2006年, 第26卷, 第2期　
刊出日期：2006-04-25

  

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采矿
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  认知海洋    开发海洋

  李尚诣

  矿冶工程. 2006, 26(2): 1-8.

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  海洋是未被开垦的处女地, 认知海洋, 耕耘海洋, 对人类可持续发展将产生极大的影响。介绍了国际海底区域的战略地位与战略竞争, 在新世纪以后, “区域”将成为自然资源和深海高技术的战略开发基地。经过10多年的努力, 中国已成功成为国际海底先驱投资者, 获得了专属开发权。总结了当代中国大洋开发的历程和取得的成就, 提出了海洋资源开发的战略对策。
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  基于爆破漏斗试验的大直径深孔爆破参数研究

  周传波, 范效锋, 李政, 方志甫

  矿冶工程. 2006, 26(2): 9-13.

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  根据利文斯顿爆破能量平衡准则, 在安庆铜矿生产现场, 进行了系列单孔爆破漏斗试验以及变孔距多孔同段爆破漏斗试验。对现场应用的两种炸药爆破漏斗特性曲线、爆破漏斗体积与炸药埋深及其与漏斗半径关系、爆破漏斗的最佳埋深与临界埋深、爆破漏斗的炸药单耗等内容进行了分析研究。据此, 确定了与矿岩条件相匹配的炸药类型, 计算选择了安庆铜矿采矿生产所需的大直径深孔爆破参数, 推荐安庆铜矿1^#矿体深部矿房采场大直径深孔爆破采用MRB乳化岩石炸药, 钻爆设计参数为: 单层药包重量: 中间排孔29～34 kg; 边排孔24 kg。单层药包最佳埋深: 中间排孔1.78～1.89 m; 边排孔2 m。分层装药高度: 中间排孔1.23～1.44 m; 边排孔1 m。分层爆高: 2.5 m。最佳漏斗半径: 1.69 m。炮孔间距: 3.2 m。 单孔控矿面积: 10.24 m²。平均炸药单耗: 0.33 kg ～0.365 kg/t 。
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  浅层地震模型试验研究

  黎霞

  矿冶工程. 2006, 26(2): 14-17.

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  从地震波传播的物理实质出发, 按照相似性准则, 采用不同模型模拟各种地质构造。通过模型实验与理论结果的对比发现, 所建模型准确性较好, 与理论结果吻合较好, 正演计算的结果能较准确的反映反射介面的位置, 从而为更好地展开物理及数值模拟实验打下较好的基础。
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  软土地基处理过程监测及效果检测对比分析

  左文贵, 彭振斌, 易小华, 陈乐求

  矿冶工程. 2006, 26(2): 18-21.

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  在工程实例的基础上, 通过综合运用浅层沉降监测、分层沉降监测、孔隙水压力监测、深层水平位移监测、室内土工试验、十字板剪切试验等手段对真空预压和堆载预压2种软土地基处理方法的加固效果进行了对比分析。真空预压后, 软土的物理力学指标有较为明显的改善, 土体强度增长明显, 承载力有较大提高, 软基处理取得了良好效果。堆载预压法也有较为明显的处理效果。通过对监测和检测数据的综合分析, 得出了一些有益的结论, 可以为软土地基处理优化设计提供一定的参数, 同时可对软土地基处理设计和施工起到一定的指导作用。
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  硝酸铵改性机中气流运动基于CosmosFloworks的有限元分析

  郑皓, 阳宁

  矿冶工程. 2006, 26(2): 22-24.

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  介绍了利用CosmosFloWorks进行流体分析的工作模式, 并介绍了利用CosmosFloWorks进行计算模拟和分析改性机内气流变化的实例。
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  带帽刚性桩复合地基试桩力学性状三维有限元分析

  雷金波, 曹慧兰, 熊杰, 杨加明, 刘芳泉

  矿冶工程. 2006, 26(2): 25-29.

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  采用有限元方法, 对带帽刚性桩复合地基力学性状进行了初步的数值模拟分析, 找出了带帽刚性桩复合地基力学性状的一些基本规律。带帽刚性桩复合地基在一定深度位置处存在等沉面现象, 为建立带帽桩复合地基沉降计算模型提供了理论依据, 并为设计提供有益指导。
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  连续小波变换在基桩完整性检测分析中的应用

  李青锋, 徐金海, 吴宇

  矿冶工程. 2006, 26(2): 30-32.

