10号钢之间形成了牢固的原子间结合界面。拉伸-剪切测试结果表明，最终的断裂发生在锡青铜侧，界面的结合强度大于锡青铜的。  
        关键词：固/液复合;锡青铜;双金属复合板;界面;拉伸-剪切   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究者通过液/固复合铸造法制备A356/Q345双金属复合材料，发现液/固体积比对材料界面组织特征、厚度、相组成及力学性能有显著影响。当液/固体积比为9.93时，复合材料的综合力学性能最佳。”
        梁晓玉,李元东,邱谨,张宁,周宏伟,王晟,曹驰
        2024, 44(10): 1313-1319. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.004
        摘要：对Q345钢在700 ℃下进行热浸镀A356铝合金试验，采用液/固复合铸造法制备A356/Q345双金属复合材料。研究液/固体积比（5.54、6.91、9.93、13.3）对A356/Q345复合材料界面组织特征、厚度、相组成及力学性能的影响。结果表明，界面处均产生良好的冶金结合层，且随着液/固体积比的增大，结合层厚度由17.18 μm增大至22.04 μm。结合层主要由Al9Fe2Si2相、Al8Fe2Si相和Al5Fe2相组成。铝基体和钢基体的显微硬度基本保持不变，结合层的显微硬度随液/固体积比的增大小幅增加，平均显微硬度（HV）为356.89，远高于铝基体和钢基体的显微硬度。复合材料的抗拉强度和剪切强度呈先增大后减小的趋势，液/固体积比为9.93时，复合材料的综合力学性能最佳，抗拉强度和剪切强度达到了最大值，分别为351.4 MPa和48.3 MPa。  
        关键词：A356/Q345复合材料;液/固体积比;复合铸造;界面组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “固-液复合法制备Fe/ZCuPb20Sn5双金属，研究了P对铜层摩擦性能的影响。P含量为0.3%时，摩擦因数与磨损率最小，磨损机制由黏着磨损与剥层磨损向磨粒磨损转变。”
        康圆圆
        2024, 44(10): 1320-1325. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.005
        摘要：采用固-液复合法制备Fe/ZCuPb20Sn5双金属，系统研究了P对双金属铜层中枝晶细化、元素偏析、第二相析出行为的影响以及铜层摩擦性能。结果表明，P分布于α-Cu与α-（Cu，Sn）两相区间，减弱了Sn元素偏析，析出Cu3P强化相，细化基体组织。铜层的摩擦因数与磨损率均随着P含量的升高逐渐减小，在P含量为0.3%时取得最小值。在磨痕犁沟中Pb包裹着Cu3P相形成自润滑层，提高了材料的摩擦性能。随着P含量的增加，磨损机制由黏着磨损与剥层磨损向磨粒磨损转变。  
        关键词：钢/铜双金属;摩擦磨损;ZCuPb20Sn5;组织演变   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究人员采用超声辅助熔盐反应法制备Al-10TiB2中间合金，并通过超声辅助重熔稀释法制备出组织均匀且具有较高强度的5%TiB2/A356复合材料，为提高材料性能提供新途径。”
        李亚龙,刘志伟,董志武,余申卫,何源,董其娟,魏作山,李政霖,尚金翅
        2024, 44(10): 1326-1332. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.006
        摘要：采用超声辅助熔盐反应法制备Al-10TiB2中间合金，以此为母材通过超声辅助重熔稀释法制备出组织均匀且具有较高强度的5%TiB2/A356复合材料，并对其微观组织和力学性能进行研究。结果表明，复合材料组织均匀且无杂质盐残留。加入5%的TiB2颗粒能够细化晶粒，α-Al平均晶粒尺寸从250 μm细化为190 μm，降低了24%。铸态复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为124 MPa和175 MPa，相比于A356基体提高了12.7%和6.1%。热处理态复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为250 MPa和290 MPa，相比于A356基体提高了19.0%和13.7%。  
        关键词：TiB2/A356复合材料;超声;重熔稀释;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，专家研究了固溶工艺对复合板材性能的影响，发现最佳热处理工艺，显著提升了剪切强度、抗拉强度、屈服强度和伸长率。”
        张丁丁,贾品峰,徐振,陈庆强
        2024, 44(10): 1333-1338. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.007
        摘要：研究了不同固溶工艺对1070A/2024铸轧复合板材组织和性能的影响，采用金相和扫描电镜及能谱分析对复合板材进行组织观察和分析，通过拉伸和剪切试验对复合板材进行性能测试。结果表明，固溶处理后，界面组织中主要相为Al2Cu，复合板材最佳的热处理工艺为：360 ℃×2 h退火+495 ℃×1 h固溶，此时复合板材剪切强度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为147.83 MPa、321.41 MPa、373.92 MPa和28.34%。  
        关键词：1070A/2024复合板;固溶处理;力学性能;界面组织   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究人员采用6061液态金属合金化处理，制备了固-液铸轧6061/AZ31B复合板。研究发现，添加0.2%的Sc元素，可显著细化铝基体晶粒，提高复合板的力学性能。”
        张宁,李元东,邱谨,梁晓玉,周宏伟,王晟,曹驰
        2024, 44(10): 1339-1344. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.008
        摘要：以AZ31B作为基板、不同Sc含量（0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%）进行合金化处理的6061液态金属作为浇覆材料，制备固-液铸轧6061/AZ31B复合板。采用光学显微镜、扫描电镜以及XRD分析合金的显微组织和相组成，并对其力学性能进行测试。结果表明，不同Sc含量下的复合板冶金结合界面厚度并未发生明显变化，均为5 μm左右，但铝基体的晶粒明显细化。Sc含量为0.2%时，对铝基体晶粒细化效果最好，复合板表现出理想的力学性能，其中抗拉强度和剪切强度分别达到峰值234.841 MPa和70.032 MPa，较未添加Sc的合金分别提高了22.0%和69.3%。  
        关键词：6061/AZ31B复合板;显微组织;力学性能;Sc含量   
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        发布时间：2024-10-23

