Metallurgical and Materials Transactions A - MMTA Article Abstracts in Chinese: Volume 55, Issue 4
Metallurgical and Materials Transactions A April 2024
2024年4月《冶金与材料交易A》 (this opens in a new tab)
Estimation of Spatio-temporal Temperature Evolution During Laser Spot Melting Using In Situ Dynamic X-Ray Radiography
使用原位动态X射线照射估计激光斑点熔化过程中的时空温度演变 (this opens in a new tab)
本文提出了一种新的方法，用于估计熔化/凝固过程中的表面以下温度（和热梯度）分布及其时间演变，该方法使用原位动态同步辐射X射线照射数据。该方法以Beer–Lambert定律为物理基础，并通过在Ti–6Al–4V合金上进行原位激光斑点熔化实验进行演示。此方法还包括了Gilbert和Deinert之前描述的配方，允许提取“径向解析”的温度分布。
In Situ TiC Particles-Reinforced Body-Centered-Cubic Ni0.6CoFe1.4 Medium-Entropy Alloys for High Hardness and Good Wear Resistance
原位TiC颗粒增强体心立方Ni0.6CoFe1.4中熵合金的高硬度和良好耐磨性 (this opens in a new tab)
通过真空感应熔化在体心立方（BCC）Ni 0.6 CoFe 1.4 MEAs中原位合成了TiC颗粒。结果表明，随着TiC含量的增加，铸造复合材料的硬度和耐磨性显著提高。分散在基体内的TiC颗粒不仅可以通过增加合金的硬度有效地阻止粘附磨损和磨蚀磨损，而且还可以促进在滑动过程中在磨损表面上形成润滑的磨擦氧化层。
Investigating the Effects of Sulfide–Oxide Complex Inclusions and Working Environment on the Corrosion Mechanism of Heat Exchanger Tube
研究硫化物-氧化物复合包裹体和工作环境对换热器管道腐蚀机制的影响 (this opens in a new tab)
在酸性气体、液态硫和Cl − 高温环境中，换热器管道的腐蚀行为得到了基本的阐明。结果表明，钢中存在一些复杂的(Mn, Ca)S-(Al, Mg)O包裹体。在管道表面形成的腐蚀膜由两层组成，这两层都是松散和多孔的。管道表现出局部腐蚀的特征，而且点蚀腐蚀非常严重。许多深微孔分布在坑底，Cl − 在坑中富集。 (Mn, Ca)S的溶解触发了坑的形核，(Al, Mg)O, Cl − 的自催化和含硫阴离子的酸化作用的协同效应促进了坑的扩散。这最终导致了管道的腐蚀失败。
Systematic Study on the Microstructures of Biomedical Co–20Cr–15W–10Ni Alloys with Carbon Contents Ranging from 0 to 0.2 mass pct
对生物医学Co–20Cr–15W–10Ni合金微观结构的系统研究，碳含量范围从0到0.2质量百分比 (this opens in a new tab)
