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铪元素对铸造铝合金晶粒细化的机制

李红英 , 李德望 , 祝志祥 , 陈保安 , 陈新 , 杨长龙 , 张宏宇 , 康巍

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64438-2

通过金相显微镜观察、电子显微观察和 X 射线衍射分析研究了铪元素的加入对铸造铝合金晶粒细化的影响。研究结果表明，铪元素的加入可以有效地细化合金晶粒，在凝固过程中铪元素可与铝反应形成 Al3Hf 粒子，初生的 Al3Hf 粒子可以作为基体有效的形核质点，与基体共格、纳米级别的 Al3Hf 粒子可以通过钉扎效应抑制晶粒的长大。由溶质原子理论和晶体学研究确定了实验合金的晶粒细化机制，具有两种不同的类型：低铪含量的细化效应主要是由 Hf 原子引发的成分过冷所致，中铪和高铪含量的细化效应为溶质原子与 Al3Hf 粒子共同作用所致。

关键词: 晶粒细化机制 , 铝合金 , 铸造 , 铪 , Al3Hf

Y对耐热铝导体材料铸态组织和性能的影响

韩钰 , 夏延秋 , 祝志祥 , 孙远 , 宾杰 , 李红英 , 杨长龙

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160512

随着特高压输电技术在我国的大力发展，铝合金导体材料作为特高压输电线路的主要组成部分，受到业内的广泛关注．本文采用电导率测试、硬度测试、金相显微镜和扫描电镜观察等手段，研究添加不同含量稀土Y对铸态Al－Zr耐热铝导体材料的影响．研究结果表明：Y元素和Fe、Si等杂质元素形成金属间化合物，可净化基体，改变杂质相的形态和分布，使其粒子化、球化和细化．Y元素在枝晶网络和晶界分布，从而细化晶粒和枝晶组织，但添加量达到0．5％时晶粒细化不均匀．当Y含量为0．2％时，电导率达到60％IACS；当Y含量为0．3％时，硬度达到最高值20．9HBS，且电导率并无明显下降．加入0．3％ Y可使耐热铝导体材料获得较好的综合性能．

关键词: Y , 铝导体 , 晶粒细化 , 电导率 , 硬度

5种接地金属材料在北方碱性黄土中的腐蚀行为

卢云深 , 祝志祥 , 韩钰 , 赵蕊

材料保护

为了研究常用接地金属材料在北方碱性黄土中的腐蚀规律,利用极化曲线研究了1Cr18Ni9Ti不锈钢、纯铜、电镀铜覆钢、连铸铜覆钢、镀锌钢在北京及天津碱性黄土中的腐蚀行为,并利用失重法考察了上述材料现场埋置1a的腐蚀情况.结果表明:在碱性黄土中纯铜和铜覆钢腐蚀速度相当,低于镀锌钢,且不锈钢在碱性黄土中腐蚀过程存在钝化区间,腐蚀程度远低于纯铜和铜覆钢;利用极化曲线法计算出的腐蚀速度比现场埋置1 a的实测数据明显偏高.

关键词: 土壤腐蚀 , 碱性黄土 , 不锈钢 , 纯铜 , 铜覆钢 , 镀锌钢 , 腐蚀速度

高侵彻性能钨合金研究进展

祝志祥 , 程兴旺 , 才鸿年 , 李树奎

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.06.019

主要介绍高密度钨合金穿甲弹材料侵彻性能的国内外研究发展状况,从改变合金中钨颗粒性质、粘结相组成与含量,以及结合工艺改善的角度,总结目前国内外改善高密度钨合金侵彻性能的主要途径,并对当前国外先进钨合金穿甲弹产品的材料成分、制备工艺及侵彻效果进行了简要介绍和分析;同时针对国外穿甲弹的研究概况和发展趋势,提出我国今后研究和开发新型高侵彻性能钨合金穿甲弹的主要研究方向.

关键词: 钨合金 , 动能穿甲弹 , 粘结相 , 绝热剪切 , 侵彻性能

90W-NiAlFe合金的烧结工艺和力学性能研究

吴复尧 , 祝志祥 , 程兴旺 , 才鸿年

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.05.004

研究设计了一种新型穿甲弹用钨合金材料,粘结相为一种镍铝铁合金粉,其目的是使钨合金穿甲弹在侵彻装甲时容易出现绝热剪切现象,以提高穿甲弹的"自锐"效应.经过烧结成形后测定了该钨合金材料的动、静态力学性能.结果表明,静态下该合金的抗拉强度为690 MPa,延伸率为8%,保证了其作为穿甲弹战斗部材料基本的力学性能要求;在应变为0.34,应变率为4139 s-1时,试样发生了绝热剪切断裂,达到了预期设计的目的.

关键词: 钨合金 , 动态压缩 , 绝热剪切 , 压杆装置

均匀化退火后冷却条件对Al－Cu合金组织性能影响

刘蛟蛟 , 韩钰 , 祝志祥 , 陈保安 , 张宏宇 , 李红英

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160408

为优化铝合金均匀化退火后的冷却工艺参数，采用动态电阻法、扫描电镜、透射电镜观察、能谱分析和硬度测试等方法，研究了均匀化处理后的冷却条件对Al－4％Cu合金组织性能的影响．获得的电阻率－温度曲线与材料的脱溶行为有良好的相关性．随着均匀化处理后冷却速率的降低，实验合金在冷却过程中会依次析出平衡相θ、亚稳相θ′和θ″．绘制了实验合金的CCT图，确定的脱溶敏感温度区间为500～300℃．选用合适的冷却工艺可以改善合金的组织性能，冷却时间超过1000 min，合金有较低的硬度和电阻率．当实验合金均匀化后冷却至室温的时间处于19．4～184．1 min时会析出θ″相，导致硬度和电阻率上升，不利于后续的塑性加工，应该尽量避免．

关键词: Al-Cu合金 , 冷却条件 , 电阻率 , 硬度 , 微观组织

等离子喷涂Li0.5Fe2.5O4防护涂层及其表征

祝志祥 , 韩钰 , 陈新 , 马壮 , 杨长龙 , 张宏宇

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.015

以Li2CO3和Fe2O3粉末为原料,通过高温固相煅烧、喷雾造粒及热处理制备出纯净单相的Li0.5Fe2.5O4热喷涂粉体,采用等离子喷涂技术在Q235钢表面沉积出Li0.5Fe2.5O4铁氧体涂层,并研究其微观组织结构、物理电气和耐腐蚀性能.结果表明,热喷涂制备的Li0.5Fe2.5O4涂层表面致密均匀,平均孔隙率为4.1％,且与钢基体具有良好的界面结合,结合强度平均值为27.6 MPa,涂层电阻率为2.14×10-SΩ·m,且涂层耐电化学腐蚀性能良好,3.5％ NaCl溶液介质中的平均腐蚀速率约为0.003 7 mm/a,显示等离子喷涂制备的高质量Li0.5Fe2.5O4涂层可较好满足接地材料防护涂层对其耐蚀和导电性方面的要求,可作为一种有效的腐蚀防护措施应用在传统钢质接地材料防腐工程中.

关键词: 等离子喷涂 , 防护 , 铁氧体 , 接地材料