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2002年  第24卷  第2期

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陶冶傳承 砥礪鼎新——向高水平研究型大學方向邁進的北京科技大學
北京科技大學宣傳部
2002, 24(2): 1-2. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.001
摘要:
低碳鋼過冷奧氏體形變過程組織演變機制
齊俊杰, 楊王玥, 孫祖慶
2002, 24(2): 97-102. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.002
摘要:
低碳鋼過冷奧氏體形變過程將發生形變強化相變及鐵素體的動態再結晶,導致晶粒超細化.與未形變的過冷奧氏體等溫轉變相比,形變極大地促進了奧氏體向鐵素體的轉變,使鐵素體形核率急劇升高,鐵素體晶粒尺寸顯著降低.形變強化相變是一以形核為主的過程.在形變后期,當形變強化相變鐵素體轉變基本完成后,將發生鐵素體的動態回復和動態再結晶.比較不同應變速率對組織演變影響的結果表明,應變速率較低條件下,易形成鐵素體與第2組織層狀分布的條帶特征;應變速率較高時,組織的條帶特征不顯著.
納米硬質合金粉的橋接團粒對粉末成形影響
張麗英, 郭志猛, 林濤, 李汶霞, 吳成義, 吳慶華
2002, 24(2): 103-106. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.003
摘要:
采用汞壓儀和AMT-2400孔徑分析儀,研究納米硬質合金粉末"橋接"團粒對粉末及其壓坯中孔隙體積分布曲線的影響.用沉降分離、高能剪切粉碎。(BET)比表面分析和掃描電鏡觀察等手段研究了橋接團粒在分離和破碎過程中,相對松裝密度和比表面積的變化及高能破碎對粉末成形致密化的影響.結果表明"橋接"團粒會造成不同的孔隙體積分布高峰,高能破碎使粉末的相對松裝密度成倍增加,并可使壓坯的密度大幅度增加.
超細晶粒W-Ni-Fe合金燒結收縮動力學特征
王峻, 張麗英, 郭志猛, 林濤, 吳成義, 吳慶華
2002, 24(2): 107-110. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.004
摘要:
利用高溫膨脹儀在氫氣氣氛下測定和研究了粉末平均晶粒 ≤ 150nm的W-(Ni-Fe) 10%合金在燒結過程中的膨脹-收縮動力學曲線特征、起始收縮溫度、劇烈收縮溫度、收縮速率與W粉的平均粒徑、燒結溫度、升溫速度以及壓坯密度的關系.結果發現超細粉末壓坯開始及劇烈收縮溫度分別為970℃和1240℃,最大收縮速率為gμm/℃.壓坯密度愈高,合金收縮率愈低;壓坯密度一定時,燒結溫度愈高,合金收縮率愈大.
IR降對混凝土中鋼筋腐蝕電化學測量結果的影響
朱敏, 何積銓, 李成華, 鄭秋麟, 任新廣
2002, 24(2): 111-114. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.005
摘要:
介紹了在混凝土介質中進行鋼筋腐蝕電化學測量時產生的IR降對測量結果的影響,以及由此可能造成判斷上的失誤或評估上的錯誤.通過一種新的混凝土鋼筋腐蝕的電化學測量方法(稱為恒電流瞬斷法),不僅可以有效的消除混凝土中的IR降影響,還可同時消除混凝土中鋼筋表面發生的濃差極化的影響,得到只有電化學極化作用的穩態極化曲線.通過此方法測量得到的數據,可以仿照"穩態法"來計算電化學步驟的動力學參數.