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  基于一维连续小波变换的基桩完整性检测分析方法, 通过对应力波信号进行多尺度一维连续小波分解, 根据局部模极大值线(Local Maximum Line)判断信号的奇异点位置。然后根据奇异点位置确定入射波、缺陷反射波、桩底反射波位置。这种分析方法可以实现对反射波测试数据更为灵活精细的分析, 消除了由实测信号直接判读反射波到达时刻存在的潜在误差。给出了实测桩端部响应信号的分析实例, 说明将连续小波变换应用于基桩完整性检测是有效的。
选矿
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  高气泡表面积通量浮选柱选煤参数的研究

  陈泉源, 张泾生, 王淀佐, Kuyumcu H Z

  矿冶工程. 2006, 26(2): 33-37.

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  采用高气泡表面积通量浮选柱浮选肥煤和气煤,检验浮选柱的性能, 探讨浮选规律,并根据试验结果对浮选柱的结构和操作参数进行调整。试验表明,多段发泡器的采用和布置显著增大浮选柱的气泡表面积通量, 还可以使气泡输送某些疏水颗粒的路程得到缩短, 有效地防止气泡的兼并以及疏水大颗粒因输送路程长而脱落的现象, 增加了对物料粒级的适应性, 提高了煤浮选效率。
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  新型钛铁矿捕收剂捕收性能和作用机理的研究

  魏民, 谢建国, 陈让怀

  矿冶工程. 2006, 26(2): 38-41.

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  实验合成了一种对钛铁矿浮选选择性强的阴离子捕收剂TAO, 以此为基础与一种廉价脂肪酸皂组合复配研制出一种新型钛铁矿捕收剂RHB。单矿物浮选实验表明: pH=6～10范围内RHB对钛铁矿/钛辉石体系有较强的选择性。人工混合矿(钛铁矿占40%, 钛辉石占60%, 钛总品位20.34%)实验表明: RHB一次粗选获得的粗精矿品位达到42.62%, 与目前生产用捕收剂MOS相比, 在回收率指标相近的情况下, 粗精矿品位提高了5.32个百分点。对新型捕收剂的关键组分TAO在钛铁矿表面的作用机理进行了探讨。
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  乙硫氮体系脆硫锑铅矿的浮选行为及电化学研究

  黎维中, 覃文庆, 邱冠周, 董清海

  矿冶工程. 2006, 26(2): 42-44.

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  研究了以乙硫氮为捕收剂时脆硫锑铅矿的浮选性质。在酸性介质中脆硫锑铅矿具有良好的可浮性; 但在碱性介质中(pH>8.0), 可浮性急剧下降; 在pH=11.0的高碱条件下, 无论矿浆电位如何变化, 脆硫锑铅矿的可浮性都很差。pH=6.0, 脆硫锑铅矿的可浮电位区间为0～0.7 V, 电位范围较宽; pH=9.18时, 可浮电位区间则为0～0.5 V。采用循环伏安电位扫描研究方法, 研究了乙硫氮在脆硫锑铅矿表面的电化学作用机理, 在其表面没有氧化形成四乙基二硫化秋兰姆(TETD 或D₂)分子; 电极电位从-0.25 V左右开始就在脆硫锑铅矿产生了化学吸附。在乙硫氮存在时, 从0.35 V开始乙硫氮与脆硫锑铅矿相互作用明显, 电位增加到0.75V附近存在明显的氧化峰, 试验结果表明在脆硫锑铅矿表面有PbD₂、 SbOD形成产生。电化学试验结果与浮选试验结果能较好地对应起来。
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  梅山铁矿尾矿综合利用研究

  衣德强, 尤六亿, 范庆霞

  矿冶工程. 2006, 26(2): 45-47.

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  为了充分利用资源, 梅山铁矿对尾矿开展了大量研究工作。应用弱磁-强磁工艺每年选出铁精矿7万t; 应用高压浓密-絮凝沉降, 底流浓度达到45%以上, 解决了尾矿难沉降问题; 采用压滤工艺, 解决了脱水难的问题; 尾矿渣可代替粘土烧结出优质砖。
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  某铜铁矿厂降低铁精矿含硫的试验研究

  邵伟华, 杨波, 戈保梁

  矿冶工程. 2006, 26(2): 48-49.

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  对含硫铁精矿的试验研究表明, 直接用选厂现有的工艺流程对铁精矿进行降硫难以达到所要求的质量标准。从原矿入手, 对选厂的工艺流程进行改造, 采用浮选-磁选联合流程, 在浮选作业中以Mec II与丁基黄药混合做组合捕收剂, 再加适量硫酸调整矿浆pH值为5, 得到了铁精矿含铁65.36%、含硫0.171%, 铁回收率81.67%的指标, 达到了生产要求。
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  废纸浮选脱墨剂的研究

  顾帼华, 锁军

  矿冶工程. 2006, 26(2): 50-52.