        研究·计算机应用

      • “在镁合金逆向设计领域，研究者提出基于循环生成对抗网络的框架，显著提升预测精度，为设计提供参考范围。”
        马洪浩,董万鹏,苏德君,曹雪坤
        2024, 44(10): 1345-1351. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.009
        摘要：为了特定的应用场景或特性要求寻找合适的材料，本研究提出一种基于循环生成对抗网络的逆向设计框架，集成了长短期记忆人工神经网络和变分自编码器，应用在镁合金从力学性能到成分和挤压参数的逆向设计。框架模型相较于传统的人工神经网络和支持向量机算法预测精度分别提高了27%和47%，在测试集中的均方误差和平均绝对误差分别为0.09和0.15，同时提供了参考范围，以缩小镁合金逆向设计空间。  
        关键词：镁合金;逆向设计;循环生成对抗网络;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “AlP作为异质形核衬底促进初生Si细化，研究了AlP/Si界面结构的黏附能、界面能、界面接触角及电子和键合作用。”
        张梦军,游志勇,李沐菲,张云冠,蒋傲雪,牛晓峰
        2024, 44(10): 1352-1356. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.010
        摘要：AlP可以作为过共晶Al-Si合金组织中初生Si的异质形核衬底来促进初生Si的形核，从而实现初生Si的细化，但目前还缺乏原子尺度上对异质形核机理的研究。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算，研究了AlP/Si 6种界面结构的黏附能、界面能、界面接触角及电子和键合作用。结果表明，AlP/Si（100）结构中以AlP与Si呈桥位相连的界面黏附能最高，可达4.23 J/m2，界面平衡间距最短为0.211 μm，界面能最低为0.29 J/m2，界面接触角最小为19.9°。通过电子和键合作用详细分析了各界面稳定性强弱的原因及结合机理，计算结果与分析内容一致。  
        关键词：过共晶Al-Si合金;异质形核;黏附能;界面能;第一性原理   
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        发布时间：2024-10-23