機械活化粉末制備W-Cu合金的微觀組織
楊自勤, 賈成廠, 甘樂, 趙軍, 解子章
2002, 24(2): 115-118. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.006
摘要:
為了改善制備工藝和提高W-Cu合金的密度與性能,對原料粉末進行了機械活化處理,通過成形和燒結制備了W-Cu合金,考察了活化后粉末的變化,觀察了合金的燒結組織并測量了密度.結果表明,機械活化能增大鎢銅粉末的表面能和晶格畸變能,有效地促進燒結,改善燒結組織;燒結體中存在大量團絮狀組織,團粒內部鎢顆粒主要以固相方式燒結在一起,而團粒之間則以液相燒結為主.燒結組織細密、均勻,相對密度達98%以上;燒結組織中鎢銅兩相在微米尺度下仍然結合良好,部分界面出現了互溶.
鈦白表面苯乙烯固相接枝改性
毋偉, 盧壽慈
2002, 24(2): 119-122. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.007
摘要:
提出了鈦白表面苯乙烯固相接枝改性新工藝,并對工藝的各主要影響因素進行了較為詳細的研究,得出了最佳的丁藝條件.在此基礎上,分析研究了力化學法鈦白表面苯乙烯固相接枝改性機理,認為鈦白苯乙烯改性的作用機理是負離子聚合反應和自由基聚合反應;鈦白和改性劑的性能是該工藝能夠實施的內因和熱力學因素,攪拌磨中的機械力化學作用、引發劑的化學作用、外加熱和自生熱以及由此產生的體系溫度變化是該工藝能夠實施的外因和重要動力學因素,由外因和內因的共同作用使這一工藝得以順利高效進行.
金川鎳閃速爐熔煉渣和冰鎳的表面張力及其界面張力
康龍田, 曹戰民, 武世民, 喬芝郁
2002, 24(2): 123-128. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.008
摘要:
用多元回歸和Butler方程分別計算了金川鎳閃速爐熔煉渣和冰鎳的表面張力.運用Girifalco-Good方程,計算了金川鎳閃速爐熔煉渣與冰鎳間的界面張力,分析了界面張力與爐渣成分、表面張力及溫度的關系.提出了改進金川鎳閃速爐冶煉工藝的若干建議.
RPC對800MPa級低合金高強度鋼的影響
尚成嘉, 楊善武, 王學敏, 賀信萊, 劉振清, 陳慶平
2002, 24(2): 129-132. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.009
摘要:
利用一種特殊的機械熱處理工藝技術,即在控軋終軋后經過一段控制時間與溫度的弛豫,使得基體中出現應變誘導析出以及變形奧氏體中缺陷組態重組,在隨后的直接淬火或加速冷卻過程中,獲得細化的板條貝氏體/馬氏體組織.利用該弛豫-析出-控制相變(RPC)技術能得到屈服強度大于800 MPa級12mm厚超細貝氏體/馬氏體復合組織微合金鋼板.
Cu對高壓電解電容器陽極鋁箔再結晶織構的影響
徐進, 毛衛民, 馮惠平, 舒龍衛
2002, 24(2): 133-136. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.010
摘要:
采用織構定量檢測等方法研究了銅元素對高壓電解電容器陽極鋁箔立方織構的影響,討論了相關的影響原理.結果表明,微量銅元素的變化會改變其在位錯附近的偏聚狀態,進而影響軋制鋁箔的塑性變形過程和取向分布狀態,因此銅元素會影響其再結晶行為和退火鋁箔的立方織構量.較低的銅含量和較高的晶粒長大溫度有利于立方織構占有率的提高.
HDDR三元NdFeB各向異性材料的制備
韓景智, 孫愛芝, 劉濤, 肖耀福, 王潤
2002, 24(2): 137-140. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.011
摘要:
研究了HDDR三元NdFeB各向異性磁粉的制備工藝.發現脫氫速度對HDDR三元各向異性NdFeB的磁性能具有顯著影響;緩慢的脫氫處理有助于材料獲得高的各向異性.在最佳工藝條件下,可獲得磁能積為84 kJ·m3的HDDR三元NdFeB各向異性粘結磁體.