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  对废纸再生过程中使用的脱墨剂进行了研究, 比较了多种表面活性剂对废纸的脱墨效果, 并从中筛选出的脱墨效果比较好的非离子表面活性剂与阴离子捕收剂复配,考察了其脱墨效果, 确定了脱墨剂的最佳配比, 为OP-10与油酸以质量比80∶20复配的脱墨剂, 吐温-40与油酸以60∶40复配的脱墨剂。
冶金
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  持久性有机污染物机械化学无害化处理的研究进展

  肖松文, 肖骁

  矿冶工程. 2006, 26(2): 53-56.

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  机械化学处理方法是目前最有商业化应用前景的持久性有机污染物(POPs)无害化处理技术之一, 尤其适宜于发展中国家的偏远地区使用。详细介绍了POPs机械化学处理研究起源与现状, 分析了工艺原理及优点, 提出下一步研究工作的重点是强化POPs机械化学反应机理及产物结构的研究, 明确中间及最终产物的结构形态, 确认工艺安全性与有效性, 消除疑虑, 推动工艺的商业化应用。
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  活化酸浸蛇纹石提取镁的实验研究

  曾颖, 朱萍, 刘强, 周鸣

  矿冶工程. 2006, 26(2): 57-60.

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  采用球磨和煅烧工艺对蛇纹石进行预处理, 破坏其晶体结构, 改善其物理化学特性, 并用不同无机酸进行浸取。通过实验确定最佳条件是: 在球磨机中球磨1 h后的矿粉, 700 ℃条件下恒温煅烧1 h, 然后用3 mol/L H₂SO₄在常温下搅拌1 h, 固液比为1∶15, MgO的浸出率可达到93%。
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  共晶合成料的特点及在锰锌铁氧体生产中的应用

  张胜广

  矿冶工程. 2006, 26(2): 61-63.

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  通过工艺流程的比较、X射线衍射分析、电子探针和微区分析, 对共晶合成料的特点进行了研究。结果表明: 共晶合成料物理、化学特性好, 一致性和可控性较佳。其自身的特点决定了其工艺流程尚不能取消预烧工序。共晶合成法生产的高磁导率材料频段在10～100 kHz时μ_i＞1 2000, 功率材料产品性能达到了日本TDK牌号为PC44的材料水平。
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  铟锡氧化物(ITO)前驱体的相演变规律研究

  廖红卫

  矿冶工程. 2006, 26(2): 64-67.

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  采用共沉淀法制备了立方结构氢氧化铟(In(OH)₃)和四方结构氧化铟氢氧化物(InOOH)2种前驱体。利用X射线衍射、热重和差热分析以及等温热处理, 对立方结构In(OH)₃和四方结构InOOH向萤石型结构铟锡氧化物(ITO)固溶体以及刚玉型结构ITO固溶体的相演变规律进行了系统的研究。立方结构In(OH)₃向萤石型结构ITO固溶体的转变起始于150 ℃, 在300 ℃左右转变完全并且表现为一种吸热行为。四方结构InOOH向刚玉型结构ITO固溶体转变起始于220 ℃并且终止于430 ℃。此外, 四方结构InOOH向刚玉型结构ITO固溶体的转变包含2个子过程, 一个表现为吸热行为的InOOH脱水过程, 另一个表现为强烈放热行为的InOOH脱水产物向刚玉型结构ITO固溶体的转变过程。刚玉型结构ITO固溶体在空气中处于亚稳态, 并且在加热的条件下可以转变为萤石型结构ITO固溶体。刚玉型结构ITO固溶体向萤石型结构ITO固溶体的转变起始于578 ℃, 在800 ℃以前转变终止并且表现为一种弱吸热行为。
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  超滤膜连续处理乳化液废水的实验研究

  何德文, 梁彦杰

  矿冶工程. 2006, 26(2): 68-70.

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  采用截留分子量分别为2 500和8 000的聚乙烯乙二醇超滤膜在连续错流式操作条件下处理乳化液废水, 考查了压力、温度对透水率和COD_Cr去除率的影响。结果表明: 超滤膜处理乳化液废水的透水率受操作压力和温度的影响, 对于截留分子量为8 000的超滤膜应选择0.3～0.7 MPa的操作压力, 而对于截留分子量为2 500的超滤膜选择0.7～1.0 MPa的压力, 同时, 超滤膜的温度范围选择为25～32 ℃。采用截留分子量2 500的聚乙烯乙二醇超滤膜在温度28 ℃和压力0.5 MPa条件下处理乳化液废水,COD_Cr的去除率可达93%左右。
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  大西沟菱铁矿煤基回转窑磁化焙烧半工业试验

  罗良飞, 陈雯, 严小虎, 王秋林

  矿冶工程. 2006, 26(2): 71-73.