        研究·增材制造

      • “在3D打印领域，研究者采用高速离心雾化工艺制备纯银粉，系统研究了粉末飞行距离和粒径分布、显微组织、元素分布之间的关系，并采用选区激光熔化工艺制备纯银块体试样。”
        熊孝经,杨季鑫
        2024, 44(10): 1357-1361. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.011
        摘要：采用高速离心雾化工艺制备3D打印用纯Ag粉，系统研究了粉末飞行距离和粒径分布、显微组织、元素分布之间的关系，并采用选区激光熔化工艺制备纯Ag块体试样。结果表明，60 000 r/min下离心雾化制备Ag粉末粒径在3.8 ~101.2 μm内波动，随着粉末飞行距离增加，粉末D50逐渐增大。另外，制备过程中粉末未发生元素污染，粉末整体球形度良好，无卫星粉或空心粉存在，显微组织为全胞晶结构。制备的Ag块体试样显微组织由等轴晶粒组成，平均晶粒尺寸为0.14 μm。  
        关键词：离心雾化;纯银粉末;3D打印   
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        发布时间：2024-10-23

        研究·合金性能

      • “激光熔覆功率提升TC4钛合金硬度，耐磨性能显著增强。”
        张波,党国栋,高培虎,陈白阳,李建平,付瑞涛,李起保,范虎
        2024, 44(10): 1362-1367. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.012
        摘要：采用X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）、扫描电镜（SEM）、显微硬度计、摩擦磨损试验机等，研究了激光熔覆功率对TC4钛合金表面熔覆层微观组织结构和力学性能的影响。结果表明，锡青铜熔覆层主要由Cu10Sn3、Cu6Sn5、Cu4Ti3、CuTi以及Cu2O等物相构成，熔覆层与基体结合良好，无孔隙和裂纹。当激光熔覆功率从480 W增至640 W时，熔覆层的硬度增大。当激光熔覆功率为640 W时，锡青铜熔覆层的硬度（HV0.2）达到最大482，是锡青铜的5.24倍，是TC4钛合金基体的1.60倍。同时该功率下的锡青铜涂层具有较低的摩擦因数（0.51）以及最低的磨损量（1.2 mg），均低于锡青铜块材和TC4钛合金，耐磨性能与锡青铜相比提高了3.4倍，比TC4钛合金基体提高了5.6倍。磨损形式主要表现为磨粒磨损及氧化磨损。  
        关键词：激光熔覆;锡青铜;TC4钛合金;显微硬度;耐磨性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “弹性加载处理引入非晶合金梯度结构，提升室温塑性。”
        周敬宇,时博
        2024, 44(10): 1368-1374. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.013
        摘要：通过弹性加载处理在弛豫态Ti32.85Zr30.21Cu9Ni5.28Be22.66非晶合金中引入了梯度结构，研究了梯度结构对其室温力学性能的影响。研究表明，梯度结构会阻碍剪切带的快速扩展，耗散更多能量，进而延缓断裂。压缩塑性由3.2%提升至8.8%，即梯度结构的存在赋予了弛豫态非晶合金额外的塑性。  
        关键词：梯度非晶合金;弹性加载;热力学稳定性;塑性   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在铝合金领域，研究了Sc和Zr含量对ZL205A合金性能的影响，发现添加0.40%Sc和0.15%Zr时，合金抗拉强度和伸长率显著提升。”
        綦育仕,任雁,杜兰君,靳钰,杜之明,刘永旺,陈刚
        2024, 44(10): 1375-1381. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.014
        摘要：研究了Sc和Zr含量对挤压铸造ZL205A铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着Sc含量增加，合金基体晶粒组织细化，抗拉强度先升高后降低，当Sc含量为0.40%（质量分数，下同）时，铝合金的抗拉强度、伸长率和硬度（HV）分别为389.5 MPa、14.8%和122.9。同时添加Sc和Zr对合金组织的细化和力学性能的提升效果更显著，当添加0.40%的Sc和0.15%的Zr时，合金在室温下的抗拉强度和伸长率分别达到398.3 MPa和15.7%；经过T5热处理后，合金在150 ℃下的抗拉强度为345.1 MPa，伸长率为15.8%。对Sc和Zr元素改性的ZL205A铝合金采用挤压铸造制造了连杆构件，表面质量良好，构件最高抗拉强度和伸长率分别为468.6 MPa和15.2%，硬度（HV）最高为146.6。  
        关键词：Sc;Zr;ZL205A铝合金;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在高温力学性能研究领域，专家采用晶体塑性有限元方法，对DD6镍基单晶合金进行了深入研究。结果表明，在一定加载速率下，不同取向单晶合金的屈服应力和弹性模量存在显著差异。”
        赵宏伟,杨贤樑,张嵩,尤孟春,刘二强
        2024, 44(10): 1382-1387. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.015
        摘要：采用晶体塑性有限元方法（CPFEM）对DD6镍基单晶合金高温力学性能进行了研究。结果表明，一定加载速率下，不同取向单晶合金（223）［11-0］取向的屈服应力和弹性模量最大；不同取向滑移系的激活程度不同，其最大累积剪切应变数值也不同，材料不同取向的晶粒均发生了旋转，而（001）［11-0］取向的偏转角度最大。相同取向条件下，应变速率对弹性模量影响很小，而屈服应力与应变速率呈正相关。  
        关键词：镍基单晶合金;晶体塑性;屈服应力;织构演化   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在铝合金领域，专家研究了稀土元素对A356铝合金微观组织和力学性能的影响，发现0.35%稀土添加量时性能最优。”
        邢博岩,陈义胜,闫永旺,刘艺畅
        2024, 44(10): 1388-1391. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.016