BBr3的合成
徐曉偉, 范慧俐, 張黛, 李永壽, 李玉萍
2002, 24(2): 141-142. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.012
摘要:
在合成BBr3的方法中,元素硼溴化法是比復分解法和碳化硼溴化法容易實現的合成方法.在制備元素硼的方法中,Mg-B2O3還原法是比Na-B2O3還原法、Al-B2O3還原法和Al-硼砂還原法操作方便且產率較高的合成方法.采用聚四氟乙烯管道可以對淇和BBr3取得滿意的防腐和密封效果,冰鹽浴可以實現高溫BBr3氣體的冷凝.
CVD金剛石膜{100}取向生長的原子尺度仿真
安希忠, 張禹, 劉國權, 秦湘閣, 王輔忠, 劉勝新
2002, 24(2): 143-148. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.013
摘要:
運用動力學蒙特卡洛(KMC)方法從原子尺度對CVD金剛石膜{100}取向在3種不同化學反應模型下的生長進行了仿真.結果表明:(1)以CH3為主要生長組元的生長機制比較適合于{100}取向金剛石膜的生長;(2)對金剛石{100}取向而言,含有雙碳基團的模型沉積速度并不比含有單碳基團的模型沉積速度大;(3)在高的生長速率下仍有可能獲得表面粗糙度較小的金剛石膜;(4)對Harris模型的仿真結果與其本人的預測結果一致,并與實驗結果符合良好.
PM Rene95合金中夾雜物的微觀力學行為
張麥倉, 董建新, 張麗娜, 曾燕屏, 謝錫善
2002, 24(2): 149-152. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.014
摘要:
采用人工植入Al2O3夾雜物的試樣,通過SEM原位觀察及非線性有限元分析,研究了在單軸拉伸條件下P/M Rene 95合金中夾雜物與基體的相互作用機理.結果表明,不同尺寸及位置的夾雜物對拉伸進程影響不同;夾雜物/基體界面的裂紋萌生及擴展取決于界面附近基體材料的應力狀態.
微生物催化還原浸出深海錳結核中有價金屬
李浩然, 馮雅麗, 歐陽藩, 盧壽慈
2002, 24(2): 153-156. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.015
摘要:
在常溫、酸性、厭氧環境下,按一定的比例添加微生物培養基和供電子體,采用J13菌連續高密度培養、礦漿預浸、微生物固定和強化傳質的手段,提高微生物浸出結核中有價金屬的速率,浸出時間為3d,可直接浸出結核中的銅、鈷、鎳和錳.浸出率:鉆95.2%,鎳97.5%,錳95.8%,銅81.2%;按此方法進行了陸地軟錳礦和硬錳礦的浸出試驗,浸出時間9d,錳礦中的錳浸出率較高.根據以上試驗結果提出了微生物催化兩礦偶合還原浸出氧化錳礦中有價金屬的方法,并初步探索了浸出機理.
在乙醇介質中制備SiO2光子晶體及其表征
張輝, 趙曉峰, 唐清, 李文超
2002, 24(2): 157-160. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.016
摘要:
以乙醇為介質,用二氧化硅球沉降法制備有序性較好的人工歐泊(Opal),并對二氧化硅球排布進行了顯微形貌及透射譜表征.結果顯示二氧化硅微球有序堆積,其結構為類面心立方晶型,與目前的理論研究結果符合得很好.
PVA水凝膠(PVA-H)的干燥與溶脹性能
張偉, 李輝勤, 俞宏英, 孟惠民, 顧正秋, 孫冬柏
2002, 24(2): 161-164. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.017
摘要:
研究了室溫自然干燥和酒精脫水干燥對于干態PVA水凝膠在30℃的蒸餾水中2次溶脹性能的影響.結果表明,用酒精脫水干燥的PVA水凝膠的2次溶脹度大于在室溫自然干燥的PVA水凝膠的2次溶脹度.對濕態PVA水凝膠未進行干燥處理前先進行1次溶脹后,再用同一種于燥方法處理2種試樣,結果表明,經過1次溶脹的PVA水凝膠在2種干燥條件下的2次溶脹度均大于未經過1次溶脹的PVA水凝膠的2次溶脹度.