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  用Φ1.3 m×24 m煤基回转窑对大西沟菱铁矿(品位TFe 26.82%)进行了中性磁化焙烧半工业试验。控制合适的焙烧温度场和气氛场, 焙烧矿排入水中淬冷。水冷焙烧矿磨矿至95.60% -0.045 mm, 经磁场强度1.19×10² kA/m的磁选管选别得磁精矿的产率44.52%, 品位TFe 59.84%, 回收率86.41%的理想指标, 为我国菱铁矿的开发利用开辟了新的有效途径。
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  稀土掺杂的纳米钛酸钡的制备及其性能研究

  王春风, 代军, 刘康强

  矿冶工程. 2006, 26(2): 74-77.

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  采用溶胶-凝胶法合成出稀土掺杂的纳米BaTiO₃, 并考察了不同的制备方法和掺杂不同的稀土元素对BaTiO₃粉体晶粒尺寸的影响; 同时制备了一系列掺杂不同稀土和不同稀土含量的镍基钛酸钡催化剂(Ni/BaTiO₃), 并评价了这些催化剂在二氧化碳重整甲烷制合成气反应中的催化活性。
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  燃煤高温复合固硫剂的研究

  刘国根, 李爱民, 曹玲江

  矿冶工程. 2006, 26(2): 78-81.

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  开发了一种新的复合固硫剂, 其最佳配方为: 石灰为复合固硫剂的主成分(钙硫比为1.75), XMK-1、XMK-2和XMK-3 3种添加剂的用量(相对原煤质量)分别为4.0%、1.0%和0.5%。复合固硫剂在1 150℃时仍能使型煤保持70%以上的固硫率并且能满足褐煤、烟煤、无烟煤等不同中、高硫煤种的高温固硫。3种添加剂的适量加入均能提高固硫剂的固硫效果, X射线衍射的测试结果表明, XMK-2、XMK-3的固硫机理主要是形成包裹硫酸钙的耐热物相, 阻止了硫酸钙的进一步分解。
材料
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  热压反应烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料的组织和性能

  冉丽萍, 易茂中

  矿冶工程. 2006, 26(2): 82-85.

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  将T700短切炭纤维(C_f)或Nicalon-SiC短纤维(SiC_f)、C粉、Si粉和少量SiC粉混合, 在1 900 ℃热压烧结制备短纤维增强C-SiC复合材料, 并对复合材料的物相、组织结构、抗弯强度和抗氧化性能进行了研究。结果表明: SiC_f/C-SiC的相对密度和室温抗弯强度分别为95.3%和343.8 MPa, 均高于C_f/C-SiC, 热压烧结过程中Cf损伤严重。复合材料在1 300 ℃氧化行为表现为在氧化初期氧化失重较大, 随氧化时间的增长,氧化失重率逐渐减小; 在氧化后期则为氧化增重。SiC_f/C-SiC复合材料在1 100～1 400 ℃间的氧化规律基本相似, 且温度越高, 氧化失重率越小, 抗氧化性能越好。SiC_f/C-SiC复合材料的抗氧化性能优于C_f/C-SiC复合材料。
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  AM60镁合金薄板的钨极氩弧焊组织与性能研究

  张福全, 黎梅, 陈振华, 全亚杰, 李晓芳

  矿冶工程. 2006, 26(2): 86-88.

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  研究了钨极氩弧焊工艺参数对AM60镁合金薄板焊接接头质量的影响, 并采用金相显微镜、X射线衍射仪等分析测试手段对AM60镁合金焊接接头微观组织、相组成及力学性能进行了分析。试验结果表明, 在50～55 A范围内焊接接头的力学性能较好, 拉伸断裂处主要出现在热影响区; 接头焊缝区的晶粒较为细小, 室温组织由α-Mg和β-Mg₁₇Al₁₂相组成, 析出相β-Mg₁₇Al₁₂主要分布在晶界上。
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  干摩擦条件下稀土-Mo₅Si₃/MoSi₂复合材料的摩擦磨损性能

  唐思文, 张厚安, 刘心宇

  矿冶工程. 2006, 26(2): 89-91.