        摘要：采用金相显微镜、钨灯丝扫描电镜、场发射扫描电镜等手段，研究了0~0.35%的La、Ce混合稀土添加对A356铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明，当混合稀土添加量为0.35%时，A356铝合金的组织与力学性能最好，α-Al晶粒等效直径和二次枝晶臂间距（SDAS）均达到最小值，分别为24.24 µm和38.07 µm，共晶Si细化理想，抗拉强度和屈服强度分别达到178.5 MPa、145.6 MPa，断裂类型由脆性断裂逐渐变为韧性断裂。  
        关键词：A356铝合金;混合稀土;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究者通过实验分析了Nb含量对GCr15钢性能的影响，发现0.04%Nb时抗拉强度最高，0.08%Nb时硬度最大。”
        廖劲成,郭锦涛,杨弋涛
        2024, 44(10): 1392-1397. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.017
        摘要：通过OM、SEM、拉伸以及硬度试验，研究了不同Nb含量对于改良型GCr15组织与性能的影响。结果表明，淬回火后的GCr15试验钢组织均为回火马氏体、少量残余奥氏体以及碳化物，添加Nb后奥氏体晶粒细化，碳化物类型发生改变，出现NbC析出相。当Nb含量为0.04%时，钢的抗拉强度最高，达到了1 249.81 MPa；当Nb含量为0.08%时，钢的硬度（HRC）最高，为61.2。  
        关键词：Nb微合金化;改良型GCr15;NbC;显微组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究人员通过实验发现，Mn元素的添加能显著改善TiAl合金的微观结构和力学性能，其中Ti51.5Al45Nb2Mn2.5合金展现出最佳性能。”
        况侨,吴鑫林,张海龙,王强
        2024, 44(10): 1398-1401. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.018
        摘要：采用金相显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、扫面电镜等手段研究了Mn含量对TiAl合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，Ti53-xAl45Nb2Mnx（x=0、 1、 2.5、 4，摩尔分数，%）合金的组成相包括γ-TiAl相和α2-Ti3Al相，添加的 Mn元素以固溶原子的形式固溶于合金基体中，引起晶格畸变，导致晶面间距变大。随着x从0增至1，2.5，4，合金片层结构显著细化，片层厚度由（670±120） nm分别降到（610±90）、（580±100）和（540±90） nm。合金的室温压缩屈服强度、抗压强度和断裂应变均随着Mn含量增加先增大后减小，Ti51.5Al45Nb2Mn2.5合金性能最佳，分别达到了930 MPa、1 605 MPa和30.4%。相较于未添加Mn的合金，分别提高了32.9%、35.4%和83.1%。  
        关键词：TiAl合金;Mn合金化;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在合金材料领域，研究人员采用真空电弧熔炼工艺制备了Ni-20Cr及改性的Ni-20Cr-xAl-1Si合金，通过多种检测手段研究了Al含量对合金电阻率、显微组织和力学性能的影响。研究发现，随着Al含量增加，合金电阻率先上升后下降，强度、硬度逐渐上升，塑性、韧性逐渐下降。Ni-20Cr-5Al-1Si合金的电阻率达1.523 μΩ·m，较Ni-20Cr合金提升了43.81%，屈服强度、抗拉强度、硬度（HV0.2）分别上升至664.9 MPa和864.6 MPa和340.8，伸长率下降至31.83%。”
        张秀发,夏天东,王晓军,雷智刚
        2024, 44(10): 1402-1408. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.019
        摘要：采用真空电弧熔炼工艺制备了Ni-20Cr及改性的Ni-20Cr-xAl-1Si （x=3，4，5，6，7，质量分数，%）合金，采用X射线检测（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、拉伸测试和硬度测试等手段研究了Al含量对合金电阻率、显微组织和力学性能的影响。结果表明，Ni-20Cr合金由γ单相组成，Ni-20Cr-xAl-1Si由γ基体相和γ′-Ni3Al沉淀相组成。随着Al含量增加，起沉淀强化作用并对合金电阻率提升起主要作用的γ′-Ni3Al相的含量先上升后下降，固溶于γ/γ′相中起固溶强化作用的Al逐渐增多，合金电阻率先上升后下降，强度、硬度逐渐上升，塑性、韧性逐渐下降。Ni-20Cr-5Al-1Si合金的电阻率达1.523 μΩ·m，较Ni-20Cr合金提升了43.81%，屈服强度、抗拉强度、硬度（HV0.2）分别上升至664.9 MPa和864.6 MPa和340.8，伸长率下降至31.83%。  
        关键词：Al元素;γ′-Ni3Al;电阻率;组织;力学性能   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在铝合金领域，Sc、Er、Be复合添加显著改善了Al-Zn-Mg-Cu合金的组织与性能，硬度达到240.6HV。”
        张博涛,贺永东,赵亿坤,白万全,陈长科,刘小龙,陈守俊,杜玉峰
        2024, 44(10): 1409-1415. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.020
        摘要：采用光学显微镜、电子背散射衍射、扫描电镜、透射电镜和维氏硬度试验方法，研究了Sc、Er、Be复合添加对Al-8.3Zn-2.2Mg-2.3Cu合金组织与性能的影响。结果表明，Sc、Er、Be元素的加入，使小角度晶界占比高达56.2%，有效减少了合金中小角度晶界向大角度晶界的转变，且合金没有表现出明显的择优取向。T6处理后，合金内部及晶界处存在大量的球形Al3Sc弥散相，加速了η′相的析出，同时阻碍了晶界与位错运动。Be的加入对合金起到固溶强化的作用，部分Be以α-Be形式存在，另一部分在晶界处形成含Be的第二相；T6态合金硬度（HV）为240.6。  
        关键词：Al-Zn-Mg-Cu合金;复合添加;微观组织;钉扎效应   
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        发布时间：2024-10-23