本文系统研究了碳含量对Co–20Cr–15W–10Ni（质量百分比，CCWN）合金微观结构的影响。为此，我们使用感应熔炼炉制备了碳含量为0、0.05、0.10和0.20质量百分比的CCWN合金，即0C、0.05C、0.10C和0.20C合金。铸造后的合金在1523 K下进行了7.2 ks的溶解处理，然后进行冷轧和在1173 K–1473 K下进行0.15–7.2 ks的热处理。结果发现，铸造后的0.10C和0.20C合金中检测到η相（M 6 C-M 12 C型，M：金属元素）沉淀物，而在0C和0.05C合金中未观察到沉淀物。这些沉淀物通过溶解处理被溶解。冷轧后，0C和0.05C合金中通过应变诱导的马氏体转变形成了ε相。热处理后，所有合金中都观察到单一的γ相基体，以及μ相（Co 7 W 6 型）和 η -相沉淀物 在0C和添加碳的合金中观察到。随着碳含量的增加， η -相的沉淀温度范围也增加。沉淀物的稳定性 与计算的相图定性一致。这是首篇报道CCWN合金中微观结构变化随碳含量变化的论文。
Disorder-Driven Magnetic Properties of Co2TiSi and Co2TiAl Heusler Alloys
Co2TiSi和Co2TiAl赫斯勒合金的无序驱动磁性质 (this opens in a new tab)
许多物理性质在无序系统中的表现与有序系统不同。已经探索了原子无序对Co 2 TiSi和Co 2 TiAl全赫斯勒合金磁性质的影响。Co 2 TiSi在有序的 L2 1 晶体对称性中结晶，而Co 2 TiAl主要具有 B 2 结构。B 2 无序不仅影响 磁性排序，还影响饱和磁化，导致Co 2 TiAl偏离斯莱特-保林预测。已经通过使用不同的技术，如Arrott图，Kouvel–Fisher图，临界等温线分析，磁性行为的缩放，以及磁热分析等，分析了磁相变的临界指数。计算出的临界指数接近平均场理论，这意味着Co 2 TiSi中存在长程铁磁排序。然而，Co 2 TiAl的交换作用偏离了长程平均场理论。这可能是由于B 2 -无序相的磁性贡献。除了磁性排序，磁热分析还提供了Co 2 TiSi合金作为低成本，无滞后的磁制冷剂的适用性，其工作温度接近室温。
Cellular Automata Modeling of Two Discontinuous Reactions in Fe-13.5 At. Pct Zn Alloy During Ageing and Annealing
利用元胞自动机模拟Fe-13.5 At. Pct Zn合金在时效和退火过程中的两种不连续反应 (this opens in a new tab)
本文提出了一种2D离散建模方法，用于研究在Fe-13.5 at. pct Zn合金的时效和退火过程中的两种不连续反应，即沉淀和溶解。元胞自动机（CA）方法与质量传输方程的解析解相结合，用于模拟反应前沿的迁移行为和层状建模系统内化学成分的变化。开发的CA模型使得在由实验数据和优化的动力学参数定义的条件下，对这些相变进行数值模拟成为可能。模拟成功捕获了微观结构的演变，界面的迁移，溶质的重新分布，以及反应前沿移动过程中的 去-停 运动现象。CA模拟的结果为动力学参数对形成锌浓度剖面的影响提供了详细的见解。
Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Multilayer AA6061 Alloy Fabricated by Additive Friction Stir Deposition
通过添加摩擦搅拌沉积制备的多层AA6061合金的微观结构演变和机械性能 (this opens in a new tab)
通过添加摩擦搅拌沉积（AFSD）工艺成功制备了多层AA6061铝合金组件。研究了表面形貌，微观结构和机械性能，以评估AFSD沉积的AA6061合金的质量。最终AFSD沉积样品的表面相对平滑，平均表面粗糙度（ S a ）为 2.490 μ m。在高热循环的作用下，再结晶晶粒动态恢复。层-层界面中的晶粒成核和定向生长增加了HAGBs的比例。在AFSD沉积层中可以看到许多块状和棒状的AlFeSi相。AFSD沉积的AA6061合金的横截面微硬度显示出梯度特性。微硬度的最小值出现在基材和第1层之间的界面。没有界面的第3层样品的最大抗拉强度值可以达到308 MPa，断裂伸长率约为32.6 pct。本工作为固态增材制造轻合金零件提供了一种途径。