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  采用高温自蔓延合成了含0.8%稀土-5at%Mo₅Si₃/MoSi₂复合材料粉末, 经冷压和高温真空烧结成试样。在MRH—5A型环-块摩擦磨损试验机上, 考察了其与调质45^#钢配对时的摩擦磨损特性。运用带有微探针的JSM—5610LV型扫描电子显微镜, 观察与分析了其磨损表面形貌和相的组成, 探讨了该材料的磨损机理。结果表明: 在干摩擦同等条件下, 稀土-Mo₅Si₃/MoSi₂复合材料比纯MoSi₂材料具有更好的抗磨损性能, 其磨损率比纯MoSi₂的至少降低了72%。在低pv值时, 稀土-Mo₅Si₃/MoSi₂复合材料的主要磨损失效形式为磨粒磨损和轻微粘着磨损; 而当pv值≥81.12 N·m/s, 则主要为粘着磨损和疲劳断裂。
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  微量Sc对Al-3.0%Cu合金时效硬化及析出行为的影响

  徐国富, 牟申周, 尹志民

  矿冶工程. 2006, 26(2): 92-95.

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  借助维氏硬度的测量及透射电镜(TEM)的观察和分析, 系统地研究了Al-3%Cu合金和Al-3%Cu-0.3%Sc合金在150、200、250、300、350、400 ℃的时效硬化和析出行为。研究结果表明: 时效温度低于200 ℃时, Al-Cu-Sc三元合金与Al-Cu二元合金的时效硬化曲线几乎没有差别。Al-Cu-Sc三元合金在300 ℃、6 ks时效时硬度HV最高, 为90 kN/mm², Sc对硬度上升的影响也是在300 ℃时最为显著, △HV_max=45 kN/mm²; Al-Cu-Sc三元合金在本实验条件范围内的时效过程中, Al₃Sc与θ'-Al₂Cu 2种二元析出物是各自独立析出, 且析出物间无明显的相互作用。
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  碳含量对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的影响

  吴凯, 丁厚福, 杜晓东, 王凯, 郭亮

  矿冶工程. 2006, 26(2): 96-99.

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  用改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损试验机, 在模拟工况条件下, 对不同碳含量的新型衬板用低碳高合金钢冲击腐蚀磨损行为进行了比较; 通过XRD及冲击腐蚀磨损形貌分析, 对其组织和冲击腐蚀磨损机制进行了探讨。结果表明: 碳含量为0.21%的低碳高合金钢具有最佳的抗冲击腐蚀磨损性能, 其冲击腐蚀磨损机制在短时间内为多次塑性变形和显微切削, 长时间后变成疲劳剥层为主, 兼有多次塑性变形、显微切削。
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  大型喷射沉积环件的楔压致密化加工

  陈刚, 刘鹏飞, 范才河, 陈振华

  矿冶工程. 2006, 26(2): 100-102.

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  采用楔压工艺对喷射沉积大环件进行致密化加工, 并对压后环坯的组织结构、密度分布、拉伸实验断口形貌、抗拉强度进行了分析检测, 试验结果表明, 楔压后环坯的硬度和抗拉强度分别提高了45%和40%。实验表明, 采用楔压工艺可在小吨位压机上致密大尺寸喷射沉积环件, 且工艺简单, 可控性强。
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  Nb-Mo-Zr三元系1 100℃相关系

  高小威, 夏长清, 李杨勇

  矿冶工程. 2006, 26(2): 103-105.

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  采用“扩散偶-电子探针微区成分分析”结合X射线衍射分析确定了Nb-Mo-Zr三元系在1 100 ℃的等温截面。Nb取代部分Mo原子固溶在Mo和Zr生成的中间化合物Mo₂Zr中, 形成(Mo, Nb)₂Zr, 它的晶体结构和Mo₂Zr一样, 为MgCu₂型立方结构, Nb在(Mo,Nb)₂Zr中的最大固溶度为9.46at%。
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  喷射共沉积7075/SiCp复合材料热处理工艺的研究

  范才河, 陈刚, 严红革, 苏斌, 陈振华

  矿冶工程. 2006, 26(2): 106-108.

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  研究了固溶、时效工艺参数对挤压后再模压的喷射共沉积7075/SiCp复合材料硬度的影响。确定了该材料的最佳热处理工艺, 即固溶温度465 ℃, 固溶时间90 min; 时效温度125 ℃, 时效时间20 h。试验结果表明, 峰时效的硬度值为230.2, 与相应的原始硬度比较增幅为120.2。