        研究·合金工艺

      • “在镁合金半固态组织演变研究中，通过等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.3La-xCu镁合金半固态浆料，揭示了Cu含量、等温温度和等温时间对合金组织演变的影响。”
        黄晓锋,陈宣宇,贺光亮,张鑫涛,陶伟,何丹丹
        2024, 44(10): 1416-1422. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.021
        摘要：采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.3La-xCu（x=0，0.5，1.0，1.5，质量分数，%，下同）镁合金半固态浆料。利用光学显微镜、扫描电镜和EDS等设备观察Cu含量、等温温度和等温时间对Mg-7Zn-0.3La镁合金半固态组织演变的影响。结果显示，Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的铸态组织组成主要由白色α-Mg基体和黑色共晶组织（α-Mg+MgZn2+Mg4Zn7+CuMgZn）组成。该合金在等温热处理初始阶段，Cu起着加速非枝晶颗粒分离和球化的作用；随着等温温度的升高或等温时间的延长，非枝晶颗粒尺寸和形状因子呈先减小后增大的趋势，其中等温温度为580 ℃，等温时间为30 min时，Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的非枝晶组织呈现理想状态，此时的非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为43.51 μm、1.32和64.38%。在半固态组织的演变过程中，合金组织主要经历了初始粗化、组织分离、球化及最后的粗化4个阶段。  
        关键词：Cu含量;镁合金;半固态;演变机理   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在材料科学领域，研究者通过精确调控轧制变形量，揭示了Al-Sn合金中第二相形貌演变规律，发现短纤维状第二相可提升合金自润滑性能，从而增强耐磨性能。”
        李士明,董壮壮
        2024, 44(10): 1423-1427. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.022
        摘要：研究了轧制变形量对Al-Sn合金中的第二相形貌演变及摩擦性能的影响。通过感应熔炼工艺制备得到Al-Sn合金铸锭，随后对合金进行轧制处理并精确调控轧制变形量，揭示合金中富Sn第二相的形貌演变规律。结果表明，随着轧制变形量增加，富Sn第二相逐渐由连续网状结构转化为不连续短纤维结构，合金摩擦因数维持在0.27左右，但摩擦过程中的滑移现象显著减弱。同时，合金的维氏硬度（HV）由铸态时的17.9升高至75%变形量下的28.8，磨损率由7.49×10-4 mm3/（N∙m）下降至5.51×10-4 mm3/（N∙m）。因此，短纤维状第二相可以提升合金的自润滑性能，而合金硬度和自润滑性能的同步提升共同导致Al-Sn耐磨性能的提升。  
        关键词：Al-Sn合金;第二相;自润滑性能;耐磨性能   
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        发布时间：2024-10-23