Abnormal Grain Growth and Pseudoelasticity of Industrially Processed Fe–Mn–Al–Ni Shape Memory Alloy Joined by Metal Inert Gas Welding
通过金属惰性气体焊接加工的Fe–Mn–Al–Ni形状记忆合金的异常晶粒生长和伪弹性 (this opens in a new tab)
金属惰性气体焊接对微观结构，异常 工业加工的Fe-Mn-Al-Ni形状记忆合金板材的晶粒生长和伪弹性性能进行了研究。使用相似的填充材料制造了方形对接焊缝。显示了交替平均弧线能量对各个区域微观结构的影响。可以推导出过程参数、相关的热输入、晶粒形态和 α / γ -比率之间的关系。随着平均弧线能量的增加，熔合区和受热影响区的 α / γ -比率增加。为了评估焊接过程对异常晶粒生长的影响，进行了焊后循环热处理。尽管焊接后在熔合区未观察到主要合金元素的损失，但金属惰性气体焊接对循环热处理后的晶粒生长有显著影响。虽然基材中发生了异常晶粒生长，但在原熔合区可见由显著较小的晶粒尺寸特征的多晶微观结构。增量应变试验揭示了原熔合区晶粒边界附近的严重塑性变形。然而，基材中竹子状生长的晶粒的晶界对结构失效更为关键。
Macro and Micro Segregations and Prediction of Carbide Equivalent Size in Vacuum Arc Remelting of M50 Steel via Simulations and Experiments
宏观和微观偏析以及通过模拟和实验预测M50钢真空电弧重熔中碳化物等效尺寸 (this opens in a new tab)
微观偏析引起的宏观偏析和粗大的初生碳化物是真空电弧重熔(VAR)过程中的典型凝固缺陷，这极大地限制了含M50钢部件的机械性能。开发了一个描述宏观和微观尺度凝固行为的固-液欧拉两相模型，以预测复杂多物理条件下M50铸锭的宏观偏析。模拟结果与实验数据之间观察到良好的匹配。预测了有和无自然对流的碳的偏析模式。与热-溶质浮力相比，洛伦兹力更强，被视为宏观偏析形成的主要驱动力。由热-溶质浮力和洛伦兹力产生的流动方向相反。自然对流沿凝固前沿向下流动，导致铸锭中心的正偏析更严重。随着铸锭直径的增加，浓度分布的均匀性得到改善。主要原因是直径的增加导致电流密度的减小，进一步减小了洛伦兹力，从而削弱了流体流动。首次建立了M50钢中初生碳化物等效尺寸的解析公式。发现大直径工业VAR铸锭中的碳化物尺寸较大。本工作为协同控制VAR铸锭中的宏观和微观偏析以及碳化物尺寸提供了新的见解。找到了直径为280毫米的最佳铸锭尺寸。
Wire Based Directed Energy Deposition of JBK-75
基于导线的定向能量沉积JBK-75 (this opens in a new tab)
金属增材制造(AM)的应用和采用正在增加，用于制造低体积、复杂组件和新材料，以及替换零件。虽然粉末床融合过程已被广泛用于制造具有精细特征分辨率的复杂组件，但存在体积限制。扩大金属AM的应用将依赖于其他去除这种构建尺寸约束的过程。这些过程被称为定向能量沉积(DED)，可以使用粉末或导线馈料。基于导线的DED提供了最高的沉积速率，缩短了制造时间，使其成为制造大型零件替代传统锻造坯料或铸件的有吸引力的选择。在这项研究中，使用基于弧的、导线馈送(AW)-DED过程沉积了一种铁基奥氏体超合金(JBK-75)。对材料进行了金相学表征，并获得了准静态机械性能。将所得微观结构和机械性能与经过相同热处理的传统锻造和铸造形式的JBK-75进行了比较。与锻造材料相比，AW-DED晶粒尺寸在热处理后较大，尽管强度相似。与铸造试样相比，AW-DED试样在热处理后观察到了更好的均匀化。
Cyclic Phase Transition-Assisted Spark Plasma Sintering of AlCoCrFeNi Complex Concentrated Alloys
循环相变辅助火花等离子烧结AlCoCrFeNi复杂浓度合金 (this opens in a new tab)