NH3,PH3熱分解對Ⅲ-Ⅴ族半導體MOVPE外延生長的影響
李長榮, 盧琳, 王福明, 張維敬
2002, 24(2): 165-168. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.018
摘要:
以GaN和(Ga1-xInx)P半導體的金屬有機物氣相外延生長(MOVPE)為例分析了V族氣源物質NH3和PH3熱分解對半導體化合物外延生長成分空間的影響.根據外延生長過程中NH3和PH3實際分解狀況,建立了氣源物質不同分解狀態下的熱力學模型,進而應用Thermo-calc軟件計算出與之對應的成分空間.計算結果與實驗數據的對比表明:GaN和(Ga1-xInx)P半導體的MOVPE過程的熱力學分析必須根據V族氣源物質NH3和PH3的實際熱分解狀況,進行完全平衡或限定平衡條件下的計算和預測,完全的熱力學平衡分析僅適用于特定的溫度區段或經特殊氣源預處理的工藝過程.
化學鍍Ni-P表層合金化燒結鋼的顯微組織
果世駒, 周興, 白英龍
2002, 24(2): 169-172. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.019
摘要:
為了獲得燒結鋼的致密表面層以改善零件的疲勞性能和耐腐蝕性,研究一種先對燒結鐵壓坯化學處理而后燒結的技術并進行了試驗.試驗中選擇了高(>7.0g·cm-3),中(6.6~6.7 g·cm-3),低(6.2~6.4g·cm-3)3種不同密度的壓坯施鍍.試驗發現中密度燒結鐵通過自催化鎳-磷化學鍍和強化燒結可獲得致密的合金化表層顯微組織.用SEM/EDS分析了燒結樣品表層元素成分及分布形貌,發現鎳元素由試樣表面向內呈均勻梯度分布,在高密度低孔隙度區擴散距離可達200 μm以上,在較低密度高孔隙度區集中分布于孔洞表面附近;而磷元素除使基體孔洞球化外,還以Fe2P形式偏聚于鐵基體中.這樣的顯微組織有可能改善零件的疲勞性能和耐腐蝕性.
貝氏體組織細化的RPC工藝參數優化
王學敏, 楊善武, 尚成嘉, 賀信萊, 韓文海
2002, 24(2): 173-176,180. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.020
摘要:
利用熱模擬技術研究了不同弛豫-析出-控制相變(RPC)工藝對含Nb,Ti低碳微合金鋼最終組織的影響,結合半定量金相統計、電鏡觀察及EBSD技術分析了弛豫過程晶體缺陷組態與析出變化及相互作用規律.結果表明,經RPC藝處理后,試驗鋼組織得到了有效的細化,主要為超細的貝氏體馬氏體復合組織,當變形量增加,組織細化效果較好,出現最佳效果的弛豫時間縮短.終軋溫度升高,細化效果減弱.從綜合效果來看,當工藝參數的選取可以使弛豫析出速度與位錯多邊形化演變速度相匹配時,細化效果最佳.
精細膠粉物理化學法制備及其組織性能
王開坤, 康永林, 朱正吼
2002, 24(2): 177-180. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.021
摘要:
物理化學法制備的膠粉粒度比用傳統粉碎工藝制備的膠粉粒度要細化得多;延長粉碎時間、增加料筒中介質體積分數、減少裝料體積均有利于膠粉細化.試驗還顯示:用物理化學法制備的精細膠粉粒度低,力學性能也明顯優于普通粉碎法.60~80目膠粉的扯斷強度最低, 140~200目膠粉的扯斷強度最高.
