《金属学报》主要刊登冶金科技和材料科学与工程方面具有创新性的原始学术论文和高水平的综述性文章，是我国在该领域历史悠久、学术水平高的核心期刊之一。 自创刊伊始，《金属学报》一直坚持正确的出版导向，模范贯彻执行党和国家的各项方针、政策，全心全意为国民经济和科学技术现代化服务，为我国的冶金和材料工业发展做出了巨大的贡献。
关键词: 马氏体不锈钢; 同步辐射高能X射线; 逆变奥氏体; 力学稳定性; 相变诱导塑性; 加工硬化指数;
DOI：10.12074/202303.00547V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：利用自制的小型拉伸装置对淬火+回火热处理后的ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢试样进行单轴拉伸变形, 使用同步辐射高能X射线衍射技术对钢中逆变奥氏体力学稳定性和相变诱导塑性(transformation induced plastic, TRIP)进行原位研究. 结果表明, 随着拉伸应力的增加, 逆变奥氏体衍射峰积分强度逐渐减弱, 逆变奥氏体在变形过程中逐步发生了形变诱导马氏体相变. 利用Rietveld 全谱精修拟合方法对不同应力状态下的逆变奥氏体相分数进行定量分析, 发现逆变奥氏体的形变诱导马氏体相变开始于材料的宏观弹性阶段, 并持续至整个塑性变形阶段. 通过比较分析不同热处理工艺下逆变奥氏体的形变诱导相变过程和材料的加工硬化行为发现, 逆变奥氏体的形变诱导相变的出现增加了马氏体基体的位错密度, 导致材料加工硬化指数的提高, 有效提高了材料的塑性.
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关键词: GH4169 合金; 电场处理; d 相; γ"相;
DOI：10.12074/202303.00555V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：将静电场应用于γH4169 合金的时效过程, 研究了静电场对合金d 相沉淀析出行为的影响规律, 并探讨了其机理. 结果表明, 合金在850 ℃以8 kV/cm静电场强度进行15 min 时效, d 相开始在晶界析出; 时效1 h 晶内分布大量γ"相. 随时效时间延长, d 相尺寸增大、体积分数增加, γ"相尺寸亦增大. 与未加静电场时效处理相比, 静电场时效处理后合金中d 相体积分数降低、尺寸减小, γ"相体积分数升高; 晶界d 相中Nb原子分数降低、Fe 和Cr 原子分数升高, 晶界d 相点阵常数c 减小、a 和b增大. 由于静电场时效处理后合金中平均空位浓度升高, 促进了Fe 和Cr 原子扩散, 同时Fe 和Cr 原子置换晶界d 相中Nb原子, Nb原子固溶入晶内. 另一方面, 空位浓度的升高增加了γ"相非匀质形核几率, 促进γ"相析出. 同时, 空位亦可松弛基体γ相与γ"相的共格畸变, 有效抑制了γ"相向d 相转变, 增加了强化相γ"相的稳定性.
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关键词: HR3C钢; 时效; s 相; 相计算方法; 显微组织;
DOI：10.12074/202303.00589V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：利用OM, SEM和TEM研究了一种超超临界用HR3C钢在700 和750 ℃长期时效至2000 h 过程中s 相的析出行为, 借助相计算方法探究了影响s 相析出的因素. 结果表明, HR3C钢在700 和750 ℃时效1000 h 就有不规则块状第二相在晶界析出, 且随时效时间延长而增多和粗化; EDS分析表明该相主要含Fe 和Cr, 结合SAED的分析结果最终确定其为s-Fe-Cr 金属间化合物; 通过相计算方法对初始态HR3C钢进行分析认为, 显微组织或相结构等差异可能是影响后续s 相析出行为的原因.
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关键词: Pb-Ag-RE合金; 铅基阳极; 电沉积; 氯离子; 局部腐蚀; 析氧反应;
DOI：10.12074/202303.00478V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：采用恒流极化, SEM, XRD, EIS 和Tafel 扫描对比研究了Pb-Ag-RE合金阳极在无Cl−和含500 mg/L Cl− H2SO4溶液中的腐蚀行为和析氧行为. 结果表明, Pb-Ag-RE阳极在含Cl−电解液中生成的氧化膜层出现“火山口”状孔洞, 合金基底上分布着大量的腐蚀坑, 呈现出明显的局部腐蚀特征. 此外, Cl−的存在会减少阳极表面氧化膜层中PbO2的含量, 抑制析氧反应中间产物的生成和吸附, 进而增加析氧反应传荷阻抗. 因此, 500 mg/L 的Cl−对Pb-Ag-RE合金阳极的耐腐蚀性能和析氧活性均会造成不利影响, 工业生产中应尽量降低电解液中Cl−的浓度.
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关键词: 石墨黄铜; 渗碳体石墨化; 显微组织; 切削性能;
DOI：10.12074/202303.00496V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：以共晶铸铁(eutectic cast iron, ECI) 作为C源, 通过熔铸时渗碳体的原位生成及渗碳体石墨化工艺制备石墨黄铜.利用SEM和EDS分析石墨黄铜的显微组织, 探讨了显微组织与力学性能和切削性能的关系. 结果表明: 铸造过程中原位生成的渗碳体通过石墨化退火后分解成石墨颗粒均匀弥散地分布于黄铜基体上, 颗粒尺寸为3~6 μm, 铸铁添加量为7%时石墨颗粒出现偏聚. 随着铸铁添加量的增加, 基体组织不断细化, 抗拉强度和显微硬度增加, 伸长率降低; 随着石墨体积分数的增大, 石墨黄铜的切屑形貌得到不断改善. 当铸铁添加量为5%时黄铜的切屑形貌最好, 为短片状和C型, 其切削性能与铅黄铜HPb59-1 相当.