本文致力于通过在低温下应用火花等离子烧结(SPS)中的循环相变(CPT)过程，实现AlCoCrFeNi复杂浓度合金(CCAs)的加速致密化、优化微观结构和改善机械性能。使用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对烧结收缩与相关微观结构变化进行了相关性研究。实验结果显示，CPT过程促进了在CCAs中形成细化的晶内BCC/B2结构和在晶界处的网络状树状FCC相。建议的CPT辅助烧结不仅促进了这些CCAs在低限温度(800°C)的常规烧结中无法获得的全致密结构，而且促进了这些CCAs在上限温度(1000°C)的常规烧结中不存在的加速致密化。这种更好的致密化结果是由独特的元素 再分配和纳米颗粒簇，这些都促进了CCA中的质量传递和超塑性行为。因此，经过CPT辅助烧结后，可以在AlCoCrFeNi CCAs中获得硬化的BCC相（471HV）和软化的FCC相（188HV），这带来了协同效应，以克服CCA中的强度-延展性权衡。这项工作有望为复合合金的高效烧结提供更多的见解。
The Spatial Variation of Crystallographic Texture During Axisymmetric Solid Bar Extrusion of an Al–Mg–Si Alloy
在轴对称固体棒挤压Al–Mg–Si合金过程中晶体学纹理的空间变化 (this opens in a new tab)
铝挤压件在汽车应用中的使用正在增加，以减轻传统内燃机动力车辆和最近的电池电动车辆的重量。挤压材料的机械响应受到微观结构，特别是晶体学纹理的影响。在这项研究中，通过在接近工业条件下进行的实验挤压试验和有限元方法/多晶塑性模拟的组合，检查了纹理在剖面中的变化。通过使用特殊的低温均匀化处理，挤压过程中和挤压后的再结晶被大大抑制。此外，挤压在中点停止，模具和其中的铝被淬火，以研究材料的流动及其在模具中的纹理演变。发现FEM/多晶塑性模拟与对于沿着流线出口在挤出物半径的0到75%的材料的实验结果一致。超过半径的75%，变形条件强烈偏离理想的轴对称拉伸，可能的再结晶或非八面体滑移等替代过程限制了模拟预测纹理的能力。
Insights on the Possibility of Interstitial Oxygen in NiTi Shape Memory Alloys
对NiTi形状记忆合金中间隙氧可能性的见解 (this opens in a new tab)
人们普遍认为，NiTi合金中的氧只以Ti 4 Ni 2 O的形式存在。在这项工作中，通过实验和建模研究了间隙氧的可能性。制备了具有不同氧含量的烧结元素NiTi合金，以研究Ni当量（Ni eq ）和峰值转变温度（ M p ）之间的关系。结果显示，在相同的Ni eq 下， M p 显著高于文献中报道的值。使用原子探针观察了具有不同氧含量的NiTi基体。发现氧在基体中均匀分布。独立的O原子和Ti–O簇的数量随着氧含量的增加而增加。使用密度泛函理论计算了NiTi超晶格中间隙氧的固溶能和形成能。氧可以稳定地存在于间隙中。NiTi[O]中间隙氧的形成能始终高于Ti 4 Ni 2 O的形成能，这表明Ti 4 Ni 2 O可能是最终的平衡状态。然而，间隙氧仍然是非平衡状态下存在的重要形式，例如粉末冶金NiTi。这项研究的结果为预测Ni–Ti–O系统的 M p 提供了新的依据。
Microstructural and Phase Evolution Behavior of Compound Layers of Controlled Gaseous Nitrided AISI 1015 Steel
控制气体氮化AISI 1015钢的化合物层的微观结构和相演变行为 (this opens in a new tab)