鋁合金半固態觸變充型過程的計算機模擬
楊卯生, 徐宏, 毛衛民, 趙愛民, 鐘雪友
2002, 24(2): 181-185. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.022
摘要:
分析半固態A1Si7Mg合金觸變充型過程中各個階段漿料的壓力和速度變化特征,建立耦合半固態表觀粘度的三維流場數學模型,在考慮半同態邊界條件和氣體阻力方程基礎之上,采用SOLA-VOF法對鋁合金件的觸變充型過程進行模擬計算.結果表明,入流速度大小對半固態漿料充填流態有顯著影響.小的入流速度漿料充填流態傾向于采用平穩充型,同時氣孔等缺陷產生傾向也小.與剎車泵體軸向注入工藝相比,在一定入流速度下,采用徑向注人工藝成形阻力較小,充型中不會出現充不滿的鑄造缺陷.上述模擬結果與實際相吻合.關
高Cr高溫合金中α-Cr相的析出方式
董建新, 張麥倉, 曾燕屏, 謝錫善
2002, 24(2): 186-190. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.023
摘要:
通過對高Cr高溫合金INCONEL718和INCONEL625在長期時效過程中α-Cr相析出方式進行詳細的微觀組織分析、結果認為,隨著時效時間的延長,INCONEL718合金中大部分α-Cr相隨著δ相的析出長大依附于δ相的界面析出,而INCONEL625合金中α-Cr相則主要依附晶界M6C碳化物相界面析出,少部分依附于δ相析出,其原因可能與Cr在δ相和M6C碳化物中的溶解度隨溫度的下降而迅速下降有關.
磁性多層膜Ta/NiO/NiFe/Ta角分辨XPS
于廣華, 朱逢吾, 馬紀東, 王安榮
2002, 24(2): 191-193. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.024
摘要:
磁性多層膜Ta/NiO/NiFe/Ta由磁控濺射方法制備.采用角分辨X射線光電子能譜(XPS)研究了反鐵磁(Nio)/鐵磁(NiFe)界面.結果表明,在NiO/NiFe界面發生了化學反應:NiO+Fe=Ni+ FeO和3NiO+2Fe-3Ni+Fe2O3,此反應深度約為1~1.5 nm.反應產物將影響NiO對NiFe的交換耦合.
含Li催化劑和添加劑對Fe2O3還原反應的影響
張毅, 郭興敏, 唐洪福, 張圣弼
2002, 24(2): 194-196. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.025
摘要:
通過還原試驗,研究了LiCl與含Li催化劑對Fe2O3的CO還原作用,發現不論是LiCl還是含Li催化劑均對Fe2O3的CO還原有催化作用,其中以含Li催化劑對Fe2O3的CO還原催化效果最好.用X-rar鑒定含Li催化劑的物相,主要以α-Fe和FeO相存在,說明了含Li催化劑中的α-Fe亦對Fe2O3的CO還原有催化作用.
API P105油管鋼在含CO2溶液中的電化學腐蝕行為
王鳳平, 李曉剛
2002, 24(2): 197-199. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.026
摘要:
用電化學阻抗譜(EIS)和極化測量,研究了在含CO2的溶液中NaCl含量對API P105鋼的電化學腐蝕行為的影響.結果表明,隨著NaCl含量的增大,P105鋼的腐蝕電位正移,抑制了腐蝕過程的陰陽極反應,降低了P105鋼的腐蝕速率.分析表明,Cl-在APIP105鋼表面的吸附為Temkin等溫吸附.
高品質四針狀氧化鋅晶須的結構及生長機理
戴英, 張躍, 方圓, 黃秀頎, 李杰
2002, 24(2): 200-202. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.027
摘要:
用鋅粉氧化的方法,通過控制反應器內的氣相過飽和度,合成出純度高、晶體結構完整、尺度可控的四針狀氧化鋅晶須(T-ZnO晶須).制備的T-ZnO晶須為長尾晶須,針長為5~30 μm,針體的根部尺寸為1~2μm,尾部約100nm.晶須的生長機理為氣-固(VS)機理.控制反應器內的反應氣相過飽和度是制備高品質T-ZnO晶須的關鍵因素.
