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采用正交试验法设计气体渗氮试验,综合分析了渗氮前回火温度、渗氮温度、渗氮时间、氨分解率四个工艺参数对H13钢渗氮层深度及显微硬度的影响,得到了优化的渗氮工艺,并与优化前的工艺进行对比.结果表明:渗氮温度对渗层硬度的影响最为显著,随渗氮温度的升高,表面硬度先增加后降低；氨分解率对渗层深度影响最为显著,随着氨分解率的增大,渗层深度先减小后增大；最佳渗氮工艺为渗氮前560℃回火、渗氮温度535℃、渗氮时间15 h、氨气分解率50％；与原始工艺相比,优化后的渗氮工艺制备的渗氮层具有更大的渗层深度和硬度.

关键词: H13钢 , 气体渗氮 , 正交试验 , 工艺参数

6063铝合金挤压型材尺寸超差分析及模具优化设计

王冠 , 何芯 , 李落星 , 姚再起

机械工程材料

基于HyperXtrude软件,研究了6063铝合金空心型材挤压过程中不同方向上的金属流速及焊合室内的压力分布,分析了型材产生尺寸超差的原因,并提出了增加阻流块优化模具的方法.有限元模拟结果表明:增加阻流块后,金属在不同方向上的流速发生了变化,尤其是向型材中部流动的速度明显降低,因此可以解决型材尺寸超差的问题；将解决方法用于实际挤压型材后发现,增加阻流块确实能改善金属流速的均匀性,能生产出合格的型材.

关键词: 铝合金 , 模具 , 热挤压 , 优化设计

高能喷丸预处理对钛表面组织及生物活性微弧氧化层的影响

姚再起 , 罗志聪 , 葛振东 , 原辉 , 赵红 , 齐民

功能材料

为了提高钛表面的生物活性,利用微弧氧化工艺分别在普通粗晶钛和表面高能喷丸细晶钛上制备了多孔TiO2氧化层.经光镜和透射电镜观察,喷丸钛表面形成厚度＞40μm,直径100～200nm的等轴晶结构层.利用扫描电镜(带能谱分析)和X射线衍射仪对氧化层表面形貌、成分和相组成进行分析.结果表明,高能喷丸钛的表面生成的氧化层中含有α-Ca3(PO4)2相且钙磷百分含量提高.在粗糙的高能喷丸钛表面,微弧氧化速度在不同位置有所不同,氧化层与基体形成微机械咬合,基层结合力提高.

关键词: 高能喷丸 , 微弧氧化 , 钛 , 生物活性

Cu-11.5%Fe合金的导电性

姚再起 , 葛继平 , 刘书华 , 李海山 , 李明生

中国有色金属学报

研究了Cu-11.5%Fe合金经固溶和时效处理后导电性的变化规律. 采用SEM和TEM观察了经不同规范热处理Cu-11.5%Fe合金的组织结构, 利用XRD测定了铜基体的晶格常数, 得出时效处理对合金电阻率的影响规律, 并探讨了合金电阻率变化的内在原因. 结果表明: 影响合金导电性的主要因素是溶质散射电阻、析出应变场散射电阻; 固溶处理的合金经过550.℃、 2.h时效处理, 可得到较低的电阻率.

关键词: Cu-11.5％Fe合金 , 时效处理 , 电阻率

高强度高导电的形变Cu-Fe原位复合材料

葛继平 , 姚再起

中国有色金属学报

通过合金成分和变形工艺研究, 制备了一种高强度高导电性的形变Cu-Fe原位复合材料.实验结果表明, 铁含量越高, 强度越高, 导电性越低; 加入少量镁或锆, 可提高强度, 但同时损失导电性.在变形过程中, 加入适当的中间热处理, 在改变强度不太大的前提下, 能大大提高导电性.通过合理选择合金成分和变形工艺流程, 可制备不同强度和导电性等级要求的Cu-Fe原位复合材料.