在这项研究中，进行了气体氮化以增强AISI 1015钢的表面性能，并相应地研究了化合物层的形成。对于AISI 1015钢，根据氮化气氛中氨（NH 3 ）的分解，测量了氢和氮气氛中的氮化潜力（K N ）。观察了各种工艺条件下化合物层的形成行为。在氮化气氛中，钢表面被氧化为Fe 3 O 4 ，然后由NH 3 还原形成化合物。在初始氮化过程中，由于ε相在高K下形成后的浓度梯度，γ′（Fe 4 N）相在内部形成。 N . 两种ε (Fe 2–3 N) 和γ′相随着时间的推移而增长，最后形成了一个由三层γ′/ε/γ′组成的化合物。使用CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams)方法，对这些氮化物的形成机制进行了热力学比较和分析。基于修正的Lehrer 图，可以确定在氮化过程中ε和γ′相的形成机制。
Microstructural Characterizations and Sulfide Stress Cracking Susceptibility of a High-Strength Oil Country Tubular Goods-Purpose Steel Under Different Quenching Conditions
不同淬火条件下高强度油田管材用钢的微观结构特征和硫化物应力腐蚀敏感性 (this opens in a new tab)
对等温淬火-回火和常规淬火-回火下的高强度油田管材用钢的微观结构特征和硫化物应力腐蚀(SSC)敏感性进行了对比研究。与常规淬火相比，等温淬火引入了一部分贝氏体铁素体，从而降低了位错密度和残余应力。此外，回火温度的提高可以诱导足够的碳化物沉淀，降低位错密度和残余应力，但会使微观结构粗化并降低强度。对于SSC抗性，低温回火不能降低位错密度和残余应力，尽管保持了较细的微观结构，但导致了高SSC敏感性。然而，高温回火通过位错湮灭，降低残余应力并通过 Cr 23 C 6 碳化物沉淀增加不可逆氢陷阱，大大提高了SSC抗性。等温淬火和高温回火提高了研究钢的SSC抗性，但牺牲了一小部分强度。
Annealing Optimization of High Induction (> 1.7 T) Fe85−(x+y)CoxCuyB15 Alloys With Enhanced Magnetic Properties
高感应(> 1.7 T)Fe85−(x+y)CoxCuyB15合金的退火优化和增强磁性能 (this opens in a new tab)
在这项工作中，研究了Co和Cu替代Fe对 Fe 85−( x + y ) Co x Cu y B 15 ( x = 2.5, 5, 7.5; y = 0.6, 1.2)淬火合金带状物的热稳定性、结晶过程、晶体结构和磁性能的影响。热分析显示，α-Fe相结晶的平均活化能从 Fe 84.4− x Co x Cu 0.6 B 15 的216.1降低到168.6 kJ/mol，而对于 Fe 84.8− x Co x Cu 1.2 B 15 ，则从157增加到208.4 kJ/mol。确定了等温真空退火后退火温度（260°C至440°C，真空中20分钟）与磁性能（饱和感应、矫顽力和核心功耗）之间的关系。在300°C和330°C之间找到了对应于核心功耗最小值的最佳退火条件。最佳真空退火合金的饱和感应高达1.67至1.78 T，相对低的矫顽力为14.7至26.4 A/m，1 T/50 Hz的核心功耗为0.21至0.39 W/kg，磁导率 μ ′高达250至967。使用X射线衍射监测退火过程中晶体结构的演变。它证实了三个阶段的发生：玻璃松弛，早期 α -Fe(Co)结晶阶段对于 最小的核心功率损失值和广泛的两相晶体 生长阶段具有高饱和感应和恶化的矫顽力 和核心功率损失。透射电子显微镜检查 验证了最佳退火合金是由 α -Fe(Co)纳米晶体浸没在非晶 矩阵中的复合纳米材料。
Austenite Morphology and Distribution Dependence of Impact Toughness in S32101 Duplex Stainless Steel Laser Welds
奥氏体形态和分布对S32101双相不锈钢激光焊接影响韧性的依赖性 (this opens in a new tab)