        应用·生产技术

      • “在铝合金柱塞油泵铸件生产领域，专家优化改进铸造工艺，采用AnyCasting软件模拟分析，成功解决缩松、气孔等缺陷，满足品质要求。”
        冯超,唐桢,纪旭辉
        2024, 44(10): 1428-1430. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.023
        摘要：针对铝合金柱塞油泵铸件在生产过程中经常出现缩松和气孔等铸造缺陷的问题，结合铸件的结构特点，分析了缺陷产生的原因，优化改进了铸造工艺方案并采用AnyCasting软件进行了数值模拟分析。结果表明，优化改进的柱塞泵壳体铸造工艺方案完全解决了铸件的缩松、气孔等铸造缺陷，所生产的铸件完全满足品质要求。  
        关键词：柱塞油泵;铝合金铸件;铸造缺陷;数值模拟   
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        发布时间：2024-10-23
      • “在热顶铸造铝合金空心铸锭领域，专家分析了漏铝问题产生的原因，并提出了有效解决方案。”
        杜新宇
        2024, 44(10): 1431-1435. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.024
        摘要：热顶铸造铝合金空心铸锭时，由于内孔表面结晶的凝壳较薄，在拉力的作用下凝壳容易产生裂纹甚至发生漏铝问题。通过显微观察发现漏铝部位多数具有拉痕和断裂特征，但也有突发漏铝的情况。结合生产实际，分析了空心锭内孔拉痕拉裂漏铝以及无拉裂突发漏铝产生的原因。指出为避免拉裂漏铝，需要从铸造结晶器结构、铸造参数和操作工艺等方面采取措施。通过控制半连续铸造时铝液放热和冷却水吸热的热平衡来控制内腔凝壳厚度和所受拉力；无拉裂突发漏铝主要是由于铸管内腔压力过大所致，从而研制出加装了内孔排气装置的热顶铸造结晶器，并采取优化铸造温度、铸造速度、冷却速度、冷却均匀性等措施。生产表明，加装内孔排气装置的结晶器可有效降低铸管内气体压力，解决无拉裂突发漏铝产生的问题，而其他工艺措施能够很好地控制凝壳厚度，从而解决了拉裂漏铝的问题。  
        关键词：铝合金空心铸锭;热顶铸造;裂纹;应力   
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        发布时间：2024-10-23

        应用·压力铸造

      • “在铸造领域，研究了浇注温度和保压压力对ADC12铝合金铸件性能的影响，确定了最优工艺参数，为提高铸件力学性能提供解决方案。”
        张鸣宇,牛晓峰,贾祥磊,崔雨薇
        2024, 44(10): 1436-1440. DOI: 10.15980/j.tzzz.2024.10.025
        摘要：为研究铸造过程中浇注温度及保压压力对ADC12铝合金铸件缩孔缩松及力学性能产生的影响，采用ProCAST软件对挤压铸造充型和凝固过程进行数值模拟。采用间接挤压铸造成形某汽车发动机固定支架零件以获得较高的力学性能。通过模拟分析结合力学性能测试以及金相组织观察，确定浇注温度为680 ℃、保压压力为150 MPa、模具温度为250 ℃，且保压压力对消除铸件缩孔缩松缺陷、改善铸件显微组织、提升铸件力学性能起主导作用。  
        关键词：发动机支架;铝合金;挤压铸造;数值模拟   
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        发布时间：2024-10-23
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