Pr2(Fe,Co)14B/α-(Fe,Co)納米復合永磁合金的組織與磁性
包小倩, 張茂才, 劉湘華, 喬祎, 高學緒, 周壽增
2002, 24(2): 203-207. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.028
摘要:
利用單輥快淬法制備了由硬磁相Pr2(Fe,Co)14B和軟磁相α(Fe,CO),Pr2(Fe,Co)17組成的納米晶復合永磁材料.用X射線衍射、室溫磁性能測量和熱磁分析等,研究了Pr7.5Dy1Fe80-xCox Nb1B4.5(x=10,15)合金快淬帶在不同溫度下不同時間退火后的組織和磁性能變化規律.結果表明,快淬帶在700℃退火6h后,永磁性能仍保持較高的水平,說明同時添加Co和Nb,有可能提高納米晶復合永磁合金的熱穩定性.
低碳鋼組織與力學性能關系
劉靖, 鹿守理
2002, 24(2): 208-210. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.029
摘要:
從鋼的強韌化理論入手,逐一分析了低碳鋼中各組織因子與力學性能的關系,并在Hall-Petdh關系式的基礎了,結合低碳鋼生產的特點,通過定量的熱模擬實驗研究,回歸分析得到了低碳鋼組織與力學性能間的基本關系式.
Q235碳素鋼超細鐵素體在奧氏體內的形核
楊平, 張棟華, 孫祖慶
2002, 24(2): 211-215. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.030
摘要:
利用掃描電鏡觀察了Q235碳素鋼形變強化相變過程中超細鐵素體在奧氏體內部的形核;使用背散射電子衍射(EBSD)技術分析了析出的鐵素體取向.結果表明,隨內、外界條件不同,奧氏體內有兩類典型的鐵素體形核地點:形變帶及奧氏體晶界附近的形變不均勻區原始奧氏體晶粒尺寸的增加,形變溫度的降低有利于鐵素體的形變帶形核.在A3-Ar3的超細鐵素體最佳形成溫度區間,靠近A3形變可使鐵素體及第2組織均勻分布.形變帶形核造成帶狀分布的鐵素體及第2相,不僅形貌上出現方向性,鐵素體取向也出現擇優.
黃鐵礦燒渣微生物脫硫
馮雅麗, 李浩然
2002, 24(2): 216-218. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.031
摘要:
在燒渣生物脫硫的試驗.論研究了礦漿濃度、Fe3+濃度及pH值對游離T.f菌濃度和脫硫率的影響.證明燒渣脫硫是T.f.菌直接浸出作用和由細菌而產生的Fe3+間接浸出作用的聯合;脫硫速率和菌種氧化活性受到吸附在固相上和液相中細菌生長情況、礦漿濃度、pH值和Fe3+的影響;三價鐵離子的添加可影響菌種活性,抑制浸出的進行,且易在礦物表面產生沉淀,降低氧化率.燒渣生物脫硫后,可達到鐵精礦標準.
中國古代銅器的顯微組織
韓汝玢, 孫淑云, 李秀輝, 潛偉
2002, 24(2): 219-230. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2002.02.032
摘要:
總結了28年來作者對中國考古發掘出土逾千件銅器顯微組織的研究成果,表明:中國古代銅及銅合金有純銅、砷銅、錫青銅、鉛青銅、鉛錫青銅、黃銅、鉛黃銅、銀銅、砷白銅及鎳白銅等;它們的顯微組織顯示了鑄造、冷熱加工組織以及室溫長期埋藏條件下銅合金組織發生的變化,以及不同時代、不同地區顯示的特征等;與現代銅及銅合金金相圖譜有諸多不同.這些研究成果豐富了銅及銅合金金相學的內容.
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