在这项研究中，S32101双相不锈钢(DSS)通过 激光焊接，然后在1100℃下进行焊后热处理(PWHT) 不同的时间以定制焊接微观结构。焊接的冲击 韧性在-40℃下进行测试，裂纹传播 行为通过电子背散射 衍射(EBSD)详细表征。经过PWHT 4.5和30分钟后，奥氏体 体积分数从17.8% (HT0焊接)增加到35.4% (HT4.5 焊接)和37.7% (HT30焊接)，冲击吸收能量分别为 4.0、5.1和20.7焦耳。因此，奥氏体体积 分数并不是决定焊接韧性的关键因素。奥氏体的增加在HT4.5焊接中是由于 原始奥氏体的粗化，而在HT30焊接中主要是由于 晶内奥氏体(IGA)的形成，这有助于奥氏体的均匀 分布。EBSD分析显示，IGA具有 比魏德曼奥氏体(WA) 和晶界奥氏体(GBA)更高的裂纹传播阻力，因为裂纹可以在 IGA/铁素体相界处偏转。相干或半相干取向 关系(ORs)也增加了断裂临界应力。 因此，在HT30焊接中发生韧性断裂，其韧性 显著提高。此外，由于IGA聚集在宏观解理断裂区域 引起的局部塑性变形也增强了HT30焊接的韧性。因此，奥氏体形态 和分布在焊接的冲击韧性中起着关键作用。
Solidification Microstructure Reconstruction and Its Effects on Phase Transformation, Grain Boundary Transformation Mechanism, and Mechanical Properties of TC4 Alloy Welded Joint
TC4合金焊接接头的凝固微观结构重构及其对相 转变、晶界转变机制和机械性能的影响 (this opens in a new tab)
在这项研究中，通过 亲晶体晶体学重构(PGCR)方法重构的凝固微观结构，对TC4钛合金焊接接头进行了研究。研究重点关注了凝固微观结构对焊接接头各区域相 转变过程和晶界转变机制的影响。此外，研究还探讨了相转变和晶界转变对接头机械性能的影响。结果显示，接头的熔融区(FZ)和热影响区(HAZ)的微观结构从等轴初生α和α + β片状转变为完全的初生β晶粒，然后在初生β晶粒中析出α'相，剩余相转变为次生α相。从β到α'的转变过程受到Burgers取向关系(OR)的控制，主要从{101}{111}晶面组的初生β转变为{1000} {11-20}晶面组的α'和α相。随着吸热量的增加，初生β和α 1 '相的尺寸都增加，接头的抗拉强度比基材的抗拉强度高，达到100.87%。由于位错密度的增加和高角晶界数量的增加，接头的冲击能量达到31.19焦耳，比基材的18.51焦耳大。
Effect of Surface Roughness and Chemical Composition of Metastable Austenitic Stainless Steels on Electrochemical Polishing-Induced Martensitic Transformation
不稳定奥氏体不锈钢的表面粗糙度和化学成分对电化学抛光诱导马氏体转变的影响 (this opens in a new tab)
在这里，我们分析了不同表面粗糙度和奥氏体稳定性的不锈钢试样在电化学抛光(EP)过程中的马氏体转变动力学。马氏体分数测量表明，表面粗糙度较高和奥氏体稳定性较低的试样显示出相对较高的马氏体转变水平。为了理解这些相变特性，我们使用COMSOL Multiphysics模拟计算了不同表面粗糙度的试样在EP过程中表面上的电荷积累量。我们使用之前发布的第一性原理计算分析了电荷积累引起的应力的影响。我们发现，表面粗糙度较高的试样积累了更多的电荷，导致更大的应力和马氏体转变的驱动力。此外，我们使用Thermo-Calc为不同奥氏体稳定性的试样计算了马氏体转变所需的临界能量。我们证明了在EP过程中的马氏体转变动力学可以用奥氏体稳定性来解释，类似于应力诱导的马氏体转变。