关键词: Cu-Fe原位复合材料 , 强度 , 导电性

工业纯钛表面高能喷丸对仿生矿化合成羟基磷灰石涂层的影响

原辉 , 姚再起 , 齐民

功能材料

将表面抛光和高能喷丸处理的工业纯钛在5mol/L NaOH溶液中处理后,在模拟体液(SBF)中矿化生成羟基磷灰石(HAP)涂层.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)和红外光谱仪(FT-IR)分析了涂层表面形貌和成分,探讨了表面高能喷丸工艺对钛基体及涂层的影响.结果表明,通过仿生矿化法,生成了钙磷比为1.30的碳酸化的HAP涂层;与抛光钛相比,高能喷丸工艺增加了钛基体的表面化学反应活性,从而加快了钛基体上HAP沉积速度;增加了表面粗糙度,提高了涂层与基体的结合力.

关键词: 高能喷丸 , 羟基磷灰石涂层 , 仿生矿化 , 工业纯钛

合金元素对形变Cu-Fe原位复合材料性能的影响

葛继平 , 姚再起 , 刘书华

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.01.004

利用电阻测量仪,电液伺服万能试验机(MTS),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了添加微量Zr,Mg元素及Fe含量对室温和退火状态的形变Cu-Fe原位复合材料的组织、导电性和强度的影响.结果表明,添加Zr后,在不明显损失导电性的情况下,可使极限抗拉强度(UTS)提高约10%.进行2h不同温度退火处理,材料的电阻率在400℃之前稍稍减小,后快速增加;UTS在150℃之前稍稍增加,后快速减小,Zr的加入改善了材料的热稳定性,表现在随着退火温度的增加,UTS下降的幅度变缓.添加Mg使材料变脆.形变量和Fe含量的增加使材料的电阻率和强度显著增大.经150℃×2h,300℃×2 h退火处理可改善此类材料的综合性能.

关键词: 形变Cu-Fe原位复合材料 , Zr , Mg , 电阻率 , 强度

形变Cu-11.5%Fe原位复合材料的强度和导电性

姚再起 , 葛继平 , 刘书华

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.03.023

研究了经多次冷拔或冷拔配合中间热处理制得的形变Cu-11.5%Fe原位复合材料的组织、强度和导电性.用SEM和TEM观察分析了材料的组织结构.结果发现,形变量η≥5.37的形变Cu-11.5%Fe原位复合材料的Fe树枝晶已成为细纤维状,在横截面呈薄片弯曲状.形变量越大,纤维越均匀细化.力学性能和电阻率测试结果发现,随形变量增加,强度提高,同时电阻率增大.中间热处理可在不损失强度的同时,明显降低电阻率.经3次中间热处理后,不同形变量下的材料电阻率均可下降约4.4μΩ·cm.几个较好的电导率和极限抗拉强度组合为:70.6%/659 MPa(Ф0.8)、64.6%/752 MPa(Ф0.5)和51.9%/880 MPa(Ф0.2).

关键词: Cu-11.5％Fe合金 , 形变原位复合材料 , 强度 , 电阻率

综合物探方法寻找斑岩型钼矿床的应用试验研究---以姚冲钼多金属矿床为例

李冰 , 尚建阁 , 刘清泉 , 张智慧 , 丁云河 , 魏明君 , 王蒙

黄金 doi:10.11792/hj20150106

以姚冲大型钼多金属矿床为例，阐明了大别山北麓地区区域和矿床地质特征。通过在该地区开展岩矿石物性标本测试、综合物探剖面性研究（可控源音频大地电磁方法和频谱激电方法试验），试验及测试结果表明，姚冲钼矿床中含矿岩体为中低阻，高极化特征，姚冲钼矿床为斑岩体外接触带成矿，在深部高阻岩体的外侧存在一个低阻异常体，经钻孔验证，该低阻异常体为花岗斑岩体（脉）外接触带含辉钼矿的中元古界片麻岩。频谱激电法反演结果更进一步印证了物性测试结果和可控源音频大地电磁测深结果的准确性。因此，此次综合物探方法试验结果表明，可控源音频大地电磁测深和频谱激电法在该地区寻找斑岩型钼矿床是有效的，可为今后在该区域寻找斑岩型矿床提供技术参考。

关键词: 可控源音频大地电磁测深 , 频谱激电法 , 斑岩型钼矿床 , 姚冲钼多金属矿床