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关键词: GH4033 变形合金; 涡轮叶片; 超温; 显微组织; 持久性能;
DOI：10.12074/202303.00554V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：对已服役的航空发动机用γH4033 合金二级涡轮叶片榫头部位进行900~1100 ℃短时超温3 min 热处理, 之后再进行组织表征和力学性能测试, 研究了短时超温过程中合金的组织损伤及其对室温硬度和700 ℃, 430 MPa下持久寿命的影响规律. 结果表明, γH4033 合金中γ'相颗粒在短时超温过程中发生粗化和回溶现象, 当温度达到980 ℃及以上时, 保温3 min 后γ'相完全回溶; 随着超温温度的升高, 晶界碳化物逐渐溶解, 1100 ℃时完全溶解, 并造成晶粒开始长大. 短时超温后叶片合金的室温硬度随着γ'相的回溶急剧下降, 当γ'相完全回溶时室温硬度降低至170 HV左右. 合金在700 ℃, 430 MPa下持久寿命随着短时超温温度的升高呈现先增大后急剧降低的规律, 其主要受γ'相的回溶与再析出以及晶界碳化物回溶的影响.
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关键词: 钛基复合材料; SiC纤维; 拉伸性能; 断裂机制; 断裂过程;
DOI：10.12074/202303.00576V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：研究了SiCf/TC17 复合材料的室温、高温(773 K)拉伸性能及其断裂机制. 结果表明: SiCf/TC17 复合材料室温、高温应力-应变曲线受纤维线弹性变形和基体屈服程度影响呈现不同的形状; 室温断裂机制主要是反应层多次断裂、纤维一次断裂和基体脆性断裂等, 高温断裂机制主要是纤维多次断裂、基体韧性断裂和大范围的界面脱黏等; 纤维累计损伤理论适合于对SiCf/TC17 复合材料断裂强度的估测, 其中室温断裂强度符合临界断裂纤维数大于或等于3 时的局部承担载荷模型, 高温断裂强度符合均匀承担载荷模型. 结合断裂机制和强度估算结果, 详细论述了SiCf/TC17 复合材料室温、高温拉伸断裂过程.
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关键词: 扫描电化学显微镜(SECM); 纯Mg; 析氢; 活性点;
DOI：10.12074/202303.00623V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：应用扫描电化学显微镜的产生/收集和反馈模式, 研究纯Mg在NaCl和Na2SO4溶液中腐蚀过程中的微区(点、线、面)析氢行为和活性点的演变过程. 实验结果显示, 无论在NaCl 还是Na2SO4溶液中, 阴极极化和阳极极化均促进析氢, 与传统集气法获得的纯Mg腐蚀过程存在负差数效应一致, 但析氢速率在微区范围内波动加大, 不稳定, 且与极化程度有关. 析氢速率随NaCl 浓度增加而增加, 但随Na2SO4浓度增加而减少. NaCl 浓度增大、pH值降低、阳极极化有利于Mg表面活性点的产生.
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关键词: NiAl/Cr(Mo)基共晶合金; Zr; Heusler相; 微观组织; 压缩性能;
DOI：10.12074/202303.00601V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：研究了Zr 的添加对含Ti 和Hf 的NiAl/Cr(Mo)基共晶合金微观组织及压缩性能的影响. 结果表明, 少量Zr 的添加会显著细化合金共晶胞内的NiAl/Cr(Mo)层片, 优化共晶胞界区域的NiAl 和Cr(Mo)相尺寸; 随着Zr 含量的增加, 共晶胞界的NiAl 和Cr(Mo)相明显粗化, 且共晶胞界的Heusler 相呈半连续状分布; 当Zr 的含量增加至1% (原子分数)时, 共晶胞界的Heusler 相形成连续的网状, 且有粗大的富Cr 相形成. Zr 的添加促进了合金中NiAl 和Cr(Mo)相中粗大b-NiAl 和a-Cr 相的析出, 且Heusler 相形成元素在析出相界面的偏聚导致了大量界面位错的形成. 此外, Zr 的添加导致了细小Heusler 颗粒在Ni-Al 相中的析出. 适量Zr 的添加可显著提高Ni-33Al-28Cr-5.5Mo-1.0Ti-0.3Hf共晶合金的室温和高温压缩强度, 且几乎不降低其压缩塑性, 较多Zr的添加会降低合金的压缩塑性.
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关键词: 镍基单晶高温合金; 再结晶; 位错; 显微硬度; W; Re;
DOI：10.12074/202303.00494V1
提交时间： 2023-03-19
摘要：镍基单晶高温合金固溶处理后, 分别经过Brinell 硬度计压痕和吹砂引入变形, 热处理后观察再结晶, 研究了W和Re 元素对固溶态镍基单晶高温合金变形和再结晶的影响. 结果表明, 加入W和Re 后, 单晶高温合金变形后位错密度增大,位错缠结增多, 再结晶形核时间滞后, 即再结晶孕育期延长, 再结晶深度明显减小. 单晶高温合金经吹砂后, 表面显微硬度明显增加, 加入W和Re后, 变形深度减小, 再结晶晶界迁移速率最大值降低, 且沿着再结晶深度方向, 晶界平均迁移速率的变化与显微硬度变化趋势一致.
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