A Micro-arc Oxidation/Poly(1,3-Trimethylene Carbonate) Hybrid Coating for Anticorrosion and Hemocompatibility Enhancement of High-Purity Magnesium
微弧氧化/聚(1,3-三亚甲基碳酸酯)复合涂层对高纯镁抗腐蚀和血液相容性的增强 (this opens in a new tab)
镁（Mg）及其合金具有良好的机械支撑性和生物可降解性，在血管支架领域展现出巨大的潜力。然而，快速的降解导致机械支撑性过早丧失，并触发如溶血等不良反应。本工作的目的是建立一种结合有机和无机材料的混合涂层，以降低Mg的降解速率。首先，采用微弧氧化（MAO）工艺在高纯镁（PM）基材上制备无机层。随后，利用溶剂蒸发法创建弹性聚（1,3-三甲基碳酸酯）（PTMC）聚合物的有机层，以封闭MAO层的孔隙。结果表明，经MAO/PTMC混合涂层修饰的PM的杨氏模量（PM/M/P）从40.3 ± 5.7降低到0.2 ± 0.1 GPa，降低了近200倍。PM/M/P的腐蚀电流密度降至0.3 ± 0.1 μ A cm −2 ，比PM（130.9 ± 6.2 μ A cm −2 ）在模拟体液（SBF）中小436倍。浸泡结果也证实，MAO/PTMC涂层有效地减缓了降解速率，这一点通过SBF中pH的最小变化和释放的H 2 的最低水平得到证实。此外， 体外 血液相容性结果表明，与裸露的PM相比，PM/M/P显著降低了溶血率，使其达到安全范围，并减少了表面的血小板积聚。基于这些发现，PM上制备的混合涂层有望促进基于Mg的血管支架的临床应用。
Effect of P–Si Binary System on the Formation Mechanism of AZ91D MAO Coating
P-Si二元系统对AZ91D MAO涂层形成机制的影响 (this opens in a new tab)
为了提高镁合金的耐腐蚀性，同时改善其表面粗糙度以增强有机键合，对镁合金试样进行了单脉冲微弧氧化处理，持续时间为1200秒。该处理采用了Na 3 PO 4 /Na 2 SiO 3 的混合电解液，比例各异，主要目的是研究处理机制。在整个过程中记录了电压-时间响应曲线。通过应用SEM、XRD和XPS技术，对生物陶瓷膜进行了表征，阐明了相形成、表面形貌、元素分布和化学价态。随后，测量了膜层的孔隙度、厚度变化、粗糙度和动力学电位极化曲线。实验结果表明，P和Si元素通过影响级联放电和通道阻塞，影响AZ91D MAO涂层的性能。当混合电解液中的 PO 4 3− /SiO 3 2− 的浓度比达到0.02 mol L −1 /0.08 mol L −1 时， i corr 的MAO涂层测量值为 4.6391 μ A cm −2 ，表明具有更好的耐腐蚀性。
Efficient Modeling of Composition-Dependent Lattice Constants of Multicomponent Metallic Solid Solutions Based on High-Throughput Experiment
基于高通量实验的多组分金属固溶体组成依赖晶格常数的高效建模 (this opens in a new tab)
金属固溶体的晶格常数与组成有关，与固溶体强化、晶格错配等许多物理性质密切相关。传统的测量组成依赖晶格常数的方法受到有效采样组成空间能力的严重限制。我们开发了一种结合贝叶斯推断方法的高通量组合材料芯片（CMC）实验，以定量模拟多组分固溶体的组成依赖晶格常数（CDLC）。基于CMC数据的直接拟合模型Ω CMC-S ，通过利用大量合金数据，推导出改进的模型Ω BI 。 贝叶斯推断方法在三元（Ni–Fe–Co/Cu/Cr）和四元（Ni–Fe–Co–Cr）中的应用。Ω BI 总体上比Ω CMC-S 更准确和可靠 在 R 2 方面。此外，Ω BI 的系数不确定性的量化能力为稳健的合金设计提供了决策支持。我们的模型还揭示了含Cr系统中的非线性CDLC关系，这支持了局部化学序效应。通过对比其他三种理论模型的结果，我们展示了当前模型的优势和对研究系统的全面理解。
Thermal Stability of Hardness and Modulus in Martensitic Ti–6Al–4V-Based Alloys: Role of V, Fe, and Ge Solute Contents
马氏体Ti–6Al–4V基合金的硬度和模量的热稳定性：V、Fe和Ge溶质含量的作用 (this opens in a new tab)
本研究调查了V、Fe和Ge添加物对Ti-6Al-4V合金中马氏体相演变的影响，特别关注微观结构和机械性质（如硬度和弹性模量）。这些元素的添加影响了β转变温度，随着从Ti-6Al-4V到Ti-6Al-5V-1Fe-2Ge的溶质含量增加，马氏体片层的厚度减少了25%。此外，还报告了合金添加物对马氏体片层之间相变界面性质和份额的影响。值得注意的是，不同合金中的主要相变界面保持一致，揭示了与Burgers取向关系相关的三个显著角轴对：60度/[112¯0]α′，60.83度/[1.377¯1¯2.3770.359]α′，和63.26度/[10¯55,3¯]α′。这些对显示出相变界面特征的类似分布。此外，将Fe和Ge引入Ti-6Al-4V合金增加了堆垛错位的可能性。马氏体Ti-6Al-5V-1Fe-2Ge合金的硬度对温度变化表现出显著的抗性，随着温度从室温升高到400°C，硬度减少不到6%，而许多其他合金几乎减少了25%。观察到的硬度增强归因于室温和高温下的固溶体强化。
Solid-State Joining of Dissimilar Single Crystal and Polycrystalline Ni-Based Superalloys Using Field-Assisted Sintering Technology
使用场辅助烧结技术对异质单晶和多晶Ni基高温合金进行固态连接 (this opens in a new tab)
电场辅助烧结技术（FAST）被研究作为一种实现单晶镍基高温合金（PW1429）与相同的单晶高温合金（PWA1429）、不同的单晶高温合金（PWA1480）以及多晶高温合金（CM247LC）的固态连接的方法，这种连接方式不会像摩擦焊那样产生局部熔化。这样的连接方法是为了修复裂纹的燃气轮机叶片而期望的。连接界面无空洞；γ′析出相的形态沿着界面厚度变化，以桥接两部分不同的化学成分。室温拉伸测试表明，连接强度与母材料相当。当两个单晶部件连接时，断裂发生在界面处，而当单晶PWA1429和多晶部件连接时，断裂发生在界面之外。在经过双重时效热处理以恢复所需的立方体γ′析出相形状后，FAST连接部件还在700℃下进行了拉伸测试。连接的PWA1429-CM247LC样品和PWA1429-PWA1429样品在高温下显示出从室温测量值中的中等强度降解，而连接的PWA1429-PWA1480样品显示出较大的降解。这些结果表明晶体失配的影响。可以通过后续退火过程进一步改善界面。
Effect of Strain Rate on the Mechanical Behavior of Al-Mg Alloy Under a Pulsed Electric Current
脉冲电流下Al-Mg合金的应变率对其机械行为的影响 (this opens in a new tab)
电助成形通过流动电流对金属合金的微观结构进行改造，为成形过程带来了许多优点。然而，应变率对这些变化的影响以及应力降的真实值尚未确定。在这项研究中，分析了应变率对流动应力、材料塑性和微观结构的影响，对5754-H111铝合金的电助拉伸进行了研究。在脉冲电流拉伸下，应用了三种不同的应变率（0.0025、0.01和0.04 s −1 ）。研究表明，随着应变率的降低，工程应变有所增加。这种效应通过在脉冲电流下对样品进行周期性的应变硬化和退火来解释。研究还显示了确定应力降实际值的可能性，该应力降在拉伸过程中应用脉冲电流时发生。最后，应用电流脉冲导致材料塑性的显著增加。透射电子 显微镜和电子背散射衍射被用来识别微观结构的变化。结果显示，应用脉冲电流允许改变位错模式及其湮灭，这是由动态恢复过程引起的。